地形對(duì)阿克蘇地區(qū)冰雹云分布特征的影響分析

鄧志強(qiáng) 吳萍 王擁政

關(guān)鍵詞地形;冰雹;時(shí)空變化特征

災(zāi)害性冰雹（中小尺度）天氣演變是由多尺度大氣運(yùn)動(dòng)和地形條件相互影響、相互作用的結(jié)果，地形動(dòng)力、熱力作用對(duì)對(duì)流云發(fā)展過(guò)程、移動(dòng)路徑、降水落區(qū)等有重要影響。在有利天氣背景下，云體移經(jīng)復(fù)雜地表過(guò)程中受地形熱力、動(dòng)力、水汽作用，可能形成局地中尺度切變（氣旋）、邊界層急流等強(qiáng)對(duì)流天氣，說(shuō)明冰雹形成過(guò)程與當(dāng)?shù)氐匦翁卣髅芮邢嚓P(guān)，直接影響冰雹云發(fā)展、路徑、落區(qū)分布。

對(duì)阿克蘇地2015-2019年人影防雹作業(yè)情況資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合地理特征分析地形作用下阿克蘇地區(qū)冰雹云空間分布特征，發(fā)現(xiàn)地形作用與冰雹云生成環(huán)境、降雹落區(qū)和演變過(guò)程的關(guān)系，為防雹作業(yè)和強(qiáng)對(duì)流天氣臨近預(yù)報(bào)提供有價(jià)值的思路和科學(xué)依據(jù)。

1資料與方法

根據(jù)新疆阿克蘇地區(qū)人工影響天氣辦公室2015-2019年366個(gè)人影防雹作業(yè)點(diǎn)記錄資料，選取阿克蘇市、庫(kù)車(chē)市、溫宿縣、阿瓦提縣、柯坪縣、烏什縣、新和縣、沙雅縣、拜城縣有降雹記錄的187個(gè)作業(yè)點(diǎn)資料，剔除所選資料中的降雨情況，共得到187個(gè)作業(yè)點(diǎn)降雹記錄資料，以此為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，分析冰雹月變化、日變化、冰雹天氣類(lèi)型以及冰雹風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃情況，并結(jié)合地區(qū)衛(wèi)星影像地圖分析阿克蘇地區(qū)地形對(duì)冰雹天氣生成環(huán)境、降雹落區(qū)和演變過(guò)程的影響，為地區(qū)防雹減災(zāi)工作提供有效的科學(xué)依據(jù)。

2阿克蘇地區(qū)地理特征

阿克蘇地區(qū)地處南疆中部、天山中段南麓、塔克拉瑪干大沙漠西北緣、塔里木河上流，沿天山南麓由東向西排列著庫(kù)車(chē)市、拜城、溫宿、烏什、柯坪，沿塔克拉瑪干大沙漠自東向西排列有沙雅、新和、阿瓦提和阿克蘇市，約1.442萬(wàn)km2。在阿克蘇地區(qū)西北部和北部的天山中段山區(qū)，山脈山體龐大（海拔2200～4500m，多由大小山脈構(gòu)成多山峰的西北一東北向和北一南主體走向的山谷和河谷地形），地形復(fù)雜。發(fā)源于天山山區(qū)的河流，自西向東排列著阿克蘇河、臺(tái)蘭河、渭干河、庫(kù)車(chē)河，由河流）中積形成的大小不一的湖泊和支流，分布在天山中區(qū)南麓至塔里木河流域之間廣闊的綠洲平原上（海拔1000m左右），這些河流作為塔里木河主要支流由北向南流淌，最終匯入塔克拉瑪干大沙漠西北緣塔里木河主河道。阿克蘇地區(qū)由高山、河流、平原、湖泊、戈壁、沙漠交錯(cuò)分布的復(fù)雜地形地貌，總體構(gòu)成自西北向東南傾斜的北高南低、西高東低地勢(shì)特征和差異懸殊的地表性質(zhì)。

3結(jié)果分析

3.1冰雹日數(shù)月變化

從降雹月變化看，阿克蘇地區(qū)冰雹天氣主要出現(xiàn)在4-10月，共降雹209次，集中在5-9月。其中，5-8月冰雹高發(fā)，降雹次數(shù)占4-10月的91%;6月次數(shù)最多，為65次，其次是5月、8月，分別為47次、44次，7月34次，9-10月僅出現(xiàn)1次。阿克蘇地區(qū)降雹日顯著月變化特征是受季節(jié)溫度變化影響。

3.2冰雹日變化

從降雹日變化看，阿克蘇地區(qū)降雹多發(fā)時(shí)段為14：00N20：00，次發(fā)時(shí)段為20：00～24：00，00：00-14：00較少，受午后地面增溫?zé)嵝?yīng)影響明顯（表1）。

3.3冰雹天氣類(lèi)型變化

阿克蘇地區(qū)冰雹天氣受地形（局地性）影響明顯，每次冰雹過(guò)程集中出現(xiàn)在1個(gè)縣或相鄰多個(gè)縣。2015-2019年冰雹天氣總計(jì)140次，其中局地性降雹過(guò)程125次（89.29%），主要出現(xiàn)在4-10月，其中，5-8月是高發(fā)期，系統(tǒng)性冰雹過(guò)程主要在5-9月（表2）。

3.4阿克蘇地區(qū)冰雹空間分布特征

3.4.1阿克蘇地區(qū)各縣市冰雹日數(shù)變化2015-2019年阿克蘇地區(qū)降雹日地理分布上以沙雅縣為最多，達(dá)47次，其次是拜城縣37次，阿克蘇市最少，僅出現(xiàn)5次，存在著沙雅>拜城>阿瓦提>柯坪>溫宿=庫(kù)車(chē)>新和>烏什>阿克蘇市的、從西到東、大致有多有少相間隔的區(qū)域分布特征，這種空間分布特征主要是受阿克蘇地區(qū)降水天氣系統(tǒng)和當(dāng)?shù)氐匦翁卣鞯扔绊憽?/p>

3.4.2阿克蘇地區(qū)作業(yè)點(diǎn)降雹次數(shù)統(tǒng)計(jì)以作業(yè)點(diǎn)所在鄉(xiāng)、鎮(zhèn)為區(qū)域，統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)作業(yè)點(diǎn)總降雹頻次，以此為依據(jù)，將阿克蘇地區(qū)冰雹落區(qū)風(fēng)險(xiǎn)分布劃分為4個(gè)級(jí)別（圖1）。

（1）極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（降雹總次數(shù)≥15次）：柯坪縣玉爾其鄉(xiāng)（15次）、拜城縣老虎臺(tái)鄉(xiāng)（25次）、沙雅縣塔里木河管委會(huì)段（16次）、沙雅縣蓋孜庫(kù)木鄉(xiāng)（28次）、塔里木鄉(xiāng)（24次）。這些區(qū)域或位于山區(qū)峽谷或靠近山區(qū)及塔里木主河道區(qū)域，在西風(fēng)氣流作用下，冷空氣過(guò)境后受地形影響，殘余冷空氣堆積在山谷形成高壓區(qū)，白天山脊向陽(yáng)坡加熱快，形成相對(duì)低壓區(qū)，加上雹暴移動(dòng)發(fā)展過(guò)程中受地理環(huán)境影響和日射增溫差異，易產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣冰雹頻發(fā)。

（2）高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（10次≤降雹總次數(shù)<15次）：拜城縣賽里木鎮(zhèn)（10次）、阿瓦提縣豐收三場(chǎng)（12次）、沙雅縣海樓鎮(zhèn)（10次）、沙雅縣央塔克協(xié)海爾鄉(xiāng)（12次）、沙雅縣托依堡勒迪鎮(zhèn)（13次）、溫宿縣吐木秀克鎮(zhèn)（11次）。沙雅縣北部和中部渭干河和南部塔里木河大部分）中積平原地區(qū)，溫宿縣西北部庫(kù)瑪拉河和拜城木扎爾特河河谷地區(qū)，阿瓦提縣南部葉爾羌河流區(qū)域，多支流和灌溉渠，水汽充足，大片農(nóng)田分布其中，下墊面熱力性質(zhì)不一，在地形影響下易產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣，冰雹發(fā)生頻率較高。

（3）一般風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（5次≤降雹總次數(shù)<10次）：柯坪縣啟浪鄉(xiāng)（9次）、阿恰勒鎮(zhèn)（8次）、拜城縣鎮(zhèn)副業(yè)隊(duì)（9次）、察爾其鎮(zhèn)（6次）、溫宿縣阿熱勒鎮(zhèn)（7次）、共青團(tuán)管理區(qū)（6次）、十萬(wàn)畝生態(tài)園（5次）、阿瓦提縣烏魯卻勒鎮(zhèn)（6次）、阿依巴格鄉(xiāng)（9次）、庫(kù)車(chē)縣牙哈鎮(zhèn)（7次）、阿拉哈格鎮(zhèn)（8次）、齊滿(mǎn)鎮(zhèn)（5次）、沙雅縣紅旗鎮(zhèn)（6次）、和一牧場(chǎng)（5次）、新和縣排先巴扎鄉(xiāng)（6次）和玉奇喀特鄉(xiāng)（5次）?？缕嚎h中部盆地，拜城縣南部木扎爾特河流域一帶，沙雅縣北部草甸、林地平原區(qū)，庫(kù)車(chē)縣西南部及南部庫(kù)車(chē)河流域部分，新和縣東部及中部渭干河>中積平原地區(qū)，阿瓦提縣北部及中部綠洲平原沿阿克蘇河流域一帶，溫宿縣南部托什干河沖積平原，這些地區(qū)或是山區(qū)與鄉(xiāng)村邊界地帶，或是支流、湖泊、洼地交錯(cuò)平原地帶，冰雹頻率相對(duì)稍高。

（4）低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（5次<降雹總次數(shù)）：庫(kù)車(chē)縣阿克斯塘鄉(xiāng)（4次）、烏什縣阿恰塔格鄉(xiāng)（2次）、阿克蘇市阿依庫(kù)勒鎮(zhèn)（4次）、拜城縣大橋鄉(xiāng)（3次）、庫(kù)車(chē)縣二八臺(tái)（4次）等、沙雅縣古勒巴格鎮(zhèn)（3次）、阿瓦提縣塔木托格拉克鎮(zhèn)（3次）、新和縣塔什艾熱克鄉(xiāng)（3次）等。這些區(qū)域位于拜城縣中部綠洲盆地到南部低山區(qū)過(guò)渡帶，溫宿縣中部林草地一帶，烏什縣中部托什干河谷地帶及南部低山區(qū)，阿瓦提縣中部綠洲平原與沙漠交錯(cuò)地帶，阿克蘇市北部，新和西部鹽堿地帶，庫(kù)車(chē)縣北部天山山區(qū)到綠洲盆地過(guò)渡帶和東部大部分地區(qū)，沙雅縣西北及中部塔里木河河谷平原地區(qū)，地勢(shì)較平坦，戈壁、綠洲、鹽堿、沙漠交錯(cuò)分布，水域面積少，冰雹相對(duì)較少。

4分析與結(jié)論

（1）因天山山脈山體龐大，對(duì)鋒生和加強(qiáng)鋒過(guò)程及強(qiáng)迫拾升均有明顯作用。阿克蘇地區(qū)北部沿高大山峰或主體山脈山區(qū)有切變、冷鋒、強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)等天氣影響系統(tǒng)過(guò)境時(shí)，疊加地形影響作用，形成較厚和維持時(shí)間較長(zhǎng)的地形積云，沿山脈走向呈帶狀分布。經(jīng)過(guò)山區(qū)溝谷、河流、水庫(kù)時(shí)不斷增強(qiáng)，逐漸發(fā)展成雹云（雹源地）。

（2）阿克蘇地區(qū)內(nèi)多自西向東擴(kuò)展喇叭形河谷和山脈背風(fēng)坡，有助于西進(jìn)冷空氣加速形成冰雹云。冰雹云在翻山移經(jīng)山谷和背風(fēng)坡時(shí)，移動(dòng)方向受地形影響突轉(zhuǎn)，翻山時(shí)加速移向下風(fēng)方平原區(qū)，增大區(qū)內(nèi)遭受雹災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

（3）阿克蘇地區(qū)中部平原河流、灌溉渠、湖泊眾多，南部有塔克拉瑪干大沙漠，5-8月光照充足，地表性質(zhì)差異大。在地勢(shì)作用下，使對(duì)流云在移經(jīng)山腳一帶和平原河流、水域、洼地附近時(shí)，強(qiáng)度再次增強(qiáng)并極易形成冰雹云，這是降雹的地理分布特點(diǎn)。

（4）冰雹天氣受地區(qū)內(nèi)山體、河流、湖泊、農(nóng)田、沙漠、戈壁等地形分布影響，配合地勢(shì)條件（動(dòng)能增大）作用，冰雹云移動(dòng)過(guò)程中常形成強(qiáng)度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱、降雹時(shí)斷時(shí)續(xù)、雹擊帶長(zhǎng)的地理分布特征，說(shuō)明地形熱力作用和低空豐富水汽條件是阿克蘇地區(qū)冰雹形成的重要因素。