寧夏中衛(wèi)市強降水天氣的分析及預報技術方法研究

陸文菊 寧夏中衛(wèi)沙坡頭機場氣象臺 755000

引 言

本文利用2014——2018年中衛(wèi)機場氣象站實況資料，初步探究了中衛(wèi)市強降水的時間、空間分布特征、成因，建立了天氣概念模型，在其成因及預報技術方法上有所突破，提高了中衛(wèi)市強降水預報的可行性和科學性，提高了防災減災能力。

一、中衛(wèi)市強降水災害性天氣時間、空間分布特征

據(jù)2014——2018年中衛(wèi)市降水量的年變化際、降水日數(shù)年變化、各月最大日、月降水量分布、各月平均日降水量的分布得出如下結論：中衛(wèi)市強降水的發(fā)生次數(shù)近年來呈上升趨勢，降水高發(fā)期為7月中旬～8月上旬，集中期在6月上旬～9月下旬。

二、中衛(wèi)市強降水時空分布特征成因探究

通過地形原因、天氣預報理論解釋應用及氣候變化的影響，極端天氣事件增多的背景等方面對中衛(wèi)市強降水的時間、空間分布特征成因進行探究：

1.地形原因：中衛(wèi)沙坡頭區(qū)及石嘴山市位于賀蘭山的南北兩山口地帶，當西北路冷鋒到達賀蘭山西側時，若冷空氣勢力不夠強，則會在賀蘭山西側堆積，可有冷空氣從山的南北兩側中衛(wèi)、石嘴山饒流進入，對沙坡頭區(qū)大降水的產生有一定影響。海原在地理區(qū)劃上屬黃土高原上，海拔高度較高，多山地，且山脈走向多為西北——東南向，地勢又是北低南高，有利于冷空氣的入侵及氣流的抬升，易造成雷雨、雹暴等災害性天氣。

2.天氣預報理論解釋應用：大尺度環(huán)流形勢是造成中衛(wèi)市強降水形成的原因之一，7、8月是強降水的高發(fā)期，此時期也是副熱帶高壓的強盛期，當副熱帶高壓偏強且位置偏北時，環(huán)流場是典型的“西低東高型”，寧夏位于副熱帶高壓邊緣的西北側，水汽輸送來自印度洋和我國東海，冷空氣來自巴爾喀什湖和貝加爾湖，冷暖空氣配合較好，是造成寧夏強降水的典型環(huán)流形勢。

3.氣候變化的影響，極端天氣事件增多的背景：近年來全球氣候變暖導致了極端天氣、氣候事件和重大自然災害的頻繁發(fā)生。研究指出，氣候變暖后寧夏大氣溫度的垂直結構發(fā)生了變化，一些地區(qū)的大氣中下部溫度上升，中上部溫度下降，意味著大氣中的潛在不穩(wěn)定性增加了，強對流天氣事件出現(xiàn)的概率也增大了，氣候變暖引起的大氣潛在不穩(wěn)定性增加可能是導致寧夏強降水成增加趨勢的重要原因之一。

三、中衛(wèi)市強降水環(huán)流形勢分析

寧夏強降水根據(jù)影響系統(tǒng)可分為兩大類：大尺度系統(tǒng)造成的系統(tǒng)性降水和小尺度系統(tǒng)引起的對流性短時強降水。

（一）500hpa環(huán)流形勢

1.西風槽

通過對典型天氣過程、典型個例的分析，我們發(fā)現(xiàn)中衛(wèi)強降水的500hpa主要影響系統(tǒng)為西風槽和副高系統(tǒng)，并且500hpa上大尺度環(huán)流形勢不同，西風槽的移動路徑也不同，以下為三種典型大尺度環(huán)流形勢分析及西風槽的移動路徑：

（1）中高緯度成兩槽一脊的環(huán)流形勢，里海至巴湖為槽控制，蒙古至西伯利亞中部為脊控制，西伯利亞東部為槽控制，巴湖大槽不斷分裂小槽東移，從西路經新疆和河西侵入河套影響中衛(wèi)；

（2）中高緯度成兩脊一槽的環(huán)流形勢，里海至巴湖為脊控制，蒙古至貝湖為一寬廣大槽控制，西伯利亞東部為脊控制，貝湖大槽底部氣流平直，分股擴散冷空氣從北路經內蒙侵入中衛(wèi)；

2.副熱帶高壓

副高是中衛(wèi)市強降水天氣過程的主要影響系統(tǒng)之一，它為系統(tǒng)性降水提供了較好的水汽輸送條件，同時他的熱力條件也是對流性短時強降水的重要影響因素。

通過對2014～2018年10個典型過程的500hpa多年平均高度場分析發(fā)現(xiàn)，中衛(wèi)位于584和588之間脊的控制下，處584邊緣，水汽輸送條件較好，且利于不穩(wěn)定能量的積聚，當位于里海的冷槽有擴散冷空氣東移影響時，利于觸發(fā)不穩(wěn)定能量，激發(fā)中衛(wèi)市對流性短時強降水天氣的發(fā)生。

（二）700hpa環(huán)流形勢

通過對典型天氣過程、典型個例的分析，我們發(fā)現(xiàn)中衛(wèi)強降水的700hpa主要影響系統(tǒng)為深厚的冷槽系統(tǒng)、低渦、切變線。

1.700 hpa上深厚的冷槽系統(tǒng)

（1）蒙古——河套－四川盆地有深厚的冷槽系統(tǒng)，有分股冷空氣東移影響中衛(wèi)。

（2）西西伯利亞有寬廣大槽，槽底有分裂冷空氣東移南下經蒙古影響中衛(wèi)。

（三）物理量場

降水發(fā)生的首要條件是要有充足的水汽，相對濕度和比濕是反映水汽含量的重要氣象要素，下面將通過NECP再分析資料對2014——2015年發(fā)生在7月上旬～8月下旬的強降水天氣過程的相對濕度、比濕進行分析，探究中衛(wèi)市強降水天氣過程物理量場的要素規(guī)律。

1.相對濕度

通過對相對濕度場的分析，我們發(fā)現(xiàn)中衛(wèi)市的強降水天氣過程一般均出現(xiàn)在700hpa上濕中心附近，有濕舌自南向北伸向中衛(wèi)，08時的相對濕度一般情況下達80%以上，水汽輸送主要來自孟加拉灣和南海。

2.比濕

通過對比濕的分析發(fā)現(xiàn)中衛(wèi)出現(xiàn)強降水天氣過程時，700hpa上比濕可達到8～14克/千克，中衛(wèi)市位于高濕區(qū)的東北邊緣處，500hpa上比濕達到3.5～6克/千克。

四、小結

1.地形原因、大尺度環(huán)流形勢影響、極端天氣事件增多的背景影響是造成中衛(wèi)市強降水時空分布特征的主要原因。

2.西風槽和副熱帶高壓是中衛(wèi)市500hpa上系統(tǒng)性強降水天氣過程的主要影響系統(tǒng)。深厚的冷槽系統(tǒng)、低渦、切變線是中衛(wèi)市700hpa上強降水天氣過程的主要影響系統(tǒng)；500hpa、700hpa上強降水天氣過程的環(huán)流形勢，影響系統(tǒng)的移動情況，天氣過程一般出現(xiàn)在700hpa上濕中心附近。