青海東部一次暴雨成因及過(guò)程分析

張廣偉 雷彥 張鋮玉

摘 要：本文利用高空、地面、衛(wèi)星及雷達(dá)等常規(guī)氣象觀測(cè)資料，對(duì)2021年7月25日發(fā)生在青海省東部地區(qū)的一次中到大雨，局地暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行分析，此次過(guò)程降水中心在海南州尖扎縣，前期以對(duì)流性降水為主，后期以穩(wěn)定性降水為主;“煙花”外圍的偏東氣流，與中東高壓東北側(cè)引導(dǎo)的偏西北冷空氣形成交匯，是此次暴雨的主要影響系統(tǒng);500hPa高原東部-河套以南-華南是一個(gè)低值區(qū)，在這種鞍形場(chǎng)結(jié)構(gòu)環(huán)流形勢(shì)下，容易在高原東部形成切變線;地面小尺度的地面輻合和弱冷空氣對(duì)此次降水的產(chǎn)生也有一定的觸發(fā)作用;濕層深厚，水汽條件好，有利于此次降水天氣的產(chǎn)生;降水區(qū)前期的晴熱高溫引起層結(jié)不穩(wěn)定，較強(qiáng)的垂直速度為此次降水過(guò)程提供了足夠的能量條件。

關(guān)鍵詞：青海東部;暴雨;環(huán)流形勢(shì)

針對(duì)2021年7月25日發(fā)生的暴雨天氣過(guò)程，本文利用天氣環(huán)流背景、地面形勢(shì)、探空曲線、應(yīng)用中尺度分析結(jié)合物理量場(chǎng)資料分析暴雨出現(xiàn)成因，并利用衛(wèi)星和雷達(dá)資料分析此次過(guò)程的發(fā)展特點(diǎn)和觸發(fā)機(jī)制，分析此類天氣過(guò)程對(duì)于高原地區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)預(yù)警有一定的參考價(jià)值，也有利于提高高原地區(qū)災(zāi)害性天氣研究能力。

1 天氣實(shí)況及特點(diǎn)

2021年7月25日至26日，青海東部出現(xiàn)中到大雨，海東、黃南多個(gè)站點(diǎn)達(dá)到暴雨量級(jí)，降水中心出現(xiàn)在尖扎昂拉鄉(xiāng)，降水量為93.3mm，其中海東市降水中心出現(xiàn)在化隆查甫鄉(xiāng)，降水量為63.4mm。本次降水過(guò)程從25日06時(shí)開(kāi)始，26日09時(shí)趨于結(jié)束，強(qiáng)降水落區(qū)基本呈東北-西南走向的分布特征。

2 成因分析

2.1 環(huán)流形勢(shì)

7月24日20時(shí)我省處于中東高壓影響下，臺(tái)風(fēng)“煙花”北移過(guò)程會(huì)使高壓西撤，由于溫度場(chǎng)落后于高度場(chǎng)，系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)展;25日08時(shí)受臺(tái)風(fēng)影響，西太平洋副熱帶高壓被擠壓至日本海區(qū)域，高原東部-河套以南-華南是一個(gè)低值區(qū)，在這種鞍形場(chǎng)結(jié)構(gòu)環(huán)流形勢(shì)下，容易在高原上形成切變線?！盁熁ā蓖鈬钠珫|氣流，與中東高壓東北側(cè)引導(dǎo)的偏西北冷空氣形成交匯，在中東高壓邊緣冷暖氣流交匯處形成了大到暴雨過(guò)程，強(qiáng)降水落區(qū)在高壓脊線東南側(cè)，強(qiáng)降水落區(qū)受冷暖氣流輻合的位置支配。

2.2 水汽條件

本次降水過(guò)程前的水汽條件較為充沛，其中平流水汽：700hPa水汽通道是由于“煙花”臺(tái)風(fēng)影響，水汽從東路進(jìn)入我省，水汽來(lái)源是東海。局地水汽：700hPa我省大部地區(qū)處于8g/kg以上的大值區(qū)中，因此低層水汽充沛，500hPa我省大部地區(qū)位于T-Td≤4℃區(qū)域中，且比濕都大于8g/kg，水汽充沛。52866站上空整層的T-Td<2℃，濕層厚度達(dá)到9228m，其中700hPa-400hPa深厚的氣層中溫壓曲線和露壓曲線完全重合，大氣處于完全飽和狀態(tài)，水汽條件十分有利于強(qiáng)降水的產(chǎn)生。

2.3 觸發(fā)機(jī)制

本次降水過(guò)程的觸發(fā)機(jī)制主要是在24日20時(shí)影響我省北部的弱冷空氣;鞍形場(chǎng)結(jié)構(gòu)環(huán)流形勢(shì)下形成的切變線;同時(shí)還有地面輻合線，位于青海湖東部、西寧與海南之間。

2.4 不穩(wěn)定層結(jié)

降水前期（15-24日）海東地區(qū)有長(zhǎng)達(dá)9天的晴熱高溫，大部分地區(qū)溫度維持30℃以上，為此次大降水儲(chǔ)備了足夠的潛熱能，配合較好的水汽條件提供了不穩(wěn)定能量。

2.5 上升運(yùn)動(dòng)

分析7月25日08時(shí)起報(bào)的EC細(xì)網(wǎng)格垂直速度零場(chǎng)，在400hPa高度上互助地區(qū)有垂直速度負(fù)值中心，達(dá)到-178×10pa/s，上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，經(jīng)檢驗(yàn)與此時(shí)的雨區(qū)有較好對(duì)應(yīng)。

3 TlnP分析

分析7月25日08時(shí)西寧站溫壓曲線和露壓曲線及狀態(tài)曲線的分布形態(tài)時(shí)可以看到，600hPa-450hPa之間有冷空氣侵入，其與600hPa以下的暖濕層形成“上干下濕”的不穩(wěn)定層結(jié)。25日08時(shí)西寧站中低層有逆溫層，有利于低層能量的儲(chǔ)備，溫度隨高度強(qiáng)烈的差動(dòng)平流使得大氣層結(jié)不穩(wěn)定趨勢(shì)進(jìn)一步加劇。

從風(fēng)向的垂直分布中看出，近地層風(fēng)向隨高度逆轉(zhuǎn)，風(fēng)向?yàn)槠珫|風(fēng)，說(shuō)明冷空氣已進(jìn)入河湟谷地，自700hPa-600hPa風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn)，說(shuō)明中低層為暖平流。600hPa-450hPa之間風(fēng)向隨高度逆轉(zhuǎn)，中層有冷平流，450hPa以上風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，450hPa為暖平流，冷暖平流的重復(fù)疊置非常有利于對(duì)流不穩(wěn)定的加強(qiáng)。

4 衛(wèi)星云圖分析

第一階段降水：24日20時(shí)左右對(duì)流云系從海北剛察生成，并沿著西北氣流流場(chǎng)向東南方向發(fā)展，在影響海南-海北時(shí)云團(tuán)邊界光滑，并伴有雷電及短時(shí)強(qiáng)降水現(xiàn)象，06時(shí)云團(tuán)接近海東邊界時(shí)前期云團(tuán)變的松散及消散，但在TBB梯度大值區(qū)出現(xiàn)多點(diǎn)≥10mm短時(shí)強(qiáng)降水，松散云團(tuán)分別在化隆及互助地區(qū)再次被觸發(fā)：從互助觸發(fā)的云團(tuán)造成互助、樂(lè)都及民和地區(qū)的大降水，從化隆觸發(fā)的云團(tuán)造成化隆及循化地區(qū)的暴雨，上述兩塊云團(tuán)在25時(shí)下午14時(shí)左右移入甘肅。

第二階段降水：下午17：00左右，從海東西部移入云團(tuán)造成下午至夜間的降水，此次大降水過(guò)程的累積降水量由兩次降水云團(tuán)提供，且前一階段云團(tuán)提供的降水量較第二段強(qiáng)，短強(qiáng)也更明顯。

5 雷達(dá)資料

降水過(guò)程前期，25日白天以混合型降水回波為主，最大組合反射率是55dBz，分布在化隆和尖扎的交界地區(qū)，通過(guò)分析對(duì)流云系三維模型，云系的強(qiáng)中心回波質(zhì)心較低，短時(shí)強(qiáng)降水性質(zhì)明顯;25日夜間轉(zhuǎn)為穩(wěn)定性降水，回波在30dbz以下。

6 總結(jié)

（1）對(duì)于本次暴雨過(guò)程分析環(huán)流形勢(shì)有鞍形場(chǎng)結(jié)構(gòu)，且青海位于584hPa高壓的外圍，在發(fā)生暴雨的條件上有充沛的平流水汽和局地水汽，前期的晴熱高溫提供了不穩(wěn)定條件，冷空氣和地面輻合線等觸發(fā)機(jī)制都很明顯。

（2）通過(guò)分析垂直速度場(chǎng)可以發(fā)現(xiàn)，在本次降水過(guò)程中400hPa垂直速度的負(fù)值大值區(qū)與當(dāng)前時(shí)段的雨區(qū)中心有較好的對(duì)應(yīng)。

（3）分析7月25日08時(shí)西寧站有“上干下濕”的不穩(wěn)定層結(jié)，中低層的逆溫層有利于低層能量的儲(chǔ)備，中層溫度隨高度急劇下降，溫度隨高度強(qiáng)烈的差動(dòng)平流使得大氣層結(jié)不穩(wěn)定趨勢(shì)進(jìn)一步加劇。從風(fēng)向的垂直分布中看出，中低層為暖平流，中層有冷平流，中高層為暖平流，冷暖平流的重復(fù)疊置非常有利于對(duì)流不穩(wěn)定的加強(qiáng)。

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