2022年11月1日克拉瑪依區(qū)域降水天氣復盤總結

摘 要：2022年10月31日夜間至11月1日克拉瑪依區(qū)域發(fā)生了一次持續(xù)時間長、范圍廣、分散性強的降水過程。降水量最大的區(qū)域在克拉瑪依區(qū)金龍鎮(zhèn)至白堿灘一線，最強降水落區(qū)位于中心城區(qū)，日累計降水量17.6 mm（大雨），為克拉瑪依國家基本氣象站建站以來歷史同期日降水量極值，其他地區(qū)以小雨為主；中心城區(qū)最大雨強為0.7 mm/min，對應時次雷達圖上≥40 dBz的回波維持在克拉瑪依區(qū)至白區(qū)一帶；此次降水天氣過程受到大尺度與中小尺度系統的綜合影響。

關鍵詞：降水天氣；歷史同期極值；雨強；中小尺度

中圖分類號：P458.121 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）06–0-03

受西西伯利亞冷空氣持續(xù)影響，2022年10月31日夜間至11月1日新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依區(qū)域發(fā)生一次持續(xù)時間長、范圍廣、分散性強的降水天氣過程，中心城區(qū)累計降水量達17.6 mm。此次降水過程中，北疆大部均以小量降水為主，最大降水中心位于克拉瑪依市區(qū)及白區(qū)一線，具有十分顯著的局地性，這在該地是罕見的[1-4]。通過克拉瑪依市及周邊自動站觀測資料、實況分析資料、模式資料等應用天氣學原理對此次降水天氣過程進行分析及對預報難點進行討論。

1 天氣實況

11月1日02：00前后，中心城區(qū)至金龍鎮(zhèn)一線陸續(xù)開始降水，從克拉瑪依降水實況分布圖（圖1）看到，最大降水中心位于克拉瑪依區(qū)金龍鎮(zhèn)至白堿灘一線為中到大雨；小拐鄉(xiāng)至獨山子區(qū)為微到小雨。最強降水落區(qū)位于中心城區(qū)，日累計降水量為17.6 mm；其次是白堿灘高新區(qū)，為13.1 mm。日累計降水量＞

9 mm的站點有8個。

由日累計降水量最大的3個站點分鐘降水圖（圖略）可知，最大分鐘雨強的站點出現在白堿灘高新區(qū)，07：04為1.3 mm，降水持續(xù)13 h（05：00～17：00），日累計降水量13.1 mm；中心城區(qū)11月1日02：00開始降水，13：00左右結束，持續(xù)時間接近11 h，分鐘雨強＞0.4 mm的時段較長，最大為0.7 mm/min，出現在03：00～04：00。降水過后空氣濕度大，在1日傍晚至夜間，克拉瑪依區(qū)至烏爾禾區(qū)能見度顯著降低，中心城區(qū)能見度降至149 m；能見度最低出現在烏爾禾路段交通氣象站，為72 m。

此次降水過程發(fā)生在少雨的秋季，克拉瑪依中心城區(qū)1991—2020年11月累計降水量僅為5.6 mm（10月7.3 mm）。而2022年11月1日單日累計降水量17.6 mm，

為克拉瑪依國家基本氣象站建站以來歷史同期日降水量極值，也是10—11月單日降水量的次極值（極值在2012年10月1日，為22.6 mm）。

2 環(huán)流形勢分析

2.1 200 hPa形勢場

200 hPa環(huán)流場疊加風場來看，10月31日08：00—11月1日08：00克拉瑪依區(qū)上空存在急流軸。31日08：00

～20：00急流軸達到最強為36 m/s；1日白天主槽過境，克拉瑪依區(qū)高空西南氣流轉為西北氣流。

2.2 500 hPa形勢場

10月31日08：00，500 hPa歐亞范圍內為兩脊兩槽經向環(huán)流，歐洲北部低渦緩慢南壓，東移過程中受到下游高壓脊阻擋移速緩慢。隨著里海、咸海與巴爾喀什湖之間略長脊，使得脊前中亞槽曲率變大，槽底南伸至40°N。31日夜間低槽東移影響克拉瑪依區(qū)，帶來一場局地性強的降水過程，高空溫度場和露點分布表明攜帶較干冷空氣[5-7]。

2.3 700 hPa形勢場

700 hPa上，31日夜間準噶爾盆地上空溫度露點差由前一日的10 ℃轉為1 ℃，說明克拉瑪依區(qū)上部中層大氣的相對濕度明顯轉好，水汽含量增加至3 g/kg。但西南氣流表現較弱，利于水汽在克拉瑪依區(qū)上空維持，高空和低層不斷循環(huán)產生局地性大降水。

2.4 850 hPa形勢場

850 hPa高度場在31日夜間逐漸轉為淺脊，風場由西北氣流逐漸轉為西南氣流，引導巴湖南部濕空氣東北移動向北疆擴展，造成克拉瑪依區(qū)上空比濕由4 g/kg增加至5 g/kg，溫度露點差由5°減為0.7°，露點由-3 ℃增加至0.6 ℃。這說明整體水汽條件變好，同時，溫度場表現為暖脊，高低層溫度配置提供一定熱力不穩(wěn)定條件。

2.5 地面形勢場

如圖2所示，位于中亞南部弱高壓東移北上，蒙古冷高穩(wěn)定少動，兩者高壓主體11月1日在02：00增至最強，隨后位于巴爾喀什湖附近的弱高壓與蒙古高壓合并加強，至05：00開始減弱。02：00～05：00蒙古冷高維持使得盆地至克拉瑪依區(qū)有弱偏東風，巴爾喀什湖小高壓前部為弱西北風，克拉瑪依區(qū)位于弱風場輻合區(qū)域，為低層提供了較弱的動力抬升條件。

3 實況圖

3.1 T-lnP圖

31日08：00探空圖（圖略）可以看到，濕層從700 hPa

以上延伸至500 hPa附近，近地面也表現為濕層，而在700～850 hPa 為干層，高層西南急流下壓，逐漸削弱中層西北氣流。中低層為暖平流，高層為冷平流，符合前文分析的有利于對流的高低空配置。11月1日

08：00近地面轉為弱偏東風，冷暖平流在850 hPa匯合。K指數與沙瓦特指數在31日明顯增大，表明水汽條件變好。對流有效位能在1日白天由1.6增大至33.7，1日上午降水仍在持續(xù)，這在秋季較為罕見。

3.2 雷達

由圖3可知，11月1日03：00～08：00＞35 dBz回波始終維持在市區(qū)及白區(qū)一線，呈帶狀分布，東移過程中不斷有新生回波，說明上游仍有觸發(fā)、發(fā)展、加強的過程。回波最強可達到40～45 dBz，出現在03：30、07：00前后，對應此時中心城區(qū)、白區(qū)出現的最大分鐘雨強。

4 模式預報

4.1 500 hPa形勢場

29日20：00、30日20：00起報場EC預報：31日20：00，

西西伯利亞低渦前部里、咸海長脊更明顯，因此不利于水汽輸送。實況環(huán)流中里咸海處環(huán)流較平直，在中亞偏南40°N附近存在弱脊，引導脊前中亞槽曲率變大，位置相比較預報場更偏南，與西西伯利亞低渦前部偏西氣流疊加，有利于水汽輸送，造成克拉瑪依區(qū)夜間比濕增加。

4.2 模式預報

WRF、EC、Grapes 3家模式在29日預報情況最接近實況，但隨著天氣臨近，模式均調整至小雨，說明模式并不看好此次系統性降水。但在29日20：00—31日08：00起報場中，EC模式在31日20：00預報降水量為6 mm左右，但在11月1日08：00～11：00相同時間段預報降水量調至1 mm左右。

5 難點分析

（1）區(qū)域性十分明顯，降水中心在市區(qū)至白堿灘區(qū)一線，小拐鄉(xiāng)—獨山子區(qū)僅為小雨，甚至市區(qū)為此次降水過程的北疆極值，說明并不是典型的大尺度系統降水。經過分析得知此次天氣過程可能是中小尺度對流性降水，以后在秋末時也需要警惕出現對流的可能。

（2）分鐘雨強接近夏季對流性降水，雷達圖帶狀回波東西走向，但夜間氣溫不到10 ℃，對流潛勢不佳，弱對流、弱系統出現了強降水，需要警惕弱系統可能帶來強天氣過程。

（3）模式臨近越調越差。29日20：00起報場與實況最為接近，但預報出了1 mm對流性降水，31日20：00起報場中調至6 mm左右。不同模式由于其結構差異性在天氣來臨前會不斷調整，預報員要運用最基礎天氣學原理分析系統帶來的主要天氣過程，針對模式調整做出合理分析判斷。

6 結論

（1）2022年10月31日夜間至11月1日克拉瑪依局地大降水天氣過程的主要影響系統是中亞槽。里咸海與巴爾喀什湖之間長脊，造成中亞槽曲率變大，槽底南移至40°N，高空攜帶干冷空氣，31日白天700～

925 hPa克拉瑪依區(qū)上空比濕增加，水汽條件一直較好，并在近地面表現為暖脊，高低層溫度配置提供一定熱力不穩(wěn)定條件。地面蒙古高壓與中亞小高壓在中心城區(qū)及白區(qū)一線形成弱的風場輻合，提供弱的抬升機制。

（2）31日08：00探空圖上，700～500 hPa及近地面飽和度高，而在850～700 hPa為干層。中低層為暖平流，高層為冷平流。11月1日08：00近地面轉為弱偏東風，冷暖平流在850 hPa匯合，K指數與沙瓦特指數在31日明顯增大，證明克拉瑪依區(qū)上空水汽條件不錯。

（3）雷達圖03：00～08：00＞35 dBz回波始終在市區(qū)及白區(qū)一線，呈帶狀分布，東移過程中不斷有新生回波，說明上游仍有觸發(fā)、發(fā)展、加強的過程，回波最強可達到40～45 dBz。

（4）多家模式在29日預報最接近此次天氣過程，但臨近調整不佳。EC在31日20：00預報降水量為6 mm左右，但在11月1日08：00～11：00相同時間段預報降水量調至1 mm左右。

參考文獻

[1] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法[M].北京：氣象出版社，2000.

[2] 張家寶，蘇起元，孫沈清，等.新疆短期天氣預報指導手冊[M].烏魯木齊：新疆人民出版社，1986.

[3] 達瓦扎西.2020年7月10日至12日林芝市一次連續(xù)強降水天氣過程分析[J].現代農業(yè)研究，2022，28（8）：134-136.

[4] 閆彩霞，曾波，王欽，等.四川冕寧山區(qū)一次強降水天氣過程分析[J].氣象與減災研究，2023，46（3）：175-184.

[5] 鄧佩云，林彤，何佳，等.一次降水天氣過程云垂直結構特征及作業(yè)效果評估分析[J].寧夏工程技術，2022，21（4）：300-306.

[6] 張鑫.2021年11月5—9日遼寧地區(qū)一次降水天氣過程分析及對農業(yè)的影響[J].農業(yè)災害研究，2023，13（8）：243-245.

[7] 粟杭州.2020年5月中旬扶綏縣一次極端降雨天氣過程分析[J].農業(yè)災害研究，2022，12（4）：37-39.

收稿日期：2024-03-12

作者簡介：馬曉慧（1995—），女，新疆塔城人，助理工程師，研究方向為氣象預報。