2018年7月6日瑪曲局地暴雨天氣過程分析

王成福 羅王軍

摘要 ? ?2018年7月6日瑪曲局地暴雨天氣過程，中高緯度為兩槽一脊環(huán)流形勢，亞洲中低緯度受副熱帶高壓控制，副熱帶高壓比較強，甘南恰好處于副熱帶高壓內部，受西南氣流的影響，584 dagpm線西伸到青藏高原西部地區(qū)，青藏高原東部有低渦生成，巴湖槽東移到90° E附近時，槽后冷空氣分裂南下進入低渦與低渦相結合形成北槽南渦形勢，且低渦一直維持在高原東部，使河西中部到高原中部出現(xiàn)暴雨天氣。這種形勢下，過程以陣性天氣開始，以非陣性天氣結束，過程雨強不強，但持續(xù)時間較長。本次暴雨過程作為汛期暴雨的特殊典型，應當引起預報員的注意。

關鍵詞 ? ?甘南高原;局地暴雨;低渦切變;甘肅瑪曲;2018年7月6日

中圖分類號 ? ?P458.121.1 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）12-0209-03 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Analysis ?of ?Local ?Rainstorm ?Weather ?Process ?in ?Maqu ?on ?July ?6， 2018

WANG Cheng-fu ? ?LUO Wang-jun

（Meteorological Bureau of Gannan Tibetan Autonomous Prefecture in Gansu Province， Gannan Gansu 747000）

Abstract ? ?On July 6， 2018，the weather process of local rainstorm in Maqu was characterized by a circulation pattern of two troughs and a ridge in the mid-high latitudes. The mid-low latitudes in Asia were controlled by the subtropical high， and the subtropical high was strong. Gannan was just inside the subtropical high and was affected by the southwestern airflow， and the 584 dagpm line extended to the western part of the Qinghai-Tibet Plateau， and a low vortex was generated in the eastern part of the Tibetan Plateau. When the Bahu trough moved east to near 90° E， the cold air behind the trough split southward into a low vortex and combined with the low vortex to form a south vortex north trough， and the low vortex had been maintained in the east of the plateau， causing heavy rain in the middle of the Hexi to the middle of the plateau. In this situation， the process started with gusty weather and ended with non-stormy weather. The rain was not strong but the duration was longer. This torrential rain process was a special model of torrential rain in flood season， and should be brought to the attention of forecasters.

Key words ? ?Gannan plateau; local rainstorm; low vortex shear; Maqu Gannan; July 6， 2018

暴雨天氣是甘肅省甘南州地區(qū)的主要災害性天氣之一，其局地性強、落區(qū)較為分散，常伴有冰雹、大風等嚴重破壞性天氣現(xiàn)象，預報難度較大。同時，覆蓋范圍廣、持續(xù)時間長、強度大的暴雨?？稍斐珊闈碁暮?，給農業(yè)生產、交通運輸、社會經濟以及人民生命財產帶來嚴重損害。

對暴雨過程的診斷分析和氣象研究一直受到氣象工作者的廣泛關注，國內的眾多研究也取得了許多有價值的成果[1-10]。甘肅暴雨天氣主要出現(xiàn)在6—9月，其中7月的暴雨最多，其環(huán)流分為3種類型：副高西北側西南氣流型、西低東高型和低渦型[1]。邵建[2]利用1961年1月至2013年7月多種常規(guī)氣象觀測資料和NCEP逐日再分析資料，通過對寧夏暴雨進行分型得到長波槽型、平直氣流型和兩高夾擊型，并且發(fā)現(xiàn)暴雨發(fā)生前，中低層建立高濕區(qū)，降水加強后出現(xiàn)飽和區(qū)，700 hPa相對濕度≥80%為寧夏暴雨出現(xiàn)的必要條件，而相對濕度≥90%是大暴雨出現(xiàn)的必要條件，且強水汽輻合中心和強上升氣流區(qū)對應著暴雨中心。盧瑞荊等[3]總結了1961—2008年貴州暴雨時空分布特征，表明年暴雨日數(shù)、夏季暴雨日數(shù)呈上升趨勢，春、秋2季暴雨日數(shù)呈減少趨勢，暴雨的季節(jié)分布呈明顯的“單峰型”。楊曉霞等[4]對山東省春秋季暴雨天氣的環(huán)流特征和形成機制進行分析，結果表明，山東省4月暴雨均受氣旋影響，10月暴雨以冷鋒影響居多。大范圍暴雨都與較強的鋒區(qū)相聯(lián)系，低空有偏南風急流輸送水汽，暴雨位于低空偏南風急流的左前方。

甘南州位于甘肅省西南部，汛期暴雨天氣頻發(fā)，對暴雨天氣過程的分析總結對當?shù)仡A報員預報暴雨天氣有非常重要的意義。

1 ? ?天氣實況

根據(jù)2018年7月6日8：00至7日8：00雨量觀測資料，甘南大部分地方降小到中雨，瑪曲局部地方降暴雨，降水量達到暴雨的站曼日瑪（65.6 mm）、齊哈瑪（55.3 mm）、河曲馬場（53.2 mm）。

2 ? ?環(huán)流形勢分析

根據(jù)2018 年7月6日8：00 500 hPa高空圖分析，東亞中高緯度為兩槽一脊環(huán)流形勢，亞洲中低緯度受副熱帶高壓控制，副熱帶高壓比較強，584 dagpm線西伸到青藏高原西部地區(qū)，青藏高原東部有低渦生成，巴湖槽東移到90° E附近時，槽后冷空氣分裂南下進入低渦與低渦相結合形成北槽南渦形勢，使河西中部到高原中部出現(xiàn)暴雨天氣。分析6日20：00 500 hPa高空圖（圖1），高原東部地區(qū)的低渦仍維持且略微東移至甘南州西南部，副熱帶高壓進一步西伸北抬，584 dagpm線西伸到新疆南部，巴湖槽槽后冷空氣倒灌進入低渦與低渦相結合，甘南恰好處于副熱帶高壓內部，受西南氣流影響。這個區(qū)域聚集了形成豐沛降水的有利條件，源源不斷輸入熱量、能量和暖濕氣流，此次降水過程以陣性天氣開始，以非陣性天氣結束，雖降水強度不強，但降水時間較長。

3 ? ?中尺度環(huán)境條件場以及探空資料分析

3.1 ? ?中尺度環(huán)境條件場分析

分析7月6日20：00的中尺度環(huán)境條件場實況（圖2）可知，水汽條件：甘南州全州700 hPa相對濕度均≥80%，最大可達100%，全州一直有≥-1 kg/（hPa·m2·s）的水汽通量散度，說明水汽在此處有積聚。不穩(wěn)定條件：青藏高原中部至甘南西南部有溫度脊，有利于氣流上升，有對流發(fā)展?jié)搫萸夷喜恳恢庇小?0 ℃的假相當位溫，最大可達89 ℃，正好在甘南州西南部。抬升條件：700 hPa青海東部至甘南西部有一“人”字形切變線。

3.2 ? ?探空資料分析

分析瑪曲附近合作站7月6日20：00訂正后探空資料（圖3），近地層濕度很大，濕層自地面延伸至400 hPa，以上至對流層頂濕度較小，溫度曲線和露點曲線呈上部分離、下部緊靠的“漏斗狀”，大氣層結上干下濕，500 hPa以下垂直風切變較大，主要表現(xiàn)為風向（東風和西南風）切變，狀態(tài)曲線走向基本沿濕絕熱線，而溫濕層結曲線非常接近，為典型的暴雨探空形式。

4 ? ?物理量診斷分析

沿102.0428° E（曼日瑪站所在的經度）制作7月6日20：00水汽通量散度的經向剖面圖及相對濕度的經向剖面圖（圖4）?？梢钥闯觯?0：00中低層輻合區(qū)范圍擴大強度加強，中低層水汽輻合中心向南移動，中心值達-20×10-7 g/（cm2·hPa·s）。說明在水汽通量發(fā)生氣旋式輻合的位置，水汽的集中程度最高，這對形成暴雨的水汽條件有很好的指示意義。20：00，高濕區(qū)明顯增厚，相對濕度>95%的濕區(qū)向上延伸至400 hPa，500 hPa以下相對濕度>90%。暴雨發(fā)生期間中低層相對濕度明顯增大，濕層明顯增厚。

5 ? ?結語

（1）此次甘南西南部局地暴雨過程為大尺度環(huán)流下的中小尺度強對流天氣過程，高原東部低渦維持，配合巴湖槽分裂南下的冷空氣是此次局地大暴雨過程的天氣尺度系統(tǒng)和大尺度環(huán)流背景，暴雨發(fā)生前溫度較高，造成大氣不穩(wěn)定能量不斷積累，為中尺度系統(tǒng)形成創(chuàng)造了有利的環(huán)境條件，地形的抬升為中尺度系統(tǒng)的發(fā)展提供了很好的觸發(fā)條件。

（2）500 hPa西北地區(qū)東部低槽、700 hPa青海東部至甘南西南部“人”字形切變、副熱帶高壓、地面冷高壓是主要的天氣尺度影響系統(tǒng)。700 hPa切變一直維持在原地，偏南風帶來了充沛的水汽，同時上升運動為強降水提供了動力條件。

（3）探空資料顯示，對流有效位能增大以及濕層逐漸深厚等都對此次暴雨有很好的指示意義，探空圖能較好地反映該站的天氣特點。從瑪曲附近合作站7月6日20：00訂正后探空資料可知，近地層濕度很大，濕層自地面延伸至400 hPa，以上至對流層頂濕度較小，溫度曲線和露點曲線呈上部分離，下部緊靠的“漏斗狀”，大氣層結上干下濕，500 hPa以下垂直風切變較大，主要表現(xiàn)為風向（東風和西南風）切變，狀態(tài)曲線走向基本沿濕絕熱線，而溫濕層結曲線非常接近，為典型的暴雨探空形勢。

（4）分析中尺度環(huán)境條件場可知，溫度露點差、比濕場、水汽通量散度等變化都說明水汽在甘南西南部有匯聚，溫度脊說明甘南南部有上升氣流，這些都為強降水提供了不穩(wěn)定條件。此外，500 hPa低渦的維持與地面高壓的發(fā)展相配合，對降水區(qū)域上空的大氣起到了明顯的抬升作用。

（5）此次暴雨過程與水汽通量散度場變化和相對濕度有著密切的聯(lián)系。水汽通量散度很好地體現(xiàn)了暴雨落區(qū)，在甘南北部水汽的集中程度最高;相對濕度則反映出暴雨發(fā)生期間中低層相對濕度明顯增大，濕層明顯增厚。

6 ? ?參考文獻

[1] 劉新偉.甘肅暴雨天氣氣候特征及其成因研究[D].蘭州：蘭州大學，2013.

[2] 邵建.寧夏暴雨特征及客觀預報方法研究[D].蘭州：蘭州大學，2013.

[3] 盧瑞荊，史蘭峰.1961—2008年貴州暴雨時空分布特征[J].沙漠與綠洲氣象，2010，4（3）：17-21.

[4] 楊曉霞，萬豐，劉還珠，等.山東省春秋季暴雨天氣的環(huán)流特征和形成機制初探[J].應用氣象學報，2006，17（2）：183-191.

[5] 劉洪蘭，張強，劉德菊，等.河西走廊中部一次暴雨過程的天氣學診斷[J].干旱氣象，2014，32（2）：262-268.

[6] 王仲波，梁朝云，安華銀，等.預報員手冊[M].北京：科學出版社，2001.

[7] 陶詩言.中國之暴雨[M].北京：科學出版社，1980.

[8] 張雅斌，武麥風，侯建忠.陜西四次臺風遠距離暴雨過程的水汽條件對比[J].干旱氣象，2014，32（5）：788-797.

[9] 師銳，何光碧，龍柯吉.一次四川盆地低渦型特大暴雨過程分析[J].干旱氣象，2016，33（5）：845-855.

[10] 劉國忠，韋春霞，班榮貴，等.廣西區(qū)域極端大暴雨成因個例分析[J].氣象科技，2013，41（5）：895-905.