初夏孟加拉灣風暴對藏東雨季開始期的影響

卓 永，邊 瓊，黃 鵬，王 騰

西藏昌都市氣象局，西藏昌都 854000

青藏高原是世界上海拔最高、地形復雜的大高原，青藏高原的存在增強了海陸熱力差異，在大氣環(huán)流季節(jié)轉(zhuǎn)換、亞洲夏季風發(fā)展和爆發(fā)過程中扮演著重要的角色。孟加拉灣風暴主要出現(xiàn)在初夏和秋季，孟加拉灣是影響高原中東部降水的主要水汽源地，孟加拉灣地值系統(tǒng)主要對我國低緯度地區(qū)產(chǎn)生較大的降水，尤其是高原上有切變線等天氣系統(tǒng)與孟加拉灣低值系統(tǒng)配合情況下，可以使整個西南地區(qū)將會出現(xiàn)很強的雨雪天氣；若風暴云系在一定條件下北上高原，與北部冷空氣結(jié)合，冷暖空氣交匯在高原上，將會造成高原的暴雪或強降雨天氣[1-3]。

有研究指出，孟灣風暴北上對高原強降水不僅輸送了水汽，而且暖濕氣流還輸送了大量的能量[4]。普布卓瑪?shù)萚5]根據(jù)2次孟灣風暴影響下的個例，討論了孟灣風暴與高原冬季暴雪之間的關系；劉瑜等[6]研究了初夏孟加拉灣風暴與云南雨季開始期；但對孟灣風暴對藏東雨季開始影響研究的寥寥無幾。

初夏5月是藏東由干季轉(zhuǎn)雨季的過渡月份，雨季能否正常開始，與孟加拉灣有無風暴活動影響藏東息息相關[7-8]。因此，認識初夏5月孟加拉灣風暴的特征對藏東的預報服務工作很有必要。

1 資料和方法

資料來源：2000—2020年藏東12個站點的雨季開始期、初夏5月份藏東12個代表站逐日降水資料；臺風警報中心（JTWC）UNISYS氣候網(wǎng)站的孟加拉灣風暴資料；ECMWF每日4次的逐日降水再分析資料（ERA-Interim）。水平分辨率為1°×1°。

鑒于藏東各縣區(qū)的氣候差異較大，雨季開始監(jiān)測主要采用單站標準進行監(jiān)測，判斷出藏東各縣區(qū)的雨季開始期。雨季開始期判別條件：自4月21日開始，任意5 d滑動累計雨量（R5）≥5—10月候雨量氣候平均為止，即；其中：為5—10月降水量氣候平均值[9-10]。

（1）在Kb≥1的5 d中，雨量最大的一天確定為雨季開始待定日，在之后的15 d內(nèi)又出現(xiàn)Kb≥1的情況，即將雨季開始待定日確定為雨季開始日，雨季開始日所在的候為雨季開始候。

（2）如果在之后的15 d之內(nèi)再未出現(xiàn)Kb≥1的情況，則重復（1）的步驟，重新確定雨季開始待定日和雨季開始日。

（3）如果計算得到的雨季開始期是4月21日，則逐日向前按（1）步驟推算符合雨季開始期條件的日期。

2 結(jié)果與分析

2.1 雨季開始期的孟灣低壓特征

2.1.1 源地和移動路徑2000—2020年初夏孟加拉灣地區(qū)共有18個熱帶氣旋和風暴生成，風暴和氣旋生成之后會沿著不同的方向移動。根據(jù)孟加拉灣風暴的移動方向、路徑特征，可以將風暴分為4種類型：北上、西北移、東北移、轉(zhuǎn)向。根據(jù)分類，2000年以來的18個風暴中有東北移7個、北上5個、西北移動4個、轉(zhuǎn)向2個。其中東北移動的風暴最多（占總數(shù)的35%），轉(zhuǎn)向的風暴最少。

從18個孟加拉灣風暴的生命史分析發(fā)現(xiàn)，風暴在洋上形成之后，并不是所有的風暴均對青藏高原有影響，只有風暴北上、轉(zhuǎn)向北上、東北路徑一直可以到達印度、孟加拉國時，向青藏高原東南部輸送暖濕水汽，才能對藏東降水提供水汽輸送條件。在18個風暴個例中，北上路徑的降水強度最大，其中2013年風暴MAHASEN、2016年風暴ROANU、2020年風暴ANPAN對西藏東部降水過程明顯（表1）。

表1 近20年孟加拉灣風暴的路徑分類統(tǒng)計

對2000—2020年孟加拉灣風暴的研究發(fā)現(xiàn)，影響藏東雨季開始期的初夏孟加拉灣風暴系統(tǒng)源地大致位置為4°N～18°N、81°E～94°E，較強的風暴從源地北移動后，北上、轉(zhuǎn)向北上、東北路徑一直可以達到印度、孟加拉國，再影響藏東地區(qū)；北上路徑的降水強度最大，2020年風暴ANPAN對藏東雨季影響最明顯。

2.1.2 孟灣低壓與藏東雨季開始的關系孟加拉灣低值系統(tǒng)是藏東降水的重要影響系統(tǒng)。2000年以來，初夏受孟加拉灣風暴影響造成藏東昌都等地的雨季開始期偏早的年份有2007年、2020年、2013年。

2007年5月14日藏東大范圍性的連續(xù)降雨過程，16站次出現(xiàn)了中雨以上降水，強降水主要集中在藏東南部，左貢、芒康、波密出現(xiàn)25 mm以上大雨，察隅出現(xiàn)52 mm暴雨，為上述4站的當年雨季開始期，與多年平均雨季開始期相比偏早10～16 d ，雨量偏多。

2013年5月10日，藏東出現(xiàn)連陰雨天氣，10個站次出現(xiàn)≥10 mm以上的降水，為卡若區(qū)、索縣、比如、嘉黎等藏東北部地區(qū)汛期第一場降水，同為當年雨季開始期，與多年平均雨季開始期相比上述4站的雨季偏早15 d左右。

2020年5月16日，藏東出現(xiàn)連陰雨天氣，降水范圍廣、強度大，29個站次出現(xiàn)≥10 mm以上的中雨，8個站次出現(xiàn)≥25 mm的大雨，強降水中心在東南部的察隅，連續(xù)2 d出現(xiàn)大雨，為2020年汛期第一場強降水；與常年雨季開始期相比，本文所選藏東13個代表站的當年第一場降水，同時均為雨季開始期，與常年相比各地雨季偏早8～24 d。

2.2 環(huán)流場分析

分析風暴影響藏東期間700 hPa～200 hPa風場和高度場，發(fā)現(xiàn)藏東雨季開始的降水過程都是孟加拉灣風暴不斷北移或東北移動的過程，在700 hPa、500 hPa環(huán)流場上孟加拉灣區(qū)域熱帶氣旋生成之后北移，在85°E～90°E、20°N附近登陸，副熱帶高壓偏強并西伸，高原北側(cè)青海一帶有小高壓東移南壓，同時在高原東南側(cè)有切變線或槽與登陸的低值系統(tǒng)連接。主要風暴影響藏東的環(huán)流形勢以切變線與孟灣低值系統(tǒng)相結(jié)合型為主。

同時在高原東部存在東北—西南向的切變線，并且切變線連接到孟灣風暴中心，藏東處于西南氣流控制，并且經(jīng)向度較大，在700 hPa上偏南氣流維持在12～30 m/s以上，在500 hPa上西南氣流維持在16 m/s以上，在系統(tǒng)影響期間西南氣流最為強盛，輸送了充沛的水汽，與切變線后青海高壓脊前的偏北氣流交匯，造成了藏東強降水，觸發(fā)了雨季的開始。

2.3 初夏孟灣風暴影響下的藏東雨季水汽軌跡分析

為了研究昌都初夏雨季開始期強降水的水汽軌跡特征，選取藏東北部的昌都站、藏東南部的八宿站為模擬初始站點經(jīng)緯度。一般研究認為，最大水汽輸送量出現(xiàn)在距離地面2 km高度附近[11-15]， 后向軌跡模式向前推導出72 h的質(zhì)點軌跡，得到昌都、八宿站點每一次降水的后向軌跡圖。水汽主要來源于偏南方向；即強降水發(fā)生時水汽路徑主要為南方路徑，3個等壓面的水汽軌跡方向基本一致，也就是來自高原南部洋上的水汽輸送對降水等級起著決定性作用，水汽主要來源于印度洋、孟加拉灣、阿拉伯海，最遠可以追溯到大西洋（圖1）。

3 結(jié)論與討論

（1）2000—2020年 初 夏 孟 加 拉灣地區(qū)共有18個熱帶氣旋和風暴生成，移動方向、路徑特征，可以將風暴分為北上、西北移、東北移、轉(zhuǎn)向4種類型；北上路徑的降水強度最大，其中2013年風暴MAHASEN、2016年風暴ROANU、2020年風暴ANPAN對西藏東部降水過程明顯。

（2）影響藏東雨季開始期的初夏孟加拉灣風暴系統(tǒng)源地大致位置為4°N～18°N，81°E～94°E之 間；2000年以來，初夏受孟加拉灣風暴影響造成藏東昌都等地的雨季開始期偏早的年份有2020年、2013年、2007年；未出現(xiàn)孟灣熱帶低壓或風暴，導致藏東地區(qū)雨季明顯偏遲的年份有2005年、2014年，其中2014年較常年偏遲15～40 d。

（3）藏東雨季開始過程都是孟加拉灣風暴不斷北移或東北移動的過程，在700、500 hPa環(huán)流場上孟加拉灣區(qū)域熱帶氣旋生成之后北移，在85°E～90°E、20°N附近登陸，副熱帶高壓偏強并西伸，高原北側(cè)青海一帶有小高壓東移南壓，同時在高原東南側(cè)有切變線或槽與登陸的低值系統(tǒng)連接。主要風暴影響藏東的環(huán)流形勢以切變線與孟灣低值系統(tǒng)相結(jié)合型為主。

（4）孟灣風暴影響下的強降水過程不同環(huán)流之間的水汽軌跡基本一致，以偏南方向為主，水汽主要來源于印度洋、孟加拉灣、阿拉伯海。

圖2 孟灣風暴影響下的強降水過程水汽軌跡