貢嘎后汛期一次強(qiáng)降水過(guò)程分析

冼業(yè)闖 李惠 達(dá)瓦次仁 次仁旺久 格桑多吉

（西藏自治區(qū)山南市貢嘎縣氣象局，西藏 山南 850700）

貢嘎縣位于雅魯藏布江中游谷地，地勢(shì)相對(duì)低平，是目前西藏商品糧的生產(chǎn)基地。因此，研究貢嘎縣的降水特征，提升貢嘎氣象服務(wù)水平，能夠?yàn)楫?dāng)?shù)剞r(nóng)牧民的生產(chǎn)生活提供有利保障。

近年來(lái)，氣象行業(yè)的專家學(xué)者對(duì)于西藏自治區(qū)的強(qiáng)降水分析研究較為全面系統(tǒng)。楊勇等[1]對(duì)西藏的暴雨閾值進(jìn)行了訂正，并對(duì)暴雨事件的時(shí)空變化規(guī)律進(jìn)行了研究；建軍等[2]對(duì)1980—2008年近30年的汛期強(qiáng)降水頻數(shù)的基本時(shí)空分布特征和異常分布特征等方面進(jìn)行了研究，得到西藏汛期強(qiáng)降水頻數(shù)總體呈增多趨勢(shì)，且存在5 個(gè)異?？臻g型；伏陽(yáng)虎、余燕群等[3?4]從環(huán)流背景、不穩(wěn)定能量、物理量、衛(wèi)星云圖等方面分別對(duì)不同的強(qiáng)降水或持續(xù)性降水進(jìn)行了分析。天氣雷達(dá)在西藏的氣象服務(wù)和研究中運(yùn)用較少，因此利用天氣雷達(dá)對(duì)強(qiáng)降水過(guò)程分析進(jìn)行補(bǔ)充具有現(xiàn)實(shí)意義，可更好發(fā)揮防災(zāi)減災(zāi)第一道防線作用。

1 實(shí)況特征

1.1 日降水量特征

如圖1所示，2021年8月17日20時(shí)至20日20時(shí)，貢嘎縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)累計(jì)降水量為30.3mm～58.8mm，其中18日日降水量以小到中雨為主，降水主要集中在貢嘎東部鄉(xiāng)鎮(zhèn)；19～20日貢嘎全縣大部以中雨為主，局部大雨（貢嘎國(guó)家氣象觀測(cè)站19日日雨量37.7mm）。

圖1 2021年8月17日20時(shí)至20日20時(shí)降水實(shí)況

1.2 小時(shí)降水量特征

根據(jù)統(tǒng)計(jì)表格可知，貢嘎縣7 個(gè)站點(diǎn)小時(shí)雨量大于5mm 的時(shí)次共有13 個(gè)，而且主要集中在00～02 時(shí)，其中小時(shí)最大雨量為19 日01 時(shí)貢嘎國(guó)家氣象觀測(cè)站的23.8mm；如圖2 從各鄉(xiāng)鎮(zhèn)各小時(shí)平均降水量來(lái)看，降水時(shí)段主要在夜間，且降水主要集中在凌晨2 點(diǎn)前后，最大小時(shí)平均降水量為5.5mm。

圖2 2021年8月17日20時(shí)至20日20時(shí)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)小時(shí)平均降水量

1.3 災(zāi)情實(shí)況

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021 年8 月18 日至19 日，由于強(qiáng)降水導(dǎo)致山體滑坡，續(xù)而引發(fā)泥石流導(dǎo)致江塘鎮(zhèn)江塘村2 組部分青飼玉米地及紫花苜蓿地受損，受災(zāi)總面積達(dá)50畝，受災(zāi)農(nóng)戶共計(jì)28 戶136 人，共計(jì)經(jīng)濟(jì)損失2 萬(wàn)余元。

2 環(huán)流分析

如圖3 所示，2021 年8 月17—20 日200hpa 高空1264 線在90°E～100°E、28°N～35°N 附近維持少動(dòng)，貢嘎縣處于南亞高壓中心西南側(cè)，動(dòng)力抬升作用明顯。

圖3 2021年8月17—20日20時(shí)200hpa天氣形勢(shì)

如圖4所示，17—20日500hpa中高緯不斷有高空槽東移，槽底整體偏北，貢嘎一直處于0～4℃之間的暖區(qū)中。

如圖4a、圖4b 所示，東亞大槽逐步東移出海，并分裂為兩個(gè)低壓，對(duì)于貢嘎來(lái)說(shuō)，17 日20 時(shí)副熱帶高壓588線整體偏北、偏東，雅江山南段北側(cè)以西南到西北風(fēng)為主，18 日20 時(shí)從雅江延伸到林芝一帶存在弱的波動(dòng)，風(fēng)向輻合區(qū)在林芝西部一帶，溫度露點(diǎn)差分別為3℃、4℃，貢嘎處于濕區(qū)。

如圖4c 和圖4d 所示，19 日、20 日20 時(shí)，逐步東移的高空槽加深發(fā)展，在寒潮關(guān)鍵區(qū)附近和貝加爾湖附近的小槽也逐步加深發(fā)展，并繼續(xù)東移，在中高緯形成“兩槽一脊”；如圖4c 所示，貢嘎偏東與偏北方向的副熱帶高壓588線連成帶狀，整體西移，副高脊線呈西北?東南向，那曲、拉薩和林芝3 個(gè)站的風(fēng)構(gòu)成明顯的氣旋環(huán)流，整體風(fēng)速不大，溫度露點(diǎn)差為2℃，水汽趨于飽和；如圖4d 所示，20 日20 時(shí)副熱帶高壓588 線持續(xù)西進(jìn)并控制貢嘎全境，且拉薩站的風(fēng)速由19 日20時(shí)的4m/s 左右的西北風(fēng)轉(zhuǎn)為20 日20 時(shí)8m/s 的西南風(fēng)且風(fēng)速維持，存在暖平流過(guò)境影響，且溫度露點(diǎn)差為2℃，貢嘎位于飽和濕區(qū)內(nèi)。

圖4 17—20日20時(shí)500hpa天氣形勢(shì)

3 基于EC數(shù)值預(yù)報(bào)的物理量分析

如圖5 所示，2021 年8 月17 日20 時(shí)至20 日20 時(shí)拉薩大部、貢嘎以西以及山南沿江一線的比濕均在6～8g/kg 之間，從趨勢(shì)來(lái)看，17—19 日貢嘎的比濕維持在7～8g/kg之間，20日20時(shí)后有減小的趨勢(shì)，但仍維持在6～7g/kg之間，說(shuō)明水汽十分充足。

圖5 2021年8月17—20日20時(shí)EC比濕預(yù)報(bào)

如圖6 所示，EC200hpa 和500hpa 預(yù)報(bào)的散度場(chǎng)。其中，17日20時(shí)至18日05時(shí)貢嘎上空200hpa存在較明顯的正散度，且17 日20 時(shí)貢嘎西部和18 日05 時(shí)貢嘎中部存在明顯的正散度中心，低層500hpa一直為負(fù)散度，散度的絕對(duì)值較小，高空輻散配合低空輻合，存在一定的抬升作用。

圖6 2021年8月17日20時(shí)至18日05時(shí)EC散度預(yù)報(bào)

如圖7 所示，18 日20 時(shí)至19 日08 時(shí)貢嘎上空200hpa 散度場(chǎng)存在逐步加大再減小的過(guò)程，其中19日02 時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)正散度中心，且該中心在19 日05 時(shí)達(dá)到最大值，之后逐步減弱；低層500hpa 一直為負(fù)散度，且與200hpa 在時(shí)間上較為一致的是19 日02 時(shí)至05 時(shí)，貢嘎與拉薩南部交界附近負(fù)散度中心一直維持，高空強(qiáng)的輻散配合低空強(qiáng)的輻合，存在明顯的抬升作用。

圖7 2021年8月18日20時(shí)至19日08時(shí)EC散度預(yù)報(bào)

如圖8 所示，19 日20 時(shí)至20 日05 時(shí)貢嘎上空200hpa 散度場(chǎng)存在逐步加大的過(guò)程，其中19 日23 時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)正散度中心，大于1/s 的大值區(qū)域逐步擴(kuò)大，并覆蓋貢嘎中西部；低層500hpa 一直為負(fù)散度，從19日20 時(shí)起，負(fù)散度中心從浪卡子逐步向東北方向移動(dòng)，并過(guò)境貢嘎，隨后逐步減小，高空強(qiáng)的輻散配合低空強(qiáng)輻合中心過(guò)境，階段性抬升作用明顯。

圖8 2021年8月19日20時(shí)至20日02時(shí)EC散度預(yù)報(bào)

4 基于C波段雷達(dá)的短臨分析

如圖9 所示，17 日22 時(shí)03 分，貢嘎與浪卡子交界附近出現(xiàn)明顯回波，最大組合反射率達(dá)到55dBZ，過(guò)山后該回波迅速東移，并于23 時(shí)31 分影響貢嘎中部一帶，且存在風(fēng)速的輻合，隨后東西兩片回波連成一片，呈現(xiàn)東強(qiáng)細(xì)弱的格局。從環(huán)境風(fēng)場(chǎng)來(lái)看，回波連成片之后，貢嘎東部一直有風(fēng)向和風(fēng)速的輻合，降水持續(xù)到18日06時(shí)前后。

圖9 2021年8月17日22:03至18日05:05組合反射率

如圖10 所示，18 日23 時(shí)33 分，組合反射率顯示貢嘎東部開(kāi)始出現(xiàn)零星回波，19 日00 時(shí)前后對(duì)流持續(xù)發(fā)展，環(huán)境風(fēng)場(chǎng)出現(xiàn)風(fēng)向輻合，且風(fēng)速?gòu)?m/s 逐步加大到16m/s，19 日01、02 時(shí)貢嘎國(guó)家站錄得小時(shí)降水量分別為23.8mm 和7.2mm，隨后貢嘎東北部回波連成片并逐步向西南方向移動(dòng)。在回波向西南方向移動(dòng)的過(guò)程中，貢嘎沿江西段環(huán)境風(fēng)場(chǎng)存在氣旋性彎曲，東部個(gè)別時(shí)段也存在風(fēng)向和風(fēng)速的輻合，導(dǎo)致降水的強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。

圖10 2021年8月18日23:33至19日06:35組合反射率

如圖11 所示，19 日00 時(shí)33 分反射率垂直剖面顯示，45～55dBZ 的回波覆蓋寬度達(dá)到5 公里左右，高度達(dá)到8 公里左右；回波30dBZ 以上覆蓋寬度達(dá)到10 公里左右，高度延伸到13 公里左右，導(dǎo)致貢嘎縣城出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水；01 時(shí)前后回波30dBZ 以上覆蓋寬度擴(kuò)大，達(dá)到15 公里左右，高度大致維持，強(qiáng)降水中心下移；01 時(shí)33 分以后，回波頂高度下降，強(qiáng)降水中心繼續(xù)下移，轉(zhuǎn)為小到中雨。

圖11 2021年8月19日00:33至19日02:01反射率垂直剖面

如圖12 所示，21 時(shí)01～34 分，浪卡子北部與貢嘎交界附近開(kāi)始出現(xiàn)較強(qiáng)回波，在22 時(shí)前后開(kāi)始向東北方向移動(dòng)上山并逐步加強(qiáng)，且環(huán)境風(fēng)速不斷加大，過(guò)山后迅速與貢嘎南部回波連成一片，在貢嘎中部附近形成較強(qiáng)的回波中心，且環(huán)境的風(fēng)向和風(fēng)速輻合明顯；23 時(shí)34 分前后，貢嘎西南部與浪卡子接壤附近對(duì)流上山后逐步加強(qiáng)，并維持約2 小時(shí)，隨后逐步減弱。

圖12 2021年8月19日21:01至20日02:35組合反射率

5 結(jié)論與討論

（1）此次貢嘎強(qiáng)降水主要集中在夜間時(shí)段，小時(shí)雨強(qiáng)較大，降水效率高，屬于典型的西藏夜雨。

（2）200hpa南亞高壓維持時(shí)間長(zhǎng)，副熱帶高壓588線附近存在不穩(wěn)定，EC數(shù)值預(yù)報(bào)顯示動(dòng)力抬升作用顯著，加上500hpa 濕區(qū)或飽和區(qū)明顯，致使此次強(qiáng)降水明顯。

（3）地形對(duì)降水系統(tǒng)的影響明顯，尤其貢嘎西南側(cè)降水系統(tǒng)過(guò)山后有明顯的加強(qiáng)趨勢(shì)，在短臨預(yù)報(bào)中可重點(diǎn)關(guān)注。

（4）EC 數(shù)值預(yù)報(bào)顯示的高層輻散和低層輻合中心的移動(dòng)方向和C 波段雷達(dá)監(jiān)測(cè)的對(duì)流云系移動(dòng)方向較一致，兩者結(jié)合能夠很好反映局地強(qiáng)降水情況，加上雷達(dá)對(duì)局地對(duì)流的生消反應(yīng)明顯，可彌補(bǔ)區(qū)域自動(dòng)站的不足。

（5）根據(jù)雷達(dá)觀測(cè)應(yīng)用情況，可完善基層臺(tái)站短時(shí)臨近預(yù)報(bào)預(yù)警等業(yè)務(wù)的工作流程，著力提升氣象服務(wù)能力，發(fā)揮好防災(zāi)減災(zāi)第一道防線作用。