阿拉善2018年7月20—21日罕見(jiàn)強(qiáng)降雨天氣形勢(shì)及預(yù)報(bào)服務(wù)

楊凱凱

摘 要 通過(guò)分析氣象觀測(cè)資料，運(yùn)用分析高空氣壓場(chǎng)結(jié)構(gòu)和物理量場(chǎng)相結(jié)合的方式探討2018年7月20—21日阿拉善盟出現(xiàn)罕見(jiàn)強(qiáng)降雨天氣過(guò)程的演變。分析結(jié)果顯示，貝加爾湖南側(cè)大陸高壓和副熱帶高壓勢(shì)力出現(xiàn)在高原槽東移路徑上，一定程度減緩了行進(jìn)速度，使得冷空氣不斷分裂，冷氣團(tuán)向東南行進(jìn)，高原低渦東進(jìn)為強(qiáng)降雨天氣產(chǎn)生提供了中尺度環(huán)流背景，冷暖氣團(tuán)交界處有氣流抬升運(yùn)動(dòng)和暖濕切變的雙重影響加持，為此次天氣過(guò)程演變提供了有力上升氣流，也增強(qiáng)了大氣結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，高低空各層濕空氣區(qū)域重合影響，為阿拉善地區(qū)提供了良好的水汽配合條件。在預(yù)測(cè)分析強(qiáng)降雨過(guò)程的基礎(chǔ)上，對(duì)市氣象局提供的預(yù)報(bào)服務(wù)也進(jìn)行了深入探討，以期為日后本區(qū)域強(qiáng)降水天氣預(yù)報(bào)和氣象服務(wù)提供參考。

關(guān)鍵詞 阿拉善地區(qū);強(qiáng)降水天氣;形勢(shì)分析;預(yù)報(bào)服務(wù)

中圖分類號(hào)：P458 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.29.087

阿拉善地區(qū)位于內(nèi)蒙古高原荒漠地帶的腹地，遠(yuǎn)離海洋，地勢(shì)由南向北傾斜;屬于大陸性氣候，四季分明，夏季高溫冬季嚴(yán)寒，晝夜溫差較大，總體干旱少雨，降水量東南多而西北少，蒸發(fā)量西北多而東南少。年平均氣溫在7.7～9.8 ℃，年降水量在32.8～208.1 mm，年蒸發(fā)量在1 555.7～2 808.5 mm，無(wú)霜期為143～174 d。干旱、大風(fēng)、沙塵暴等是本地主要?dú)庀鬄?zāi)害，而暴雨在本地不常見(jiàn)。據(jù)1960—2016年全盟各氣象站統(tǒng)計(jì)的暴雨日數(shù)顯示，57年間暴雨日數(shù)共出現(xiàn)14 d，巴彥浩特出現(xiàn)日數(shù)最多，為9 d，而北部地區(qū)暴雨日數(shù)為0。但是一旦出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣，會(huì)帶給本地負(fù)面影響，所以揭示罕見(jiàn)強(qiáng)降雨形成機(jī)制，總結(jié)預(yù)報(bào)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，可有效提高本地強(qiáng)降雨天氣預(yù)報(bào)服務(wù)水平。

1 強(qiáng)降雨環(huán)流形勢(shì)分析

1.1 500 hPa環(huán)流形勢(shì)

分析圖1中7月20日8：00的500 hPa高度場(chǎng)可知，影響此次強(qiáng)降雨天氣形成的中緯度環(huán)流有明顯的兩槽一脊特點(diǎn)，在北疆至貝加爾湖一帶存在著西南-東北向的弱高壓脊，脊西側(cè)有蒙古冷渦，冷性渦旋中心和低壓中心相重疊，低壓渦旋外部左側(cè)盛行偏北風(fēng)而下側(cè)盛行偏西風(fēng)，共同引導(dǎo)冷性渦旋后側(cè)的空氣不斷南下，高原部有短波槽出現(xiàn)。7月20日20：00，高空冷渦旋勢(shì)力減弱轉(zhuǎn)變?yōu)楦呖盏蛪翰?，同時(shí)北疆至貝加爾湖一帶分布的高壓系統(tǒng)勢(shì)力增強(qiáng)，在貝加爾湖地帶形成阻塞高壓，阻塞高壓讓位于北疆的冷空氣不斷分裂冷空氣團(tuán)東進(jìn)南移，阿拉善地區(qū)被冷空氣團(tuán)控制。此時(shí)588線不斷北上至河南山西交界處，之后變穩(wěn)定少動(dòng)。副高線在晉豫一帶維持狀態(tài)，為下游提供了攔截作用，讓短波槽東進(jìn)速度減緩，有利于強(qiáng)降雨體系性上升活動(dòng)。此外，副高西側(cè)西南暖濕氣流也為降雨提供了充足的水汽支持。

1.2 700 hPa環(huán)流形勢(shì)

7月20日8：00 700 hPa冷渦處于蒙古高原北部位置，310線在阿拉善地區(qū)和銀川、中衛(wèi)一帶，促使北印度洋暖濕水汽輸送至阿拉善地區(qū)。至當(dāng)晚20：00，冷性渦旋中心有東進(jìn)趨勢(shì)，民勤一帶存在高空氣流輻合中心，有顯著人字形切變特征，暖濕切變?cè)诒镜貐^(qū)南部，強(qiáng)降雨區(qū)域正是在暖濕切變線周圍，310線北上控制了阿拉善大部分地區(qū)，出現(xiàn)“鉤鼻子”高壓型態(tài)，這種分布利于暖濕水汽輸送暢通，也為高壓系統(tǒng)外部強(qiáng)降雨區(qū)域提供了水汽輻合條件。7月21日8：00，輻合中心東進(jìn)至寧夏北部，310線阻攔作用也未減弱，使得強(qiáng)降雨天氣持續(xù)。

2 物理量場(chǎng)診斷分析

2.1 水汽條件分析

根據(jù)查詢，20日8：00 700 hPa露點(diǎn)溫度差、比濕和水汽通量散度資料可知，露點(diǎn)溫度差在8：00已經(jīng)由13 ℃降至3 ℃，比濕升至12.5 g·kg-1。此時(shí)水汽通量輻合中心在阿拉善盟呈東北西南走向分布，最大雨量區(qū)巴彥浩特正是處于輻合中心附近，中心值-1.8×10-1 g·cm-2·hPa-1·s-1，強(qiáng)烈的水汽輻合使得大氣層水汽和能量垂直影響作用增強(qiáng)，促成了不穩(wěn)定的大氣結(jié)構(gòu)和飽和濕層形成。強(qiáng)降雨區(qū)域降水量按照時(shí)序排列，在降水初期每小時(shí)雨量要多于后期，因?yàn)榍捌?00 hPa暖濕切變線影響力強(qiáng)，后期變?yōu)榈孛胬滹L(fēng)經(jīng)過(guò)阿拉善地區(qū)，700 hPa暖濕切變線逐漸轉(zhuǎn)為冷式切變線，此時(shí)低層空氣水汽還在持續(xù)輸送中，就出現(xiàn)了降水維持狀態(tài)。

2.2 散度場(chǎng)和假相當(dāng)位溫分析

7月20日8：00，阿拉善地區(qū)的散度場(chǎng)低層至600 hPa是輻合狀態(tài)，最大散度-32×10-5 s-1，600 hPa至300 hPa是輻散狀態(tài)，最大散度-65×10-5 s-1，高層的輻散作用顯著大于低層，這說(shuō)明高層輻散導(dǎo)致抽吸作用明顯，有利于對(duì)流上升。根據(jù)假相當(dāng)位溫特點(diǎn)，強(qiáng)降雨區(qū)都處于高值中心或舌區(qū)，θse鋒區(qū)密集分布區(qū)北部較為常見(jiàn)。此次強(qiáng)降雨過(guò)程中，雨量最大區(qū)域正位于中高低各層中高能舌區(qū)，北部還分布有θse鋒區(qū)，高能量分布格局配合為強(qiáng)降雨產(chǎn)生提供了有利環(huán)境場(chǎng)。

3 氣象預(yù)報(bào)服務(wù)

3.1 農(nóng)牧業(yè)受影響情況

本次罕見(jiàn)強(qiáng)降雨共沖毀水井11眼，200多只小畜被洪水卷走;陸家井地區(qū)40 hm2農(nóng)田被淹。沖毀禁牧圍欄30 000多米;巴彥高勒地區(qū)800 hm2農(nóng)作物被淹，其中467 hm2減產(chǎn)，333 hm2絕收，共24 300 kg糧食遭水浸泡，41 000 kg飼草被水沖走，牲畜死亡300余只;沖毀機(jī)電井47眼、棚圈130座、青貯窖120座，20座蔬菜大棚浸于水中，4座蔬菜大棚倒塌。受災(zāi)群眾176戶，其中重災(zāi)120戶。強(qiáng)降雨造成農(nóng)牧業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1 000萬(wàn)元以上。強(qiáng)降雨天氣使得部分地區(qū)土壤濕度超標(biāo)，地勢(shì)較低的地塊容易積水內(nèi)澇，導(dǎo)致作物被淹，作物的根部系統(tǒng)呼吸受阻，生長(zhǎng)慢、發(fā)育遲緩。此時(shí)玉米正處于抽雄普遍期，開(kāi)花授粉活動(dòng)因降雨沖掉花粉而受影響，田間環(huán)境濕度大，花粉飄散也不順暢，擴(kuò)散能力下降，導(dǎo)致授粉不良，出現(xiàn)秕粒、禿尖等現(xiàn)象[1-2]。但此次大范圍降水濕潤(rùn)了草原空氣，使得草場(chǎng)火險(xiǎn)等級(jí)下降，為來(lái)年土壤底墑奠定了良好基礎(chǔ)，有利于春季牧草返青。

3.2 氣象服務(wù)措施

氣象局根據(jù)本地氣候條件和農(nóng)牧業(yè)經(jīng)營(yíng)習(xí)慣已經(jīng)提前制定了災(zāi)害應(yīng)急措施，在暴雨來(lái)臨之前結(jié)合農(nóng)林、防汛部門對(duì)牧民和種植戶進(jìn)行了運(yùn)用技術(shù)手段降低災(zāi)害損失的措施講解，并制成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自救專題服務(wù)材料分發(fā)給農(nóng)牧民。蔬菜種植戶根據(jù)暴雨預(yù)報(bào)及時(shí)對(duì)棚邊溝渠進(jìn)行疏通，加固棚模。7月20日強(qiáng)降雨天氣出現(xiàn)時(shí)，立即向同級(jí)政府和上級(jí)主管部門進(jìn)行報(bào)告，及時(shí)啟動(dòng)暴雨應(yīng)急響應(yīng)，全程監(jiān)測(cè)本地區(qū)氣象數(shù)據(jù)變化和天氣形勢(shì)演變。通過(guò)微信群、微信公眾號(hào)、微博、氣象顯示屏、大喇叭、氣象信息員、氣象協(xié)理員、電視臺(tái)和廣播等能傳播信息的渠道，實(shí)時(shí)對(duì)外公布天氣情況。組織氣象部門和農(nóng)業(yè)部門技術(shù)人員指導(dǎo)農(nóng)牧民加強(qiáng)雨后田間維護(hù)和牲畜管理，采用中耕、鏟趟、補(bǔ)肥的農(nóng)藝措施避免作物早衰。加強(qiáng)對(duì)病蟲(chóng)害和田間小氣候區(qū)域的監(jiān)測(cè)，幫助修復(fù)毀損水利設(shè)施，進(jìn)行排水清淤。

4 結(jié)語(yǔ)

此次罕見(jiàn)強(qiáng)降雨天氣來(lái)勢(shì)急、雨量大、影響范圍廣，全盟各級(jí)氣象部門在科學(xué)預(yù)警、合理決策基礎(chǔ)上，持續(xù)跟蹤天氣狀況變化趨勢(shì)，積極協(xié)同農(nóng)林部門等展開(kāi)暴雨災(zāi)前防御和災(zāi)后恢復(fù)生產(chǎn)工作，最大可能減少本地農(nóng)業(yè)災(zāi)害損失。

參考文獻(xiàn)：

[1] 海顯蓮，馬秀梅，馬占良.汛期極端強(qiáng)降雨過(guò)程成因及氣象服務(wù)分析[J].青海農(nóng)林科技，2020（1）：53-57.

[2] 鄭穎菲.一次強(qiáng)降雨引起的區(qū)域性暴雨天氣過(guò)程分析[J].農(nóng)家科技，2019（4）：155.

（責(zé)任編輯：趙中正）