西藏地區(qū)2017年8月8—11日強降水天氣過程診斷分析

次仁曲宗 多吉次仁 尼瑪卓嘎

摘要 利用micaps常規(guī)觀測資料、數(shù)值預(yù)報、地面形勢分析、FY-2C衛(wèi)星云圖和物理量場等資料，診斷分析了2017年8月8—11日西藏高原大部分地區(qū)出現(xiàn)的強降水天氣過程。結(jié)果表明：2017年8月8—11日西藏高原地區(qū)強降水天氣過程中，歐亞中高緯呈“三槽一脊”型，高原中東部低渦切變線是此次強降水天氣過程的主要影響系統(tǒng);2017年8月8—11日強降水過程氣旋性渦度可達(dá)-2.0×10-5/s，物理量場低層輻合、高層輻散有利于上升運動，200 hpa附近正散度為1.0×10-5/s，高層的抽吸效應(yīng)和上升運動對此次天氣過程的發(fā)生具有重要作用;主要受到西太副熱帶高壓外圍偏西南氣流的影響，向高原不斷輸送水汽;地形的抬升作用有利于水汽凝結(jié)，強對流云系的云頂亮溫達(dá)247℃。

關(guān)鍵詞 強降水;低渦切變;診斷分析

中圖分類號：P458.121.1 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）07–0072–03

2017年8月8—11日，西藏大部地區(qū)出現(xiàn)了強降水天氣過程，本次強降水中心出現(xiàn)在林芝墨脫，形成連續(xù)3 d的強降水天氣，日最大降水量為87.5 mm，過程降水量為152.1 mm。氣象服務(wù)中心成功發(fā)布了相關(guān)預(yù)警信號，此次連續(xù)性強降水天氣導(dǎo)致河流、水庫的水位上升、農(nóng)作物受災(zāi)等，造成了一定的經(jīng)濟損失[1]。針對2017年8月8—11日強降水天氣過程的成因進行了綜合診斷分析，旨在為今后預(yù)報及預(yù)測服務(wù)提供一定的依據(jù)和借鑒。

1 降水天氣過程概述

2017年8月8—11日西藏中東部地區(qū)主要受高原低渦切變線的影響，西藏大部分地區(qū)出現(xiàn)了強降水天氣過程，本次降水過程具有持續(xù)時間長、降水強度大、影響范圍廣等特征，西藏各地過程降水量為10.7～152.1 mm，其中8個站過程降水量達(dá)50～152.1 mm、30個站過程降水量達(dá)25～50 mm。強降水中心位于林芝墨脫站（圖1）。

2 環(huán)流形勢演變和影響系統(tǒng)

2017年8月8日08：00歐亞中高緯呈“三槽一脊”型，三槽分別位于烏拉爾山脈以西、西西伯利亞和日本海地區(qū)，一脊位于貝加爾湖西部，極渦位于新地島以南地區(qū)，西太平洋副熱帶高壓向西發(fā)展，西脊點位于90°E以東地區(qū)，伊朗高壓向東發(fā)展，低渦切變線位于高原中東部地區(qū)[2]。在強降水過程中，9日08：00歐亞中高緯呈兩槽一脊型，兩槽分別位于貝加爾湖西部和日本海西部，西太平洋副熱帶高壓維持少動，西脊點位于110°E附近，伊朗高壓西退明顯，高原中東部低渦切變線逐漸東移南壓是出現(xiàn)強降水天氣的主要影響系統(tǒng)，也是西藏高原地區(qū)最重要的降水系統(tǒng)之一（圖2）。

3 地面形勢分析

2017年8月1日08：00～7日08：00地面主要受負(fù)變壓負(fù)變溫的控制，地面輻合線7日20：00正好處于拉薩-山南一帶，24 h變溫為-2℃～-6℃，24 h變壓為-2～-1 hpa，說明地面有弱冷空氣倒灌至西藏高原地區(qū)，對應(yīng)8月10日20：00地面輻合線由西藏中東部移至昌都市，11日08：00西藏大部分地區(qū)受正變溫及正變壓影響，強降水過程結(jié)束。

4 物理量場分析

4.1 渦度和散度

散度表征流體水平輻合和輻散程度[3]。從高低空散度場上看，8月8日08：00～9日20：00，500 hPa上西藏高原中東部地區(qū)處于負(fù)散度區(qū)，200 hPa處于正散度區(qū)。分析2017年8月8日20：00 500 hPa散度場可知，負(fù)散度中心處于山南和拉薩一帶，中心值為-2.0×10-5/s，2017年8月8日20：00 200 hPa散度場上高原的正散度中心處于山南和拉薩一帶，中心值為1.0×10-5/s（圖3a、3b）。由此得出，整個高低層呈明顯的低層輻合、高層輻散特征，極有利于強降水天氣的發(fā)生和維持。

渦度表征大氣微團旋轉(zhuǎn)運動的強弱，根據(jù)渦度場可以反映天氣系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展[4]。從高低空渦度場來看，2017年8月7日08：00～12日08：00，中低層500 hPa上西藏大部分地區(qū)為正渦度控制區(qū)，8月9日20：00正渦度中心處于山南一帶，對應(yīng)的200 hPa西藏山南和林芝東部為負(fù)渦度控制區(qū)（圖3c、3d），說明低層具有氣旋式輻合高層反氣旋性輻散特征，有利于強降水的發(fā)生及發(fā)展[5]。

4.2 不穩(wěn)定能量分析—假相當(dāng)位溫

假相當(dāng)位溫反映了大氣的溫濕狀況，利用垂直分布可以分析大氣中的能量分布和垂直不穩(wěn)定的情況[6]。8月4日20：00～7日08：00，在發(fā)生降水之前，林芝上空假相當(dāng)位溫一直保持在81 K左右，強降水發(fā)生時，假相當(dāng)位溫數(shù)值先增加后減少，先增至88 K，再減少到76 K，強降水過程結(jié)束后，假相當(dāng)位溫強度下降至68 K（圖4）。從整體上看，林芝上空假相當(dāng)位溫一直比較高，說明不穩(wěn)定能量高，有利于強降水的發(fā)生及發(fā)展[7]。

4.3 相對濕度

8日之前西藏大部分地區(qū)相對濕度值小于40%，8日20：00開始西藏大部分地區(qū)700 hpa相對濕度大于85%，9日相對濕度的高值區(qū)范圍明顯擴大，中心位置逐漸東移，11日以后相對濕度逐漸減弱（圖5）。

5 衛(wèi)星云圖和黑體資料分析

對2017年8月8—11日衛(wèi)星云圖（圖6）和黑體亮溫資料進行分析，8日18：00云系主體位置在西藏中部地區(qū)，8日22：00對流云系開始發(fā)展成強對流云團，此時云頂亮溫為247℃～238℃，10日05：00隨著切變線位置東移至林芝東部和昌都一帶，此時對流云系明顯減弱，對應(yīng)的云頂亮溫為19℃～184℃。

6 降水模式檢驗

從德國和日本24 h降水?dāng)?shù)值預(yù)報情況分析：兩種模式預(yù)報均在西藏中東部地區(qū)預(yù)報了強降水中心。實況對比兩家模式來看，德國模式在降水落區(qū)和強度的預(yù)報上優(yōu)于日本模式，就強度而言，兩家模式預(yù)報均偏強，但德國降水預(yù)報強度更接近實況（圖7）。

7 結(jié)論

（1）2017年8月8—11日歐亞中高緯地區(qū)呈“三槽一脊”型，三槽分別位于烏拉爾山脈以西、西西伯利亞和日本海地區(qū)，一脊位于貝加爾湖西部，極渦位于新地島以南地區(qū)，西太平洋副熱帶高壓向西發(fā)展，西脊點位于90°E以東地區(qū)，伊朗高壓向東發(fā)展，低渦切變線位于高原中東部地區(qū)。西太平洋副熱帶高壓偏東偏強，高原地區(qū)主要受到西太平洋副熱帶高壓外圍偏西北氣流的影響，向高原不斷輸送水汽。

（2）從地面場來看，2017年8月8—11日西藏大部分地區(qū)主要受地面冷高壓和地面輻合線的影響，零變壓線對降水落區(qū)有很好的指示作用，變壓梯度與降水強度成正比。

（3）槽前對應(yīng)云團位置，8日18：00高原大部分地區(qū)逐漸形成對流云團，與降水落區(qū)一致，為強降水預(yù)報提供了參考依據(jù)。

（4）西太平洋副熱帶高壓偏西偏強，高原主要受西太平洋副熱帶高壓外圍偏西南氣流的影響，向高原不斷輸送水汽，為此次強降水過程提供了水汽條件。

（5）物理量渦度場和散度場等在中低層具有強降水天氣特征，其空間配置有利于強降水天氣的形成與維持。

（6）從降水模式檢驗來看，德國降水模式優(yōu)于日本降水模式，德國降水預(yù)報與實況場相比預(yù)報偏強，但整體上都能把握此次強降水過程的降水落區(qū)和強度。

（7）山脈南麓的迎風(fēng)坡地形，對此次強降水天氣起到了強迫抬升的作用。

參考文獻

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Diagnostic Analysis of a Heavy Precipitation Process in August 2017 in Tibet

TseringThimbu et al（The Tibet Auto-nomous Region Meteorological Service Center， Lhasa， Tibet 850000）

Abstract Using micaps conventional observation data， numerical prediction， ground situation analysis， FY-2C Satellite cloud map and physical quantity field， the heavy precipitation weather process in most areas of the Tibetan Plateau from August 8 to 11， 2017 is diagnosed and analyzed. The results show that during the heavy precipitation in the Tibetan Plateau from August 8 to 11， 2017， the Eurasian mid high latitude presents a "three trough and one ridge" type. The low vortex shear line in the Middle East of the plateau is the main influence system of the heavy precipitation weather process. The cyclonic vorticity in the heavy precipitation process from August 8 to 11， 2017 can reach -2.0×10-5/s， the low-level convergence and high-level divergence of the physical quantity field are conducive to the upward movement， and the positive divergence near 200 hPa is 1.0×10-5/s， the suction effect and upward movement of the upper layer play an important role in the occurrence of the weather process; It is mainly affected by the southwest air flow around the Western Pacific subtropical high， which continuously transports water vapor to the plateau; At the same time， the uplift of the terrain is conducive to water vapor condensation， and the cloud top brightness temperature of the strong convective cloud system is 247℃.

Key words Heavy precipitation; Low vortex shear; Diagnostic analysis