2023年7月12日瑪曲縣局地暴雨天氣過程分析

摘 要：利用MICAPS、降水實(shí)況等資料分析了2023年7月12日08：00—13日08：00瑪曲出現(xiàn)的局地短時(shí)暴雨天氣過程。在此次暴雨過程中，瑪曲處于西太平洋副熱帶高壓西北側(cè)，隨著冷空氣東移南下，冷暖空氣在甘南高原南部交匯，瑪曲東部水汽條件較好、能量較高且有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)，使瑪曲局部地區(qū)出現(xiàn)短時(shí)暴雨天氣。在此次局地暴雨天氣過程中，預(yù)報(bào)重點(diǎn)是副高位置、強(qiáng)度的變化和冷空氣強(qiáng)度、移動(dòng)速度和低渦槽的移動(dòng)預(yù)報(bào)。在此次天氣過程的預(yù)報(bào)工作中，應(yīng)重視副熱帶高壓的影響與高原槽的移動(dòng)。

關(guān)鍵詞：副熱帶高壓；西南低渦；切變線；甘南高原；暴雨

中圖分類號：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）08–0-03

青藏高原海拔較高、土地遼闊且地形復(fù)雜，被譽(yù)為世界第三極，是東亞氣候變化的敏感區(qū)域。高原具有獨(dú)特的氣候，其氣候變化對我國、亞洲乃至全球的氣候變化起著十分重要的作用，受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。而降水作為氣候的重要組成部分，其變化同樣受到重視[1-3]。

甘南州大部分屬大陸性氣候區(qū)，氣溫低、光照時(shí)間長、無霜期短、氣候復(fù)雜多變，降水大多數(shù)集中在5—9月，該時(shí)間段經(jīng)常出現(xiàn)暴雨天氣。一旦出現(xiàn)暴雨天氣，會(huì)造成山洪暴發(fā)、房屋坍塌、農(nóng)田淹沒、通信中斷、交通阻塞，影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)的有序運(yùn)行，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全[4-5]。

瑪曲地區(qū)位于青藏高原東部，氣候獨(dú)特，常年受到季風(fēng)的影響。該處天氣變幻莫測，時(shí)而晴空萬里，時(shí)而暴雨傾盆。尤其是突然而至的暴雨往往給當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活帶來了諸多不便?，斍歉拭C省海拔最高、自然條件最嚴(yán)酷、生態(tài)地位最重要的純牧業(yè)縣，生態(tài)地位重要。黃河在瑪曲縣境內(nèi)流經(jīng)433 km，境內(nèi)有37.53 hm2濕地資源，水源補(bǔ)給量占黃河源區(qū)總流經(jīng)量的58.7%，構(gòu)成黃河上游完整的水源體系，具有很強(qiáng)的水源涵養(yǎng)和水土保持功能，是維系黃河中下游地區(qū)生態(tài)安全的天然屏障。

甘南高原的暴雨環(huán)流分為3種類型：副高西北側(cè)西南氣流型、西低東高型和低渦型，大范圍暴雨與較強(qiáng)的鋒區(qū)相聯(lián)系，低空有偏南風(fēng)急流輸送水汽，暴雨位于低空偏南風(fēng)急流的左前方。而瑪曲汛期暴雨主要為副高西北側(cè)氣流型的短時(shí)暴雨，副熱帶高壓北抬南下期間，瑪曲暴雨天氣多發(fā)，且預(yù)報(bào)難度高、持續(xù)時(shí)間長、降水強(qiáng)度大。暴雨可造成牛羊失溫、滑坡洪澇，給當(dāng)?shù)啬翗I(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成損失。暴雨天氣過程的分析總結(jié)對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、人民安全有十分重要的意義[6]。

對瑪曲地區(qū)的一次暴雨天氣過程進(jìn)行深入分析，探討其形成機(jī)制、影響因素及預(yù)報(bào)服務(wù)情況，旨在提高公眾對該地區(qū)天氣的認(rèn)識，幫助當(dāng)?shù)鼐用窀玫貞?yīng)對突發(fā)天氣事件，保障其生產(chǎn)生活安全。

1 降水實(shí)況

12日08：00—13日08：00，瑪曲縣共計(jì)14個(gè)觀測站（9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)）出現(xiàn)降水，其中，暴雨2站，大雨9站，中雨3站（圖1）。較大降水量出現(xiàn)在：瑪曲秀瑪二隊(duì)58.6 mm、瑪曲阿孜站51.4 mm、瑪曲格薩爾金礦48.4 mm、瑪曲曼日瑪47.3 mm、瑪曲秀瑪六隊(duì)42.7 mm。其中，秀瑪二隊(duì)小時(shí)雨強(qiáng)達(dá)31.3 mm（圖2）。此次降水局地性強(qiáng)，降水時(shí)段集中，落區(qū)分散，預(yù)報(bào)難度大。

2 天氣形勢分析

7月12日瑪曲處于西太平洋副熱帶高壓西北側(cè)的潮濕不穩(wěn)定環(huán)境，200 hPa南亞高壓的主體位置偏東，瑪曲處于高空急流底部，高空輻散，低空輻合，抽吸作用較為明顯，加速了對流發(fā)展；20：00，南亞高壓北抬，較08：00范圍有所擴(kuò)大，本地受南高壓的影響，瑪曲上空有明顯的冷暖中心。12日08：00，高空500 hPa上中高緯地區(qū)為“兩槽一脊”型，這對北部冷空氣南下十分有利，青藏高原上空開始有高原槽生成發(fā)展，有利于加強(qiáng)西南暖濕氣流的輸送。500 hPa 588高壓西伸脊點(diǎn)位于（28°N，95°E），瑪曲位于暖中心（圖3）。

20：00，500 hPa副熱帶高壓迅速西申至90°E，伊朗大陸性高壓西申至新疆西部，河西西部大氣斜壓性強(qiáng)，冷空氣南壓，西南低渦向東南側(cè)移動(dòng)，冷暖空氣在甘南高原南部交匯，在甘南高原上空形成切變，為暴雨的形成帶來了充足的動(dòng)力和水汽。

3 中尺度分析

7月12日08：00～20：00，瑪曲水汽條件良好。在08：00實(shí)況中尺度環(huán)境場中，瑪曲位于濕區(qū)，局地比濕≥12 g/kg（圖4）。14：00，地面冷鋒東移至甘肅省中北部地區(qū)，500 hPa切變線位于甘肅中部，500 hPa切變線落后于700 hPa切變線，CAPE特征線位于瑪曲縣東北部，CAPE≥100 J/kg，局地比濕≥12 g/kg。20：00，地面冷鋒持續(xù)東移南壓，500 hPa切變線南壓，西南低渦發(fā)展，在瑪曲西南部有一切變，北部冷空氣與西南暖濕氣流在甘肅南部交匯，此次過程的觸發(fā)條件主要考慮500 hPa切變的影響。整體而言，瑪曲東部水汽條件較好、能量較高且有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)，有利于暴雨天氣的發(fā)生。

4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

4.1 天氣預(yù)報(bào)情況

此次暴雨過程，瑪曲縣位于西太平洋副熱帶高壓西北側(cè)，其北側(cè)冷空氣明顯，溫度槽落后于高度槽，冷暖空氣在甘南高原南部交匯，切變線活動(dòng)明顯，使瑪曲出現(xiàn)暴雨天氣過程且局地性強(qiáng)。針對此次降水過程，降水量級預(yù)報(bào)準(zhǔn)確，落區(qū)略有偏差（圖5）。在此次局地暴雨天氣過程中，預(yù)報(bào)重點(diǎn)是副高位置、強(qiáng)度的變化和冷空氣強(qiáng)度、移動(dòng)速度和低渦槽的移動(dòng)預(yù)報(bào)。在此次天氣過程的預(yù)報(bào)工作中應(yīng)重視副熱帶高壓的影響。

4.2 氣象服務(wù)情況

7月10日，發(fā)布?xì)庀笮畔?bào)第10期，提到“10日夜間至14日我縣多降水，強(qiáng)降水主要集中在11—12日，局部地方有大雨”。

7月11日，發(fā)布重大氣象信息專報(bào)第11期，提到“11日夜間至14日我縣多降水天氣，局部地方有暴雨”。

7月12日，瑪曲縣氣象臺17：15發(fā)布雷電黃色預(yù)警信號（2023095）；

19：04發(fā)布暴雨黃色預(yù)警信號（2023096）；13日02：06將暴雨黃色預(yù)警信號升級為暴雨橙色預(yù)警信號（2022097）。

7月12日19：04，與自然資源局、水務(wù)局聯(lián)合發(fā)布“地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)黃色預(yù)警（第一期）”“中小河流洪水氣象風(fēng)險(xiǎn)黃色預(yù)警（第一期）”以及“山洪氣象風(fēng)險(xiǎn)黃色預(yù)警（第一期）”。

7月13日08：00發(fā)布雨情快報(bào)第16期。

4.3 預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

在此次暴雨過程中，瑪曲位于西太平洋副熱帶高壓西北側(cè)，其北側(cè)的冷空氣集聚明顯，溫度槽落后于高度槽，冷平流明顯。隨著高原槽的東移，冷暖空氣交匯于甘南高原上空，500 hPa切變線活動(dòng)較為明顯，使瑪曲出現(xiàn)短時(shí)暴雨天氣過程，局地性較強(qiáng)，降水強(qiáng)度大，此次局地暴雨天氣過程對降水量級預(yù)報(bào)較為準(zhǔn)確、強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)效果相對較差。針對此類型的暴雨過程，預(yù)報(bào)員應(yīng)當(dāng)注重對強(qiáng)降水落區(qū)的預(yù)報(bào)。

5 討論與結(jié)論

利用降水實(shí)況和環(huán)流形勢，綜合分析了2023年7月12日出現(xiàn)在瑪曲縣境內(nèi)的區(qū)域性短時(shí)暴雨天氣過程，得出以下結(jié)論：

（1）瑪曲縣位于西太平洋副熱帶高壓西北側(cè)，其北側(cè)冷空氣明顯，溫度槽落后于高度槽，冷暖空氣在甘南高原南部交匯，切變線活動(dòng)明顯，使瑪曲出現(xiàn)暴雨天氣過程且局地性強(qiáng)。

（2）此次過程發(fā)生在西太平洋副熱帶高壓西北側(cè)的對流性短時(shí)暴雨天氣過程，冷空氣堆積明顯，水汽條件充足，低渦槽前西南氣流明顯。為暴雨的發(fā)生提供了充足的水汽和動(dòng)力條件。

（3）強(qiáng)降水落區(qū)位于冷暖空氣交界處周圍。

（4）在此次局地暴雨天氣過程中，預(yù)報(bào)重點(diǎn)是副高位置、強(qiáng)度的變化和冷空氣強(qiáng)度、移動(dòng)速度和低渦槽的移動(dòng)預(yù)報(bào)。在此次天氣過程的預(yù)報(bào)工作中應(yīng)當(dāng)重視副熱帶高壓的影響和高原槽。

參考文獻(xiàn)

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