2022年8月下旬青海省一次大范圍降水天氣過程分析

李澤祥 馬玉花 杜賢寧 張彩霞

收稿日期：2023-11-30

作者簡介：李澤祥（1993—），男，青海樂都人，助理工程師，主要從事天氣預(yù)報預(yù)警及氣象服務(wù)工作。

摘 要：利用常規(guī)氣象資料、衛(wèi)星、雷達探測資料等相關(guān)氣象資料對2022年8月下旬青海省一次大范圍降水天氣過程進行分析。結(jié)果表明：巴爾喀什湖低槽底下分裂的短波槽是此次青海海北州、西寧、海南州、海東地區(qū)等北部區(qū)域降水天氣產(chǎn)生的影響系統(tǒng)；青海玉樹州、黃南州等南部區(qū)域降水主要是在西北風(fēng)、西南風(fēng)的輻合以及高原切變線的影響下產(chǎn)生的。降水期間，青海大多數(shù)區(qū)域處在南壓高壓東北側(cè)分流區(qū)。高層輻散的“抽吸”效應(yīng)推動上升運動越來越強，為本次降水天氣提供了動力條件。從水汽條件來看，青海湟水河谷地水汽輸送路徑包括2條，第1條路徑為北部輸送，水汽主要沿甘肅與青海東北部的西北氣流向東輸入青海東部一帶；第2條路徑水汽源于孟加拉灣，在偏東風(fēng)的作用下一些水汽逐漸向黃南州傳輸；降水期間青海東部區(qū)域地面比濕值處于10.0～12.0 g/kg之間，局部區(qū)域最大比濕達14.0 g/kg，水汽條件較好。從熱力條件來看，降水落區(qū)低層存在顯著的暖平流，不穩(wěn)定能量較多。與此同時，在此次降水天氣發(fā)生之前，副熱帶高壓對青海大多數(shù)區(qū)域產(chǎn)生影響，青海東部一帶溫度偏高，積聚了有利的熱力條件。衛(wèi)星云圖和雷達探測資料對本次青海省局部地區(qū)強降水天氣的預(yù)報預(yù)警具有一定的指示意義。

關(guān)鍵詞：青海??；降水天氣；環(huán)流形勢；物理量

中圖分類號：P458.121 文獻標識碼：B文章編號：2095–3305（2024）03–0-03

在全球氣候增暖的大背景下，我國局部地區(qū)極端降水天氣發(fā)生越來越頻繁，給地方經(jīng)濟經(jīng)常造成極大損失[1]。為此，近年來我國許多學(xué)者均非常注重暴雨天氣的研究。陳添宇等[2]通過分析西北地區(qū)東部一次降水天氣的成因，得出此次極端降水天氣為中等強度的α和中β尺度對流云團引起的強對流降水。王榮梅等[3]

分析了新疆哈密的一次暴雨天氣過程，認為這次暴雨天氣是由伊朗副熱帶高壓向北延伸、里海長脊和烏拉爾山高脊的反氣旋型連接引起的；低層風(fēng)場的輻合和中上層強烈的西南氣流繼續(xù)向暴雨區(qū)輸送水汽；深層低值系統(tǒng)表現(xiàn)出從低到中的強烈輻合向上運動，為強降水天氣的出現(xiàn)提供了強大的動力條件。張艷艷[4]分析了2015年7月初發(fā)生在河西走廊中部的一次暴雨天氣過程，認為此次暴雨天氣過程是受巴湖西北急流、華中東南氣流、地面冷鋒等共同作用下產(chǎn)生的。姜彩蓮等[5-9]主要對新疆暴雨的形成條件和機制進行了多次研究，提出了100 hPa南亞高雙型、200 hPa西南急流、

500 hPa副熱帶低壓槽控制新疆、中低層急流暴雨天氣的概念。

青海省地處中國西北內(nèi)陸，青藏高原東部，境內(nèi)降水大部分集中在夏季，一旦出現(xiàn)強降水天氣，極易引發(fā)山洪、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。因此，應(yīng)加強對青海省降水天氣的相關(guān)研究。分析2022年8月下旬青海省一次大范圍降水天氣過程，可以深入掌握青海省極端降水天氣的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，有利于提升暴雨天氣預(yù)報預(yù)警的準確率、防汛減災(zāi)水平。

1 天氣實況

2022年8月27日08：00—8月28日08：00青海省出現(xiàn)了一次大范圍降水天氣過程。此次降水期間達到大雨量級的測站為61個；降水落區(qū)涉及海東地區(qū)、海北州、西寧、玉樹地區(qū)、海南州以及黃南州（圖1）。此次降水量最集中區(qū)域為黃南州澤庫，該地區(qū)降水量達49.3 mm，該地區(qū)最大小時雨強為42.2 mm（8月27日20：40～21：40）。此外，本次降水期間達到極端降水標準的測站有15個。

2 環(huán)流形勢

在此次青海省降水天氣期間，500 hPa中高緯環(huán)流形勢特征為“2槽1脊”型，兩槽分別位于東亞一帶以及巴爾喀什湖分別分布著2槽（圖2）。巴爾喀什湖低槽底下分裂下滑的短波槽在8月27日20：00向青海東北一帶發(fā)展，這是本次青海海北州、西寧、海南州、海東地區(qū)等北部區(qū)域降水天氣產(chǎn)生的影響系統(tǒng)，青海玉樹州、黃南州等南部區(qū)域降水主要是在西北風(fēng)、西南風(fēng)的輻合以及高原切變線的影響下產(chǎn)生的。500 hPa風(fēng)向切變的影響下，黃南州澤庫從8月27日18：00起，正渦度中心強度以及所處區(qū)域越來越廣泛，8月27日22：00中心強度處于最高狀態(tài)。

600 hPa青海東部一帶在8月27日白天主要受偏北風(fēng)影響，到了8月27日19：00之后東風(fēng)逐漸轉(zhuǎn)變成東風(fēng)，同時風(fēng)速越來越大，偏東風(fēng)輻合越來越強，黃南州澤庫風(fēng)速由2.0 m/s上升到6.0 m/s；隨著時間的推移，8月28日00：00 ，東南風(fēng)風(fēng)速大幅下降，降低至2.0 m/s。700 hPa形勢場青海中南部受暖低壓影響，

200 hPa形勢場青海處在西風(fēng)急流右側(cè)，青海大多數(shù)區(qū)域處在南壓高壓東北側(cè)分流區(qū)。高層輻散的“抽吸”效應(yīng)推動上升運動越來越強，為本次降水天氣提供了動力條件。

由地面形勢場進行分析可知，8月27日08：00西路弱冷空氣進入青海西北一帶，冷空氣主體位于隴西。西路冷空氣在8月27日11：00進入青海東部，北邊冷空氣主體仍舊處在隴西一帶。在此之后，北部冷空氣越來越強并且逐漸朝東邊發(fā)展，8月27日20：00冷空氣前沿朝青海和甘肅相交區(qū)域發(fā)展，8月28日02：00進入青海湟水谷地。但從圖3可看出，冷空氣主體仍舊處于北緯38°北部區(qū)域，而地面北緯37°存在顯著的冷平流，同時分布在假相當位溫（θse）密集帶的前沿，這意味著本區(qū)域冷、暖氣流匯集比較顯著。

由上述分析不難發(fā)現(xiàn)，本次降水期間青海海北州、西寧、海南州、海東地區(qū)等北部區(qū)域降水是因為高層存在短波槽活動，低空偏東風(fēng)輻合以及冷空氣滲透觸發(fā)了不穩(wěn)定能量，進而造成了對流性降水；玉樹州、黃南州等南部區(qū)域降水主要是受低層?xùn)|南風(fēng)風(fēng)速輻合，高層風(fēng)向切變的共同作用，促使不穩(wěn)定能量得到釋放，從而形成強降雨天氣。

3 物理量場分析

3.1 水汽條件

3.1.1 水汽輸送條件

分析此次降水期間水汽通量和散度場，發(fā)現(xiàn)由于副熱帶高壓東退顯著，位置偏南，其外圍西南氣流對青海的水汽輸送很弱，600 hPa水汽輸送比較顯著。青海湟水河谷地水汽輸送路徑包括2條：第1條路徑為北部輸送，水汽主要沿甘肅與青海東北部的西北氣流向東輸入青海東部一帶；第2條路徑水汽源于孟加拉灣，水汽向甘肅西南部以及四川一帶傳輸，在偏東風(fēng)的作用下，部分水汽逐漸向黃南州傳輸。

3.1.2 比濕條件

從此次降水天氣過程比濕條件進行分析可知，2022年8月27日17：00，青海東部區(qū)域地面比濕值處于10.0～12.0 g/kg之間，局部區(qū)域最大比濕達14 g/kg，水汽豐富，為此次降水天氣的發(fā)生提供了有利的比濕條件。

3.2 熱力條件

通過對2022年8月27日20：00青海省西寧探空站資料進行分析發(fā)現(xiàn)（圖4），西寧地面到400 hPa都屬于濕層，濕層比較深厚，CAPE值是421.7 J/kg，低層風(fēng)向顯著順轉(zhuǎn)，低層存在顯著的暖平流，不穩(wěn)定能量較多。同時，在此次降水天氣發(fā)生之前，副熱帶高壓對青海大多數(shù)區(qū)域產(chǎn)生影響，青海東部一帶最高氣溫達到25 ℃以上，在副熱帶高壓影響下積聚了有利的熱力條件。

4 衛(wèi)星云圖與雷達探測資料分析

通過對此次青海省降水期間衛(wèi)星云圖進行分析發(fā)現(xiàn)，此次強降水期間降水落區(qū)出現(xiàn)了若干小尺度云團，降水是由中尺度對流系統(tǒng)造成的。2022年8月27日20：40，降水最強區(qū)域澤庫縣位于黑體亮溫（TBB）梯度大值區(qū)，8月27日20：50澤庫產(chǎn)生了對流，在東移期間流云團減弱消散；8月27日21：45對流云團東移消散，澤庫縣降水強度越來越弱。海東地區(qū)、西寧一帶云團較弱，降水同樣出現(xiàn)在梯度大值區(qū)。由此可以看出，本次強降水具備顯著的局地性。

通過對此次降水天氣過程中雷達資料進行分析可知：對澤庫影響的最大的反射率因子在2022年8月27日20：34～21：07均大于60 dBz，在此之后開始呈降低變化趨勢；同時，VIL處于15 ～20 kg/m2之間，對此次強降水天氣具有重要指示意義。

5 結(jié)論

（1）巴爾喀什湖低槽底下短波槽是本次青海海北州、西寧、海南州、海東地區(qū)等北部區(qū)域降水天氣產(chǎn)生的影響系統(tǒng)；青海玉樹州、黃南州等南部區(qū)域降水主要是在西北風(fēng)、西南風(fēng)的輻合以及高原切變線的影響下產(chǎn)生的。

（2）降水期間，青海大多數(shù)區(qū)域處在南壓高壓東北側(cè)分流區(qū)。高層輻散的“抽吸”效應(yīng)推動上升運動越來越強，為本次降水天氣提供了動力條件。

（3）從水汽條件來看，青海湟水河谷地水汽輸送路徑包括2條，第1條路徑為北部輸送，水汽主要沿甘肅與青海東北部的西北氣流向東輸入青海東部一帶；第2條路徑水汽源于孟加拉灣，在偏東風(fēng)的作用下一些水汽逐漸向黃南州傳輸；降水期間青海東部區(qū)域地面比濕值處于10.0～12.0 g/kg之間，局部區(qū)域最大比濕達14.0 g/kg，水汽條件較好。

（4）從熱力條件來看，降水落區(qū)低層存在顯著的暖平流，不穩(wěn)定能量較多。同時，在此次降水天氣發(fā)生之前，副熱帶高壓對青海大多數(shù)區(qū)域產(chǎn)生影響，青海東部一帶溫度偏高，積聚了有利的熱力條件。

（5）衛(wèi)星云圖和雷達探測資料對本次青海省局部地區(qū)強降水天氣的預(yù)報預(yù)警具有一定的指示意義。

參考文獻

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