2022年一次果洛北部暴雨天氣過程分析

張彩霞

果洛州氣象臺，青?，斍?814000

2022年6月24日08:00—25日08:00，果洛出現(xiàn)一次對流性強降雨天氣，全州共計71個站點出現(xiàn)降水，瑪多花石峽鎮(zhèn)出現(xiàn)暴雨，其中，有12個站點降水量≥10 mm，1個站點降水量≥50 mm（表1），降水中心出現(xiàn)在瑪多花石峽鎮(zhèn)日榜村，降水量為61.1 mm[1]。此次降水過程特點為雨強大、降雨時間短，主要降雨時段集中在18日夜間，降水期間還伴隨著閃電[2]。

表1 6月24日08:00—25日08:00果洛州≥10 mm的雨量點和降雨量

1 環(huán)流形勢特征

1.1 高低空環(huán)流形勢

24日08:00 500 hPa上中高緯為兩脊一槽型（圖1a），貝湖左右有冷低壓發(fā)展，西北氣流東移滑影響青海東部地區(qū)。在巴湖南部有一個冷性低壓槽東移發(fā)展，青藏高原地區(qū)為一暖型高壓中心控制，果洛處于副高588閉合線；24日20:00冷性低壓槽東移至北疆地區(qū)（圖1b），并在青海西部形成高原槽，西太平洋副熱帶高壓東退，果洛地區(qū)轉(zhuǎn)為明顯一致的西南氣流控制，濕度明顯增大；且溫度槽落后于高度槽，利于高原槽的進一步發(fā)展，副高繼續(xù)東退，位于青藏高原的暖型高壓得到發(fā)展，影響范圍擴大；瑪多以北由隨槽下滑的冷性偏北氣流控制，果洛中南部由副高攜帶的西南氣流控制，有西南風的暖平流，瑪多處于偏北氣流與西南氣流的輻合區(qū)，形成明顯切變。冷暖空氣在瑪多地區(qū)交匯，容易引起本地區(qū)不穩(wěn)定能量的釋放。因此，冷暖空氣在本地區(qū)交匯是導致此次強降雨天氣過程發(fā)生的重要原因之一。

24日20:00 200 hPa上（圖1c），果洛地區(qū)受南亞高壓影響，有強的上升運動，降水區(qū)域位于南亞高壓控制下，其正次級環(huán)流促使低層鋒生。果洛處高空急流入口區(qū)右側(cè)的輻散區(qū)，利于中低層低值系統(tǒng)發(fā)展和低層輻合上升運動的加強維持，造成了此次大降水天氣。

圖1 6月24日08:00（a）、20:00（b）500 hPa環(huán)流形勢和200 hPa高空圖（c）

綜上所述，西太副高邊緣西南風是暖濕氣流的輸送者，200 hPa南亞高壓控制區(qū)對流活動活躍，是潮濕不穩(wěn)定能量的提供者。此次強降雨天氣發(fā)生在西風槽槽后冷空氣和副高邊緣暖濕氣流的交匯區(qū)。

1.2 地面系統(tǒng)和氣象要素的變化

24日20:00地面圖上，青海西北部至河西走廊有2個較強的熱低壓暖中心控制，其熱低壓中心值分別達985、990 hPa，果洛地區(qū)為一冷高壓控制區(qū)，在此高壓系統(tǒng)與2個低壓系統(tǒng)之間已有降水出現(xiàn)。由于午后輻射增溫效果明顯，青藏高原大部地區(qū)由強大的熱低壓控制；由于青海北部和果洛地區(qū)氣流的輻合作用，偏南氣流攜帶的暖濕氣流源源不斷地涌入果洛地區(qū)，使瑪多地區(qū)自西北向東南相繼出現(xiàn)了降水。其中，瑪多花石峽地區(qū)1 h降水量達22.3 mm。在19:00國家站5分鐘地面填圖上，瑪多地區(qū)存在明顯的輻合線，且持續(xù)時間長，對此次短強的產(chǎn)生有明顯觸發(fā)作用，加上北部下滑的弱冷空氣、午后高壓內(nèi)部的熱力抬升作用和地形影響，對后期降水的增幅作用明顯。

圖2 6月24日20:00地面圖（a）和19:00地面填圖（b）

2 中尺度系統(tǒng)、衛(wèi)星云圖及雷達監(jiān)測分析

2.1 中尺度分析

此次降水暴雨出現(xiàn)在瑪多花石峽鎮(zhèn)，且為單點，露點溫度達8℃，處于濕舌，水汽含量較好；青海西北部冷鋒活動明顯，不斷向東南輸送冷空氣，而此次降水過程發(fā)生在午后，高壓內(nèi)部熱力輻合抬升作用正強；青海東部和瑪多有2條明顯的地面輻合線。由此可見，冷空氣的入侵和強的熱力抬升作用加持在此次降水過程中起到重要的作用。

2.2 衛(wèi)星云圖分析

24日18:00（圖3a）在對流云系自上游地區(qū)移至果洛，呈團（塊）狀，云體范圍大，邊界清晰呈鋸齒狀，對流云系不斷生成發(fā)展過境，有明顯的“列車效應”；花石峽鎮(zhèn)地區(qū)的云頂亮溫在234 K左右，此時降水開始；19:15(圖3b）對流云系開始南壓發(fā)展，上游云系也有強烈發(fā)展，花石峽鎮(zhèn)地區(qū)的云團云頂亮溫達205 K左右，云頂呈白至灰白色，亮溫梯度大，并伴有雷暴天氣，果洛中南部的對流云系發(fā)展南壓，此時降水強度最大；19:20（圖3c）瑪多地區(qū)的對流云團持續(xù)發(fā)展，云頂灰白色調(diào)面積增大，表明云系仍處于發(fā)展態(tài)勢，云頂高度仍在增加，云頂亮溫至178 K左右，雷暴天氣愈加明顯，降水有減弱趨勢。

圖3 6月24日18:15（a）、19:15（b）時和19:20（c）紅外云圖

2.3 雷達監(jiān)測分析

19:05，黃南雷達監(jiān)測實況（圖4）顯示花石峽鎮(zhèn)明顯的對流云發(fā)展，最大組合反射率達35 dBz；綠色區(qū)域有降水出現(xiàn)，亮黃色區(qū)域與降水強度最大區(qū)相對應，并伴有雷電大風天氣。

圖4 6月24日19:05雷達回波圖

3 探空數(shù)據(jù)分析

從瑪多花石峽鎮(zhèn)6月24日20:00的資料訂正達日的探空數(shù)據(jù)（圖5），溫濕曲線均緊靠，呈典型“瘦高”型，整層大氣都很濕潤，濕層可延伸至280 hPa，不穩(wěn)定層也較厚，有較大的對流有效未能（545.9 J），下沉對流有效位能適中（2.2 J），有利于前期能量的貯存，0℃和-20℃層所在高度分別為5.8、9.3 km，抬升凝結(jié)高度較低（603 hPa）,垂直風切變分別為0.44；低層風隨高度順轉(zhuǎn)，有暖平流，高層風隨高度逆轉(zhuǎn)，有冷平流；是“上冷下暖”的不穩(wěn)定層結(jié)，這些物理量均與果洛地區(qū)產(chǎn)生短時強降水所需數(shù)值保持一致。

圖5 6月24日20:00探空資料

4 水汽條件分析

24日20:00 500 hPa青南地區(qū)整層大氣都是高濕度帶并基本維持，大的濕度、較厚的濕層和源源不斷的西南暖濕水汽為這次大到暴雨的產(chǎn)生提供了充沛的水汽來源。

5 動力條件分析

5.1 散度場

EC預 報 中24日14:00 500 hPa散度場瑪多北部為輻合帶，輻合中心強度小于-15×10-5g/（cm·hPa·s），果洛中部也為輻合帶，中心強度較弱小于-10×10-5g/（cm·hPa·s），高層300 hPa果洛中北部地區(qū)為輻散帶，輻散中心強度為5×10-5g/（cm·hPa·s）。這次過程散度場高層輻散，形成了強烈的抽吸作用，低層輻合，對對流上升氣流的形成和發(fā)展非常有利。

5.2 坐標垂直速度

EC預報中24日14:00 500 hPa和400 hPa坐標垂直速度場瑪多中部地區(qū)均有強烈的上升運動，負值中心達-100×10-2Pa/s，強烈的上升運動為此次強降雨的產(chǎn)生提供了動力條件。

6 可預報性分析

從24日20:00模式對比情況看（圖6），中高緯地區(qū)NECP模式和EC模式與實況更為接近；青藏高原地區(qū)的高原槽的預報偏差較大，3家模式均偏東偏南；對于青海地區(qū)以北的584線，3家模式預報均偏南；影響果洛地區(qū)的588高壓中心，3家模式均沒有預報，NECP模式偏差最大。

圖6 實況場（黑）、CMA-GFS（紅）、NECP（藍）、EC（紫）

24日20:00的預報，3家模式預報偏差均較大，對瑪多花石峽單點暴雨的預報參考性差。

7 結(jié)束語

（1）西太副高邊緣西南風是暖濕氣流的輸送者，200 hPa南亞高壓控制區(qū)對流活動活躍，是潮濕不穩(wěn)定能量的提供者。此次強降雨天氣發(fā)生在西風槽槽后冷空氣和副高邊緣暖濕氣流的交匯區(qū)。

（2）青海西北部至河西走廊有2個較強的熱低壓暖中心控制，果洛地區(qū)為冷高壓控制區(qū)，由于午后輻射增溫效果明顯，青藏高原大部地區(qū)由強大的熱低壓控制；青海北部和果洛地區(qū)氣流的輻合作用、偏南氣流攜帶的暖濕氣流源源不斷地涌入果洛地區(qū)，使瑪多地區(qū)自西北向東南相繼出現(xiàn)了降水；瑪多地區(qū)存在明顯的輻合線，且持續(xù)時間長，對此次短強的產(chǎn)生有明顯的觸發(fā)作用，加上北部下滑的弱冷空氣、午后高壓內(nèi)部的熱力抬升作用和地形影響對后期降水的增幅作用明顯。

（3）較大的濕度、較厚的濕層以及低層水汽輻合為此次大到暴雨提供了豐沛的水汽條件。高層輻散低層輻合是上升氣流形成和發(fā)展的有利因素，強烈的上升氣流長時間維持，將暖濕空氣不斷向高空輸送是此次大到暴雨的動力條件。

中尺度對流云團的生成與強烈發(fā)展是造成此次降雨量級較大的直接原因。