喀什地區(qū)夏季一次短時強降水過程診斷分析

瑪依熱·艾海提

關鍵詞短時強降水;T639;預報檢驗;雷達回波

喀什地區(qū)位于塔克拉瑪干沙漠西部，北倚天山西段，西臨帕米爾高原，南靠昆侖山，屬內陸性沙漠氣候。全地區(qū)除西部、北部、南部山區(qū)外，年平均降水量多在60mm左右，大降水次數(shù)少，但過程降水量大，降水量區(qū)域分布不均勻、梯度大。由于地形復雜，天氣變化劇烈，常出現(xiàn)突發(fā)性強對流天氣，一次強降水甚至能改變其氣候值。近年不少學者對南疆西部降水作了大量研究，且已取得一定成果，但喀什地區(qū)上游站點稀少，短臨天氣預報有很大難度，尤其對喀什局地性短時強降水預報分析有限。因此，研究喀什局地性短時強降水天氣形成機制對以后預報工作、提前發(fā)布短時臨近預警及防災減災工作非常重要。

1資料選取和天氣實況

1.1資料選取

應用喀什地區(qū)加密氣象觀測站逐時降水量資料、常規(guī)觀測資料、HicaDs實況、EC細網格初始場資料分析大尺度環(huán)流、高中低層配置、中小尺度特征及水汽、動力特征：多普勒天氣雷達資料分析中尺度演變特征。

1.2降水天氣實況

2017年7月15日20：00～18日20：00，喀什全區(qū)出現(xiàn)小到中雨、局地大到暴雨，葉城局地達大暴雨，最大降水量為葉城縣墩子拉村（58.9 mm），13個站點過程降水量>24mm。其中15日23：00開始大部地區(qū)出現(xiàn)降水，23：00～00：00岳普湖本站出現(xiàn)1h 15mm以上短時強降水，02：00～03：00葉城本站小時降水達25 mm以上，麥蓋提站和其他區(qū)域站也出現(xiàn)降水天氣，但未達到短時強降水標準。

2大尺度背景分析

2.1高空實況影響系統(tǒng)

降水出現(xiàn)前期7月14日08：00，500 hPa高空歐亞范圍呈兩槽兩脊環(huán)流形勢，東歐為低槽區(qū)，烏拉爾山以西為高壓脊，烏拉爾山至貝加爾湖一帶為大的低值系統(tǒng)影響區(qū)，低槽中心位于西西伯利亞，蒙古一帶為較平直的高壓脊控制區(qū)，我區(qū)處在西西伯利亞低槽底前西南氣流中。14日08：00～15日20：00，隨著主導系統(tǒng)烏拉爾山以西高壓脊北頂加強，西西伯利亞低槽維持加深，我區(qū)上空西南氣流加強，15日20：00～16日20：00主導系統(tǒng)烏山高壓脊衰減南撤，西西伯利亞低槽逆轉，底部有明顯短波槽東移移過我區(qū)，18日20：00低槽主題減弱移到東疆，過程中不斷有短波槽分裂東移影響我區(qū)，造成15日夜間到18日我區(qū)各地斷續(xù)出現(xiàn)小到中雨，其中，15日夜間偏北、偏南局地，16日、17日偏南、偏東局地出現(xiàn)短時強降水。

7月15日08：00 700 hPa及850 hPa上均有西西伯利亞至咸海地區(qū)低槽，說明低槽深厚，低層到高層我區(qū)均處在槽前西南氣流中，隨著冷空氣東移，中低層西南氣流在16日08：00均已轉成西北氣流，主要強降水時段為15日夜間至16日凌晨。

2.2地面冷空氣

7月14日08：00地面冷高位于咸海以北，中心強度1017.5 hPa，盆地及我區(qū)受熱低壓控制，14-15日地面冷高加強，范圍擴大并東移，冷高前沿伸至巴湖一帶，盆地熱低壓發(fā)展，我區(qū)仍受熱低壓控制，15日08：00地面呈北高南低形勢，利于降水產生。15-16日上游冷高東移南壓，由西北方向侵入我區(qū)，盆地熱低壓也隨之減弱并東移，隨著冷空氣入侵我區(qū)出現(xiàn)降水。16日開始我區(qū)受冷高底前部控制。

3物理量場分析

3.1層結穩(wěn)定度分析

分析15日20：00 T-10gP，K指數(shù)29，SI指數(shù)-0.08，下沉有效位能為347.4。500～400 hPa有近飽和層，高空水汽條件充足，底層干燥，底層西南氣流，中層有東風，500 hPa以上為西南氣流，200 hPa上達西南急流，說明中高層之間有風切變，這些指標均利于傍晚產生對流天氣。因低層水汽不足，當天短時強對流不強，15日夜間主要在偏南部，除岳普湖、伽師局地出現(xiàn)短時強降水外，其他地區(qū)以小雨為主。

3.2水汽輸送分析

T639細網格2017年7月15日20：00為初始場，分析850 hPa水汽通量及水汽通量散度，15日23：00850 hPa水汽通量大值區(qū)在我區(qū)東南部，中心值達20g/kg以上，我區(qū)偏南地區(qū)水汽通量為8～20g/kg，而岳普湖站為4-8g/kg，喀什站附近有水汽通量散度輻合，16日02：00岳普湖轉成水汽通量輻合區(qū)（圖1）。

說明15日午后上升氣流明顯，有利于對流天氣的發(fā)生發(fā)展。15日20：00的空間垂直剖面可以看出，岳普湖和喀什上空低層氣流輻合，中高空氣流輻散，麥蓋提上空則是低層輻散，高空輻合，對比之下岳普湖上升氣流最強，最有利于在此處出現(xiàn)強對流天氣。

4雷達分析

分析雷達組合反射率因子，15日22：34英吉沙北部有兩個獨立回波單體，強度在40 dbz，回波快速發(fā)展東移北上，22：56分2個回波單體東北上過程中合并，強度加強為45 dbz，并進入疏勒縣境內。

23：24形成東北一西南向帶狀回波，50 dbz以上強中心分散，隨后23：30回波快速發(fā)展，分散強中心合并在岳普湖附近，中心強度達55 dbz以上，回波頂高達10km，液態(tài)含水量21kg/m2，強中心與邊緣梯度較大，說明回波密實，對流天氣明顯，與岳普湖本站出現(xiàn)15.8mm短時強降水時刻吻合。

23：30沿入流方向穿過最強回波位置反射率因子垂直剖面上，23：3055dbz以上強回波頂高在3 km以上，回波前有弱回波區(qū)，回波形態(tài)垂直，23：35 55dbz強回波中心接地，回波頂高下降，弱回波區(qū)更明顯，可判定出現(xiàn)短時強降水天氣。岳普湖站附近有明顯輻合區(qū)，喀什附近有較強低空偏北急流，從短時強對流天氣出現(xiàn)前幾個時次開始到結束一直維持，觸發(fā)強對流天氣。

強回波維持3個體掃便減弱并東移北上，組合反射率上表現(xiàn)為此時強中心分裂，強度減弱，40dbz以上范圍擴大，00：31組合反射率上呈層狀云回波，回波頂高降到9km以下，液態(tài)含水量減小到8kg/m2，短時強降水天氣結束。

5結論

（1）受西西伯利亞低槽底部短波槽東移影響，造成15-18日斷續(xù)降水過程，降水時段較長、降水范圍廣、降水量大，屬系統(tǒng)性降水伴有局地短時強降水類型。

（2）短時強降水出現(xiàn)站點附近中低空水汽通量較好，有水汽通量輻合區(qū)，底層較強輻合上升氣流，700～600hPa有輻散下沉氣流，對應強降水中心，中高層之間風切變，具備一定不穩(wěn)定能量，觸發(fā)對流天氣。

（3）此次對流天氣岳普湖附近發(fā)展最強盛，雷達回波組合反射率因子>55dbz，回波形態(tài)垂直，強回波中心接地，有明顯弱回波區(qū)，岳普湖站附近有明顯輻合區(qū)，喀什附近有較強低空偏北急流，對強對流天氣有觸發(fā)作用。