一次那曲東南部強(qiáng)降水的診斷分析*

德吉白珍 次仁拉姆 卓瑪 奚鳳 旦增冉珍

（西藏自治區(qū)氣象臺，西藏 拉薩 850000）

0 引言

由于高原降水具有其特殊性，受該地區(qū)地形、植被及下墊面土壤溝壑特點的影響,暴雨發(fā)生與我國東部地區(qū)不能統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),將24h 降水量≥25.0mm 的降水統(tǒng)稱為強(qiáng)降水，且將同日有3個或3個站以上出現(xiàn)強(qiáng)降水稱為一次區(qū)域性強(qiáng)降水過程［1］。那曲東部3 個以上站點出現(xiàn)24h 降水量≥25.0mm 的降水，故此次過程是一次那曲東部強(qiáng)降水過程。對高原強(qiáng)降水的研究，由于資料、地形等多方面的原因，相對來說是比較薄弱的。本文利用中國第一代全球大氣/路面再分析產(chǎn)品等資料，通過計算分析對本次強(qiáng)降水的形成原因進(jìn)行研究。

1 實況

受高原切變影響，6 月16 日夜間開始，西藏的那曲、林芝和昌都出現(xiàn)小到中雨，其中那曲東南部出現(xiàn)大雨天氣。此次過程24h 累計降水量為：巴青：46.3mm；索縣：26.1mm；那曲：16.5mm；安多：15.7mm；比如：14.9mm；聶拉木：13.8mm；丁青：11.3mm 等。其中，巴青站降水最為明顯（圖2），從16 日09 時開始下雨，小時降水量最高達(dá)到7.5mm/h。

圖1 2020年6月16日08 時至6月17日08時的24h累計降水量

圖2 2020年6月16日08 時至6月17日08時巴青站24h小時降水量

2 環(huán)流背景

16 日08 時（圖3a），北半球亞歐高空500hPa 環(huán)流中高緯度同樣呈兩槽一脊型，高壓脊位于貝加爾湖附近，兩槽分別位于日本半島和咸里海；從孟灣構(gòu)成水汽輸送帶輸入到西藏中部。西藏一致為西南風(fēng)控制，那曲東南部不僅有風(fēng)速上的輻合，也有西藏中部暖濕氣流影響，此時，那曲開始有降水，東南部最為明顯；20時（圖3b）,500hPa上那曲附近風(fēng)速、比濕、暖中心都變大，且青海沱沱河站從西南風(fēng)變?yōu)楸憋L(fēng)，更有利于暖濕空氣的滯留，從而降水更明顯，200hPa 上（圖4a）那曲東南部有明顯的風(fēng)向輻散；17 日08 時（圖3c），500hPa 上西藏整體風(fēng)速變小并轉(zhuǎn)為西風(fēng)，200hPa 上（圖4b）可以明顯的看出急流的風(fēng)速大大減弱并從西風(fēng)轉(zhuǎn)為西北風(fēng)，高低層配置上，水汽輸送減弱，降水開始不明顯。

圖3 500hpa環(huán)流場（a）16日08時（b）16日20時（c）17日08時

圖4 200hpa風(fēng)場和高空急流（暗區(qū)）（a）16日20時（b）17日08時

3 物理量場

分析物理量是當(dāng)不確定預(yù)報的降水等級和環(huán)流場不穩(wěn)定時最好的方法。

3.1 散度與比濕

從圖5 上可以看出，西藏中東部濕度條件良好，比濕在5g/kg 以上。16 日08 時，500hPa 西藏大部分處于正散度區(qū)，那曲中東部處于明顯的負(fù)散度區(qū)，為輻合，200hPa那曲中東部處于正散度區(qū)，為輻散，這樣的大氣垂直結(jié)構(gòu)給強(qiáng)降水的發(fā)生發(fā)展提供了有利的條件，而且大氣的這種垂直結(jié)構(gòu)和強(qiáng)降水的發(fā)生時段對應(yīng)良好；16 日20 時，那曲中東部的負(fù)散度增大，輻合上升加強(qiáng)，對應(yīng)降水加強(qiáng)，200hPa 那曲中東部的正散度區(qū)出現(xiàn)中心，高層輻散加強(qiáng)，有利于降水；17 日08時，500hPa那曲中東部仍處于負(fù)散度區(qū)，但有所減弱，200hPa的正散度更為明顯，故降水減弱。

圖5 500hPa散度場+比濕（左）（a）16日08時（b）16日20時（c）17日08時200hPa散度場（右）（a）16日08時（b）16日20時（c）17日08時

3.2 垂直速度分析

從圖6 可知，16 日08 時，500hPa 西藏只有那曲中東部處于負(fù)垂直速度區(qū)，垂直速度中心為-0.6P/s，200hPa 仍然處于負(fù)垂直速度區(qū)，上升運動較強(qiáng)，有利于降水；16 日20 時，那曲中東部整層負(fù)垂直速度加大，輻合上升加強(qiáng)，對應(yīng)降水加強(qiáng)；17 日08 時，500hPa那曲中東部負(fù)垂直速度減弱至-0.2P/s，低層上升運動減弱，故降水減弱。

圖6 500hPa垂直速度（左）（a）16日08時（b）16日20時（c）17日08時200hPa垂直速度（右）（a）16日08時（b）16日20時（c）17日08時

3.3 相對濕度與風(fēng)場分析

從圖7（a、b、c）上可以看出，除阿里地區(qū)以外，西藏的相對濕度均在50%以上。16 日08 時，林芝一帶和西藏南部邊緣一帶的相對濕度達(dá)到70%以上，且有南風(fēng)從孟灣輸送水汽，在那曲中東部南風(fēng)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)，風(fēng)速加大；16 日20 時，那曲東部的相對濕度增大，西藏整體的風(fēng)速也加大，有利于水汽輸送，且青海地區(qū)的西南風(fēng)轉(zhuǎn)為西北風(fēng)，有利于水汽滯留在那曲東部一帶，從而降水更為明顯；17日08 時，降水過后，那曲相對濕度也相對增大，整體風(fēng)速變小，青海的西南風(fēng)轉(zhuǎn)為南風(fēng)，加速云系的消散。

圖7 500hPa相對濕度與風(fēng)場（a）16日08時（b）16日20時（c）17日08時(單位:10 -5s -1)

4 云圖

從圖8上可以看出，16日08時云帶向東南方向移動，經(jīng)過那曲地區(qū)，有大片水汽通過云帶輸送至那曲一帶，此時那曲的對流云系慢慢發(fā)展；到16 日20 時，位于那曲的云系已經(jīng)發(fā)展旺盛，云頂亮溫較高，水汽較強(qiáng)，尤其是那曲東南部的云頂亮溫超過-50℃；17日08 時，整體云系的移動方向從東南改為向南發(fā)展，我區(qū)中部無水汽補(bǔ)充輸送，從而云系慢慢減弱消失，云圖的變化與環(huán)流形勢相吻合。

圖8 FY2G衛(wèi)星云圖(a為16日08時，b為16日20時，c為17日08時)

5 模式檢驗

從圖9 與實況比較可知，兩家模式模式均在那曲一帶報有中雨，但降水落區(qū)重點更偏林芝一帶，且實況中林芝只有小雨量級。從而得知，模式一般在林芝的預(yù)報量級會偏大，預(yù)報員要謹(jǐn)慎參考。對于此次降水，GRAPES-GFS 的預(yù)報量級更為準(zhǔn)確，那曲東南部報有大雨量級，EC 量級偏小；GFS比EC更有可信度。

圖9 16日08時24小時模式預(yù)報場（a、EC，b、GRAPES-GFS）

6 結(jié)論

（1）受高原切變影響，配合風(fēng)速上的輻合，那曲中東部此次出現(xiàn)強(qiáng)降水。

（2）經(jīng)過本次過程分析發(fā)現(xiàn):各個物理量配合較好，導(dǎo)致強(qiáng)降水的出現(xiàn)。

（3）相對濕度飽滿，水汽條件良好，配合西南風(fēng)輸送的源源不斷的水汽，以及沱沱河的西北風(fēng)有利于滯留暖濕氣流在那曲中東部，這些因素直接影響降水。

（4）從檢驗預(yù)報可知，對于此次降水，GRAPESGFS 的預(yù)報量級更為準(zhǔn)確，那曲東南部報有大雨量級，EC量級偏?。籊FS比EC更有可信度。