2016年5月哈密北部地區(qū)一次暴雨成因分析

阿卜拉江?亞力坤 穆葉塞爾?穆塔里甫

摘要：本文選取自動氣象站資料、NCEP再分析資料等相關(guān)資料對出現(xiàn)于2016年5月哈密北部地區(qū)的一次暴雨天氣成因展開分析。結(jié)果表明：此次降水主要是中亞低槽在朝東邊移動過程中持續(xù)增強，且在新疆中東部切渦東移，導(dǎo)致哈密北部形成暴雨天氣。較強高空急流推動了中低層上升運動的不斷增強，這也是導(dǎo)致高空輻散的主要因素。低空急流促使水汽輻合不斷加強，并且促進了暴雨天氣的發(fā)生。降水期間，哈密地區(qū)北部為高濕區(qū)，對于哈密北部強降雨天氣的發(fā)生比較有利;高層輻散下沉較強的抽吸作用，促使低層水汽的輻合上升加速，為此次暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有利的水汽以及動力條件。垂直速度場上由低層至高層均屬于輻合上升運動，促使水汽不斷積聚，推動了暴雨的發(fā)生發(fā)展。

關(guān)鍵詞：哈密北部;暴雨;成因

引言

暴雨天氣是我國大部分地區(qū)時常出現(xiàn)的一種氣象災(zāi)害，經(jīng)常會對工農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)、經(jīng)濟發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。每年我國局部地區(qū)均會因暴雨而造成十分巨大的損失和慘重的人員傷亡事故。長久以來，為了盡可能減輕暴雨帶來的危害，氣象工作人員、氣象學(xué)者均特別重視暴雨天氣的預(yù)報研究。劉皚國等[1]分析了新疆喀什地區(qū)暴雨天氣基本氣候特征，劃分了形成暴雨天氣的環(huán)流形勢，并闡述了降水預(yù)報著眼點。陳春艷等[2]通過對天山北坡一次特大暴雨過程診斷分析指出沿天山兩側(cè)的強東西風(fēng)切變帶來的強上升運動、低層向山的偏北氣流與天山北坡向北開口的喇叭口地形產(chǎn)生的輻合上升運動促使暴雨強度增大。胡素琴等[3]分析2015年6月23—26日南疆西部的一次暴雨過程成因得出該次強降水過程是大尺度斜壓過程形成的。哈密位于新疆東部，是新疆通向內(nèi)地的重要區(qū)域，哈密市屬典型的溫帶大陸性干旱氣候，干燥少雨，晴天多。降水年際分布不均，5-9月降水比較集中，有時候會出現(xiàn)暴雨天氣，給航班運行帶來不利影響。為了更為深入地掌握哈密地區(qū)暴雨天氣形成機制，本文主要借助于氣象觀測資料對哈密北部地區(qū)2016年5月19-20日的一次暴雨天氣過程進行分析和預(yù)報，為提升暴雨天氣預(yù)報預(yù)測水平，制定暴雨天氣下航空氣象服務(wù)保障措施提供科學(xué)的指導(dǎo)依據(jù)。

1天氣實況

2016年5月19—20日，哈密地區(qū)出現(xiàn)了一次強降水天氣過程，降水大值區(qū)主要處于哈密地區(qū)北部的巴里坤以及沿天山區(qū)域，達到暴雨級別的區(qū)域站一共有19 個，其中累積降水量最大值出現(xiàn)在軍馬場（88.8mm）。降水主要時間段為 5月19日夜晚。此次降水天氣具備持續(xù)時間短、降水強度大、危害嚴(yán)重等特征，給哈密地區(qū)交通運輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)均造成極大危害，帶來的直接經(jīng)濟損失達 6214 萬元。

2天氣形勢分析

2.1 高空環(huán)流形勢

在500hPa形勢場上，2016年5月17 日 20時有一切斷低渦分布在烏拉爾山南部至里海，低渦底前分裂短波處在中亞區(qū)域，新疆地區(qū)主要受西西伯利亞脊的影響。5月18 日 20時，低渦不斷東移南壓，西西伯利亞脊、巴爾喀什湖至中亞區(qū)域的長脊被打通，其前端分裂的短波槽逐漸東移進入新疆西部。哈密地區(qū)主要受弱脊影響。5月17日19日 20時，槽脊系統(tǒng)不斷東移，對新疆西部造成影響的短波槽增強東移，且在新疆中東部切渦，哈密受低渦前較強的西南氣流的影響，此低渦在5月19日夜晚進入哈密地區(qū)，到了 5月20 日 08時， 哈密地區(qū)均受低渦的作用，哈密北部屬于低渦中心（圖 1），哈密北部的巴里坤以及周邊地區(qū)發(fā)生了強降雨天氣。此次降水主要是中亞低槽在朝東邊移動過程中持續(xù)增強，且在新疆中東部切渦東移，導(dǎo)致哈密北部暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展。

2.2 高低空急流

2016年5月18 日 200hPa 高空有西風(fēng)急流發(fā)生于新疆天山南部，有一中心風(fēng)速值為34m/s的最大風(fēng)速軸線位于天山中部;急流軸處在新疆中部至哈密地區(qū)南部上空，風(fēng)速最大值為38m/s，哈密北部地區(qū)處在急流出口區(qū)，較強高空急流推動了中低層上升運動的不斷增強，這也是導(dǎo)致高空輻散的主要因素。低空急流促使水汽輻合不斷加強，并且促進了暴雨天氣的發(fā)生。通過分析 850 hPa形勢場了解到，2016年5月18～19 日，新疆東南部有偏東風(fēng)急流，5月18日急流風(fēng)速為 2～8 m/s ，5月19日急流風(fēng)速大幅增加，處于12～22 m/s范圍內(nèi)，此時哈密北部地區(qū)東南風(fēng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲鞅狈剑L(fēng)速從 2 m/s 增加至 6 m/s，風(fēng)場從風(fēng)向輻合轉(zhuǎn)變成暖式切變，同時風(fēng)向伴隨著高度的增加開始順時針旋轉(zhuǎn)，存在顯著的增強特征。低層輻合、高層輻散的高低空配置，促使水汽、能量以及動量在哈密北部地區(qū)上空集中，進而推動了此次哈密北部強降水天氣的出現(xiàn)。

3物理量場分析

3.1 相對濕度分析

通過此次降水期間700 hPa 相對濕度場進行分析可知（圖2），2016年5月19 日08時，有1高濕區(qū)處在新疆昌吉東部，且不斷朝東邊移動，濕度場正好與形勢場上的短波槽相對應(yīng)。5月19 日 20時，高濕區(qū)移動到哈密地區(qū)北部，并且范圍有所延伸，對于哈密北部強降雨天氣的發(fā)生比較有利;5月20 日 08時之后，濕度大值中心逐漸移出哈密地區(qū)，此時降水過程也基本結(jié)束。

3.2 水汽通量散度

通過對 700hPa 形勢場水汽通量散度進行分析了解到，2016年5月19 日 08時，沿天山及庫米什區(qū)域分布著一數(shù)值為 -12.9g/（cm 2·hPa·s的水汽通量散度的輻合中心，哈密北部地區(qū)的巴里坤水汽通量散度為 -9.7g/（cm2·hPa·s），這個時候巴里坤已下雨，伴隨著時間的不斷推移，水汽通量散度有所增強，5月19 日 20：00，巴里坤的負(fù)值增加至 -29.4g/（cm 2 ·hPa·s）（圖3），中心有點兒偏北，水汽輻合上升的速度顯著增強，這個時候500hPa 處，水汽通量散度由負(fù)值轉(zhuǎn)變?yōu)檎怠８邔虞椛⑾鲁凛^強的抽吸作用，促使低層水汽的輻合上升加速，為此次暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有利的水汽以及動力條件。

3.3 垂直速度

通過對垂直速度場進行分析可知，2016年5月19 日 14時哈密上空均屬于顯著的上升運動區(qū)，500 hPa垂直速度大值區(qū)處于哈密巴里坤一帶，中心值為-42×10 3 hPa·s -1，700 hPa處垂直速度為-24×10 3 hPa·s -1 ，到了5月 20 日 05時， 700 hPa 形勢場垂直速度達到最大，然后不斷變小，5月20日11時，哈密上空各層垂直速度均有所減小，轉(zhuǎn)變成下沉氣流。由低層至高層均屬于輻合上升運動，促使水汽不斷積聚，推動了暴雨的發(fā)生發(fā)展。

4結(jié)論

（1）此次降水主要是中亞低槽在朝東邊移動過程中持續(xù)增強，且在新疆中東部切渦東移，導(dǎo)致哈密北部形成暴雨天氣。較強高空急流推動了中低層上升運動的不斷增強，這也是導(dǎo)致高空輻散的主要因素。低空急流促使水汽輻合不斷加強，并且促進了暴雨天氣的發(fā)生。

（2）降水期間，哈密地區(qū)北部為高濕區(qū)，對于哈密北部強降雨天氣的發(fā)生比較有利;高層輻散下沉較強的抽吸作用，促使低層水汽的輻合上升加速，為此次暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有利的水汽以及動力條件。垂直速度場上由低層至高層均屬于輻合上升運動，促使水汽不斷積聚，推動了暴雨的發(fā)生發(fā)展。

參考文獻：

[1]劉皚國，張云惠，楊利鴻.喀什地區(qū)暴雨特征及預(yù)報[J].新疆氣象，2005，28（增刊）：12—13.

[2]陳春艷，孔期，李如琦.天山北坡一次特大暴雨過程診斷分析[J].氣象，2012，38（1）：72—80.

[3]胡素琴，張琴，周宏.南疆西部一次中亞低渦型暴雨成因分析[J].沙漠與綠洲氣象，2016，10（z1）：7-12.

作者簡介：阿卜拉江·亞力坤（1987-），男，維吾爾族，新疆吐魯番市鄯善縣人，本科，助理工程師，從事氣象預(yù)報兼氣象觀測工作。