一次孟加拉灣風(fēng)暴Sitrang影響西藏東部強(qiáng)雨雪的中尺度特征分析

摘 要：利用MICAPS常規(guī)氣象資料、ERA5再分析資料、TBB資料，通過環(huán)境場和中尺度特征分析了孟加拉灣風(fēng)暴“西特朗”對西藏東部強(qiáng)雨雪的影響。結(jié)果表明：孟灣風(fēng)暴“西特朗”登陸后減弱為熱帶低壓，熱帶低壓云系與南支槽前云系共同發(fā)展，影響高原南部，再配合500 hPa上的短波槽、西南中低空急流和副高穩(wěn)定少動(dòng)，加之700 hPa干線和地面輻合線的觸發(fā)，有利于天氣尺度的發(fā)展，并且風(fēng)暴外圍持續(xù)中低空西南急流的暖舌配合，為強(qiáng)雨雪天氣提供了充足的水汽和能量；相對濕度≥90%的高濕區(qū)從200 hPa向下伸展至近地面，500～200 hPa附近為上升區(qū)，較強(qiáng)的垂直速度配合水汽條件，有利于強(qiáng)雨雪的出現(xiàn)；水汽的主要來源是孟加拉灣，強(qiáng)雨雪區(qū)上空有明顯的水汽通量散度輻合，水汽通量較大的區(qū)域演變明顯，與強(qiáng)雨雪落區(qū)相對應(yīng)并且位于假相當(dāng)位溫等值線密集區(qū)，中心數(shù)值達(dá)68 ℃，低緯孟灣風(fēng)暴附近有72 ℃的低能中心補(bǔ)充能量，說明有明顯的能量鋒區(qū)。

關(guān)鍵詞：孟加拉灣風(fēng)暴；西藏；強(qiáng)雨雪；南支槽

中圖分類號：P458.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）12–0-03

孟加拉灣風(fēng)暴是指發(fā)生在北印度洋孟加拉灣海域的熱帶氣旋，其對我國天氣的影響主要集中在云貴高原及青藏高原，是造成高原地區(qū)降水的重要天氣系統(tǒng)，最活躍的時(shí)段集中在5、10和11月[1]。南支槽是一種低緯度地區(qū)活動(dòng)的地槽，其形成與西風(fēng)帶低壓槽東移及青藏高原大地形阻擋形成的南支系統(tǒng)關(guān)系密切，其在西藏區(qū)域性暴雪影響系統(tǒng)中發(fā)揮巨大作用[2]。

在全球氣候變暖的背景下，大暴雪和暴雨事件頻發(fā)，對經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅[3-8]。對此，極端天氣相關(guān)研究成為業(yè)內(nèi)研究重點(diǎn)，并取得了一定的成果。如段旭等[9]認(rèn)為孟加拉灣風(fēng)暴、副熱帶高壓和南支槽的位置和強(qiáng)度對高原影響較大。但業(yè)內(nèi)對孟灣風(fēng)暴和南支槽共同影響下造成極端降水過程的研究分析較少。因此，深入研究孟加拉灣風(fēng)暴影響西藏東部強(qiáng)雨雪的中尺度特征，對防災(zāi)減災(zāi)、保護(hù)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全意義重大。

1 “西特朗”活動(dòng)、環(huán)流背景和云圖特征

1.1 風(fēng)暴活動(dòng)和降水

2022年，第一個(gè)孟灣風(fēng)暴“西朗特”（Sitrang）于10月23日20：00（北京時(shí)間，下同）在孟加拉灣北部附近海面上生成。25日02：00在孟加拉國博里薩爾附近沿海登陸，近中心最大風(fēng)力9級，中心海平面最低氣壓990 hPa，并向偏北方向移動(dòng)。25日08：00，北移至孟加拉國達(dá)卡區(qū)附近，最大風(fēng)力減弱至7級，最低氣壓至

1 000 hPa，減弱為熱帶低壓級。此后繼續(xù)向北偏東方向移動(dòng)，強(qiáng)度有所減弱，并于25日22：00向東并入高原南側(cè)為南支槽。

Sitrang活動(dòng)期間和南支槽共同影響，2022年10月24日08：00—27日08：00，西藏東部（90°E以東）地區(qū)出現(xiàn)長時(shí)間大范圍強(qiáng)雨雪過程（圖1），主要出現(xiàn)在西藏東南部地區(qū)。由于西藏海拔差異明顯，過程降水相態(tài)復(fù)雜，低海拔地區(qū)出現(xiàn)暴雨，墨脫站降水量為83.1 mm；

高海拔地區(qū)出現(xiàn)大暴雪和特大暴雪，其中錯(cuò)那站雪量為70.8 mm，積雪深度34 cm。西藏北部地區(qū)出現(xiàn)暴雪和大暴雪。

24日20：00，日最大降水量察隅站66 mm（暴雨），

破日降水量同期極大值氣象紀(jì)錄（1998年10月20日65.6 mm）；隆子站最大日降雪量30 mm（特大暴雪），積雪深度3 cm，超氣象記錄以來同期歷史日極值（1996年10月29日22.3 mm）。

1.2 環(huán)流形勢演變和云圖特征

從10月23—27日風(fēng)暴活動(dòng)期間500 hPa環(huán)流演變顯示（圖2）。500 hPa歐亞中高緯度呈“兩槽一脊”型，巴爾喀什湖以北有一低槽東移，并有明顯溫度槽配合。24日08：00，孟加拉灣海面上Sitrang已形成，南支槽位于85°Ｅ附近，副高呈帶狀分布，一直向西伸展到西藏東部以南。當(dāng)孟灣風(fēng)暴在20°N附近時(shí)，風(fēng)暴外圍云系與西藏東部以南形成水汽通道，最大南風(fēng)風(fēng)速達(dá)24 m/s，呈強(qiáng)大的中低空急流。此時(shí)西藏東南部開始出現(xiàn)降水。

25日08：00，風(fēng)暴登陸后迅速減弱為深低壓，伴隨南支槽的東移其低壓中心北上，南風(fēng)風(fēng)速顯著加強(qiáng)，西南急流維持，使大量暖濕氣流輸送上西藏東南部，降水明顯加強(qiáng)。同時(shí)，北部低槽東移至貝加爾湖附近，槽后有明顯的偏北氣流，在東移的過程，冷空氣南下至西藏東北部，與孟灣北上的暖濕氣流交匯，在西藏東北部形成短波槽，致使影響范圍擴(kuò)大到西藏東北部。此時(shí)那曲東部和昌都北部一帶出現(xiàn)了暴雪天氣。

26日08：00，隨著副高增強(qiáng)西伸和低壓進(jìn)一步北上，南支槽繼續(xù)維持，使冷暖空氣較長時(shí)間得以在西藏東北部附近交匯，有利于降水持續(xù)發(fā)生。

27日08：00，風(fēng)暴低壓和偏南中低空急流迅速減弱，副高西界緩慢向東撤退，此時(shí)短波槽和南支槽也移出高原，高原上環(huán)流變平直，強(qiáng)降水過程基本減弱結(jié)束。

從黑體亮溫值（TBB值）分布可見，24日20：00，Sitrang位于孟加拉灣北部海面，云系位置較對稱，并發(fā)展旺盛，中心附近TBB值＜-80 ℃。如圖3所示，25日02：00風(fēng)暴沿海登陸后云系強(qiáng)度明顯減弱，北側(cè)外圍云系已到達(dá)西藏高原東南側(cè)，此時(shí)西藏東南錯(cuò)那和隆子站附近TBB值＜-50 ℃，強(qiáng)降水過程開始。25日08：00，風(fēng)暴強(qiáng)度繼續(xù)減弱，其殘余云系接近藏東南側(cè)，TBB值＜-40 ℃，未來12 h強(qiáng)降水天氣持續(xù)發(fā)生。

2 Sitrang影響下高原的中尺度特征分析

2.1 高低空環(huán)流特征

此次過程從12 h降水量來看，西藏東南高海拔地區(qū)降雪最強(qiáng)時(shí)段為2022年10月24日08：00～20：00、24日20：00—25日08：00，錯(cuò)那站降雪量為11～44 mm；西藏藏北地區(qū)降雪最強(qiáng)時(shí)段為10月24日20：00—25日

08：00、25日08：00～20：00，嘉黎站降雪量為9～10 mm。

如圖4a所示，24日08：00，500 hPa巴爾喀什湖以北低槽東移南壓至西藏阿里北部，南支槽位于85°Ｅ附近，風(fēng)暴在孟加拉灣洋面上緩慢向北移動(dòng)。西藏東南部強(qiáng)降雪區(qū)處于≥32 m/s高空急流右側(cè)強(qiáng)輻散區(qū)附近、≥12 m/s西南中低空急流前部輻合區(qū)，此時(shí)溫度槽在82°Ｅ附近落后于高度槽；700 hPa巴爾喀什湖東部有暖脊；在西藏阿里和那曲西部以北有中α尺度干線。

如圖4b所示，24日20：00，高低空急流軸位置偏東，北邊低槽明顯東移，在那曲東部至日喀則東部形成短波槽，西藏東部地區(qū)位于顯著濕區(qū)的濕舌中，溫度露點(diǎn)差≤4 ℃；700 hPa干線維持略有東移；地面上看，西藏那曲中部有明顯的輻合線。

如圖4c所示，25日08：00，高低空急流軸變化不大，短波槽繼續(xù)東移在那曲東部至山南北部一帶影響西藏藏北地區(qū)，西藏東部地區(qū)顯著濕區(qū)的濕舌范圍變大，溫度露點(diǎn)差≤4 ℃；700 hPa上仍有中尺度弱干線維持；地面上看，輻合線位置明顯東移并且范圍變大，配合500 hPa偏西南急流向西藏東部輸送水汽，有利于降雪加強(qiáng)。

如圖4d所示，25日20：00，高空急流軸變化不大，

未來12 h強(qiáng)降雪落區(qū)位于高空西南急流軸右側(cè)強(qiáng)輻散區(qū)前部，中低空急流位置東移，林芝和昌都均有強(qiáng)的水汽輻合區(qū)，短波槽東移至昌都北部一帶，強(qiáng)降雪落區(qū)位于槽前，南支槽也東移位于90°Ｅ附近，此時(shí)西藏東部地區(qū)顯著濕區(qū)的濕舌范圍比前12 h明顯變小，主要濕區(qū)在林芝和昌都，溫度露點(diǎn)差≤1 ℃，接近飽和；700 hPa上中尺度弱干線明顯東移在昌都北部以北；地面上看，輻合線不明顯，但是24 h變高分析可見，林芝和昌都處于負(fù)變高控制區(qū)，林芝是負(fù)變高最大區(qū)，也是最大正渦度區(qū)，有利于降水。

2.2 水汽條件

從強(qiáng)雨雪時(shí)段（24日20：00—25日08：00）500 hPa流場、水汽通量及水汽通量散度的分布看，與低層強(qiáng)風(fēng)速分布對應(yīng)，強(qiáng)雨雪區(qū)水汽來源自孟加拉灣海面卷入的水汽。24日20：00南支槽位于87°E附近，槽前印孟地區(qū)有南向北水汽通量大值≥12 g/（cm·hPa·s），中心位于90°E、26°N附近（圖5），水汽通量散度中心位于水汽通量大值中心北側(cè)，暴雪區(qū)錯(cuò)那站和隆子站附近水汽通量為2 g/（cm·hPa·s），水汽通量散度為-7×10-8 g/（cm2·hPa·s）。

25日08：00，隨著南支槽東移，水汽通量大值區(qū)東移顯著增強(qiáng)，水汽通量增加至16 g/（cm·hPa·s），水汽通量散度中心仍位于水汽通量大值中心北側(cè)。此時(shí)主要影響西藏東部一帶，此處水汽輻合條件很好，有利于強(qiáng)雨雪產(chǎn)生。

2.3 熱力條件

從500 hPa的溫度平流與假相當(dāng)位溫分布可見，南支槽的槽前為暖平流、槽后為冷平流，暖舌自印孟地區(qū)向北伸展至高原，并且伴隨著暖平流上高原。如圖6所示，25日08：00，在強(qiáng)雨雪產(chǎn)生區(qū)均位于假相當(dāng)位溫等值線密集區(qū)，中心值為68 ℃。此時(shí)孟灣風(fēng)暴減弱成熱低壓，附近有72 ℃的低能中心補(bǔ)充能量，說明強(qiáng)雨雪區(qū)上空有明顯的能量鋒區(qū)，熱力條件好。

2.4 動(dòng)力條件

垂直速度的垂直分布在一定限度上能揭示暴雨系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)，對流層中低層垂直速度為負(fù)值，說明有較強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)。從該次破同期極大值紀(jì)錄的察隅站垂直速度的垂直結(jié)構(gòu)可見（圖略），24日08：00，

中低層600～500 hPa基本處在弱的上升區(qū)域，強(qiáng)降水時(shí)段600～300 hPa附近為上升區(qū)；25日08：00，400 hPa存在一個(gè)-1.2 Pa/s的垂直上升運(yùn)動(dòng)中心，相對濕度接近飽和，達(dá)95% 以上，中低層500 hPa西南風(fēng)速也增大至22 m/s；降水減弱后，26日08：00整個(gè)上升運(yùn)動(dòng)及濕度明顯下降。

3 結(jié)論

（1）此次受孟灣風(fēng)暴Sitrang影響西藏東部地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)雨雪過程，降水強(qiáng)度大、相態(tài)復(fù)雜，察隅和隆子站24 h降水量超氣象記錄以來同期歷史日極值，是該地區(qū)2022年極端暴雪事件之一。

（2）在孟灣風(fēng)暴和南支槽結(jié)合的天氣尺度條件下，

500 hPa高原短波槽、500 hPa強(qiáng)的西南中低空急流、500 hPa副高的穩(wěn)定少動(dòng)加上700 hPa干線和地面輻合線的觸發(fā)，以上都是造成此次天氣過程的主要影響系統(tǒng)。此外，孟灣風(fēng)暴Sitrang外圍持續(xù)低空西南急流配合暖舌，為強(qiáng)雨雪天氣提供了充足的水汽和能量，同時(shí)強(qiáng)雨雪過程期間TBB值＜-50 ℃。

（3）此次過程水汽主要來源是孟加拉灣，槽前印孟地區(qū)有南北方向的水汽通量大值區(qū)，隨著南支槽東移，其水汽通量加強(qiáng)，水汽通量散度中心位于水汽通量大值中心北側(cè)；強(qiáng)雨雪產(chǎn)生區(qū)均位于假相當(dāng)位溫等值線密集區(qū)，低緯孟灣風(fēng)暴附近有72 ℃的低能中心補(bǔ)充能量，說明強(qiáng)雨雪區(qū)上空有明顯的能量鋒區(qū)。

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收稿日期：2024-08-15

基金項(xiàng)目：第二次青藏高原科學(xué)考察研究項(xiàng)目（2019QKK010207-02）；中國氣象局復(fù)盤總結(jié)專項(xiàng)“西藏強(qiáng)降水與孟加拉灣風(fēng)暴影響的機(jī)制研究”（FPZJ2023-127）；西藏自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目“西藏小時(shí)極端降水的擬合預(yù)估與應(yīng)用”（XZ202401ZR0098）；西藏自治區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目“西藏強(qiáng)對流天氣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警方法應(yīng)用研究”（XZ202101ZY0004G）。

作者簡介：旦增冉珍（1992—），女，西藏昌都人，工程師，研究方向?yàn)楦咴鞖夥治觥?通信作者：奚鳳（1992—），女，工程師，研究方向?yàn)闅庀蠓?wù)，E-mail：1070536305@qq.com。