2017年4月7—10日嘉峪關(guān)市連陰雨降水天氣過(guò)程分析

梁小剛

摘要? ? 2017年4月7—10日，由于西南氣流和冷空氣的共同作用，造成嘉峪關(guān)市持續(xù)4 d全市范圍內(nèi)出現(xiàn)連陰雨天氣。本文運(yùn)用天氣學(xué)分析、物理量診斷等方法，對(duì)此次降水天氣過(guò)程進(jìn)行診斷分析。結(jié)果表明，各物理量場(chǎng)的變化趨勢(shì)對(duì)于天氣系統(tǒng)的預(yù)報(bào)有很好的指示作用。

關(guān)鍵詞? ? 連陰雨;切斷低壓;海平面氣壓;物理量診斷;甘肅嘉峪關(guān);2017年4月7—10日

中圖分類號(hào)? ? P458.1+21? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A? ? ? ? 文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）09-0182-03

1? ? 天氣實(shí)況

2017年4月7—10日，嘉峪關(guān)市出現(xiàn)連陰雨天氣過(guò)程。由表1可知，連陰雨期間，各區(qū)域站累積降水量分別為市區(qū)8.3 mm、東湖8.4 mm、城樓（峪泉鎮(zhèn)）8.4 mm、葡萄園（新城鎮(zhèn)）12.8 mm、文殊（文殊鎮(zhèn)）11.4 mm。此次連陰雨持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、影響范圍廣、過(guò)程雨量較大，值得深入分析。

2? ? 環(huán)流背景演變、影響系統(tǒng)及中尺度分析

前期歐亞大陸中高緯度地區(qū)為“兩槽一脊”型，新疆北部地區(qū)為一弱高壓脊;巴爾喀什湖上空有一冷渦，東部有一東北冷渦。西風(fēng)槽切斷在巴爾喀什湖形成的冷低壓，是造成此次嘉峪關(guān)市連陰雨天氣的根本原因。7日8：00—20：00，嘉峪關(guān)市北部有一明顯的冷舌，為嘉峪關(guān)市帶來(lái)強(qiáng)冷空氣;10：00—11：00降溫幅度達(dá)3.9 ℃，降溫明顯;500 hPa高空?qǐng)D上，嘉峪關(guān)市上空有一明顯的小槽，兩者互相配合，造成降水（圖1）。8—10日，巴爾喀什湖的切斷低壓持續(xù)緩慢的向東移動(dòng)，槽后有冷空氣不斷補(bǔ)充，有利于其東南部形成降水天氣[1-2];而嘉峪關(guān)市受槽前西風(fēng)氣流的控制，水汽充足，因而造成了連陰雨天氣的發(fā)生（圖2～4）。10日20：00受北方新的冷空氣南下影響，切斷低壓消失，嘉峪關(guān)市開始轉(zhuǎn)為受東北冷渦槽后西北氣流影響，11日天氣轉(zhuǎn)好，氣溫逐漸回升。

3? ? 海平面氣壓變化分析

海平面氣壓的變化能很好地反映冷暖空氣團(tuán)的影響與強(qiáng)度[3-4]。依照海平面氣壓場(chǎng)在嘉峪關(guān)市的氣壓變化（圖5），從7日8：00開始，海平面氣壓有明顯的升高;至7日20：00，海平面氣壓達(dá)到一個(gè)峰值;而后海平面氣壓呈現(xiàn)上下較小的波動(dòng)，在11日20：00出現(xiàn)最低值。從降水實(shí)況可以看出，7日8：00—20：00氣壓明顯升高的時(shí)間段內(nèi)，降水強(qiáng)度較大，達(dá)3.7 mm;而在11日8：00—20：00，氣壓明顯降低，天氣轉(zhuǎn)好，氣溫回升。

從海平面氣壓場(chǎng)（圖6）也可以看出，7日8：00新疆北部與蒙古高原地區(qū)有強(qiáng)高壓中心，敦煌至哈密一帶有緊密的等壓線，并有冷空氣逐漸向東南發(fā)展，導(dǎo)致嘉峪關(guān)市降溫、降水;截至20：00，嘉峪關(guān)市受高壓影響，位于高壓中心，并持續(xù)了3 d，直到11日才降低，降水完全結(jié)束。

4? ? 渦度分析

分析物理量場(chǎng)的渦度場(chǎng)（圖7），低層7日8：00—20：00，渦度逐漸增大，并在9日8：00正渦度達(dá)到最大，在700 hPa出現(xiàn)正渦度中心，9日20：00至10日20：00低層由正渦度轉(zhuǎn)為負(fù)渦度控制;中層渦度場(chǎng)呈現(xiàn)正渦度，但在9日8：00出現(xiàn)1個(gè)小負(fù)渦度中心，隨即轉(zhuǎn)為正渦度中心，10日8：00以后又轉(zhuǎn)為負(fù)渦度控制;而在高層，7日20：00至10日8：00，渦度場(chǎng)均為負(fù)渦度，并在270 hPa左右有2個(gè)強(qiáng)負(fù)渦度中心。低層正渦度輻合，高層負(fù)渦度輻散，有利于水汽的垂直向上輸送，利于水汽凝結(jié)，產(chǎn)生降水[1]。7日8：00—20：00，正渦度頂層上升至300 hPa，有很強(qiáng)的垂直上升運(yùn)動(dòng)，造成3.7 mm的降水;而10日開始，渦度場(chǎng)發(fā)生轉(zhuǎn)變，水汽的垂直輸送中斷，降水逐漸減小，并于11日停止。

5? ? 散度分析

分析物理量場(chǎng)的散度場(chǎng)（圖8），7日8：00—20：00，500 hPa有較強(qiáng)正散度中心，速度場(chǎng)輻合，與此相對(duì)應(yīng)，嘉峪關(guān)市這段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)較強(qiáng)降水，降水量為3.7 mm;8日500 hPa以下有負(fù)散度中心，速度場(chǎng)輻散，導(dǎo)致降水較弱;9日在低層有弱正散度，上升運(yùn)動(dòng)沒(méi)有7日強(qiáng)，但持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，因而24 h降水量有3.2 mm;10日0：00—20：00，中低層又轉(zhuǎn)為負(fù)散度，降水明顯減小。通過(guò)分析可以得出，當(dāng)中低層有正散度時(shí)，速度場(chǎng)輻合，與天氣系統(tǒng)配合，產(chǎn)生降水，尤其是有值比較大的輻合中心時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)降水;而當(dāng)中低層有負(fù)的散度時(shí)，速度場(chǎng)輻散，降水會(huì)減小或者無(wú)降水[2-3]。

6? ? 水汽通量散度分析

水汽的垂直輸送是降水的動(dòng)力條件，對(duì)于持續(xù)性降水，必須有源源不斷的水汽供應(yīng)才能造成量級(jí)較大的降水。因此，水汽的水平輸送對(duì)判定降水尤其是持續(xù)性降水的強(qiáng)度和量級(jí)尤為重要。

通過(guò)分析水汽通量散度場(chǎng)（圖9）可以看出，7日8：00—20：00和9日8：00—20：00，500 hPa以下均為水汽通量輻散;7日20：00至8日20：00，750 hPa以下為水汽輻散、以上為水汽輻合，且在700 hPa有著明顯的輻合中心，其中心值為-5×10-8 g/（cm2·hPa·s）;9日20：00至10日20：00，500 hPa以下均為水汽通量輻合，由于散度場(chǎng)中心區(qū)域值比較小，因而降水的量級(jí)并不大。

從水汽通量散度來(lái)看，降水的水汽主要來(lái)自于低層的水汽輸送。河西地區(qū)干燥，本地水汽稀少，降水多需要從偏西南的濕潤(rùn)地區(qū)不斷向嘉峪關(guān)市輸送水汽。

7? ? 結(jié)論及預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)

（1）海平面氣壓場(chǎng)的變化，能很好地反映冷暖空氣團(tuán)的強(qiáng)度以及對(duì)影響地區(qū)的控制時(shí)間;海平面氣壓場(chǎng)的變化趨勢(shì)，能很好地反映冷暖空氣團(tuán)的移入、移出以及變性。

（2）高空形勢(shì)的經(jīng)向度以及疏散與非疏散的形勢(shì)，能直觀地表示槽脊的移動(dòng)速度是否有發(fā)展，由于總體天氣形勢(shì)通常比較穩(wěn)定，對(duì)天氣的影響比較直觀;而弱的天氣系統(tǒng)的快速移動(dòng)，對(duì)于局地天氣變化起著關(guān)鍵的作用，當(dāng)出現(xiàn)冷渦或者在弱脊下的冷空氣入侵，極容易引發(fā)局地的強(qiáng)天氣過(guò)程，因而判定弱小系統(tǒng)的發(fā)生及移動(dòng)對(duì)天氣預(yù)報(bào)有很重要的意義。

（3）這次過(guò)程是受明顯的冷空氣入侵、偏南水汽輸送與弱小系統(tǒng)的不斷影響共同引起的連續(xù)性降水天氣過(guò)程，分析降水機(jī)制將對(duì)今后天氣過(guò)程把握有很好指示作用。

（4）利用各個(gè)物理量的變化趨勢(shì)能夠得出空氣運(yùn)動(dòng)和水汽輸送情況，對(duì)于天氣的預(yù)報(bào)有很好的指示作用，通常影響天氣造成降水的系統(tǒng)由多種因素造成。因此，物理量場(chǎng)的研究對(duì)于天氣的預(yù)報(bào)非常有效。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期? ?2019-01-12