張科

摘 要：利用MICAPS資料，對(duì)2016年5月19—20日巴里坤暴雨天氣進(jìn)行了分析，就高空環(huán)流形勢(shì)、高低層急流及物理量場(chǎng)進(jìn)行分析，結(jié)果表明：此次暴雨是由高空低渦造成的，高低空急流對(duì)氣流的上升和水汽的輸送有明顯作用。

關(guān)鍵詞：暴雨；急流；物理量場(chǎng)分析

中圖分類號(hào)：P429 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180532058

1 天氣實(shí)況及災(zāi)情概述

2016年5月19—20日，哈密地區(qū)普遍出現(xiàn)降水天氣，主要降水區(qū)域位于巴里坤及沿天山一帶，巴里坤及19個(gè)區(qū)域氣象站點(diǎn)出現(xiàn)暴雨，其中軍馬場(chǎng)一連累積過(guò)程降水量達(dá)88.8mm，為近年來(lái)少見(jiàn)。降水時(shí)段主要集中在19日夜間。

受強(qiáng)降水影響，蘭新鐵路沿線多處遭遇洪水沖擊，造成鐵路中斷運(yùn)行，旅客列車在沿途車站滯留6趟；哈密地區(qū)4個(gè)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)出現(xiàn)洪水，受災(zāi)人口1200人，房屋受損1034間（444戶），晾房受損270座，果木受災(zāi)309hm2，死亡大牲畜40頭，農(nóng)作物受災(zāi)354hm2，造成直接經(jīng)濟(jì)損失6214萬(wàn)元。

2 環(huán)流背景及天氣系統(tǒng)分析

2.1 高空環(huán)流形勢(shì)

500hPa，17日20：00烏拉爾山南部至里海有一切斷低渦，低渦底前分裂短波位于中亞一帶，新疆受西西伯利亞脊控制。18日20：00，低渦東移南壓，巴湖至中亞一帶長(zhǎng)脊并與西西伯利亞脊反氣旋式打通，其前底部分裂短波槽并東移進(jìn)入新疆西部。哈密受一弱脊控制。19日20：00，槽脊系統(tǒng)繼續(xù)東移，影響新疆西部短波槽加強(qiáng)東移，并在新疆中東部切渦，哈密受低渦前強(qiáng)的西南氣流控制，該低渦于夜間進(jìn)入哈密，至20日08：00哈密都受該低渦影響，低渦中心主要位于哈密北部（圖1），此期間巴里坤出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣。此次降水是由中亞低槽在東移過(guò)程中不斷加強(qiáng)，并在新疆中東部切渦東移，造成巴里坤及沿天山帶出現(xiàn)強(qiáng)降水。

2.2 高低空急流

18日200hpa高空在天山山區(qū)南部出現(xiàn)西風(fēng)急流，最大風(fēng)速軸線位于天山中部，中心風(fēng)速34m/s。l9日08：00，急流軸位于新疆中部—哈密南部上空，急流中心風(fēng)速最大為38m/s，巴里坤位于急流出口區(qū)（圖2），強(qiáng)的高空急流使得中低層上升運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，也是造成高空輻散的主要原因。

低空急流加強(qiáng)了水汽的輻合和集中，有利于對(duì)暴雨的產(chǎn)生。通過(guò)分析850 hPa環(huán)流場(chǎng)發(fā)現(xiàn)： 18—19日，甘肅西北部出現(xiàn)了一股低空偏東風(fēng)急流，急流風(fēng)速由18日的2～8 m/s之間增加到19日的12～22 m/s，哈密北部風(fēng)速由2 m/s的東南風(fēng)轉(zhuǎn)為6 m/s的西北風(fēng)，風(fēng)場(chǎng)由風(fēng)向輻合轉(zhuǎn)為暖式切變，且風(fēng)向隨高度的增加呈現(xiàn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，有明顯的輻合并有增強(qiáng)的趨勢(shì)。高層輻散、低層輻合的高低空配置，使水汽、能量和動(dòng)量集中于哈密北部及沿天山一帶上空，從而有利于巴里坤暴雨的形成。

2.3 云圖的演變

18日20：00，中亞低槽云系結(jié)構(gòu)比較松散，主要分布在北疆大部及南疆東南部，位于南疆東南部的云帶向東北方向移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中逐漸加厚，19日08：00，北疆云系主體位于昌吉東北部，南疆主體云系位于若羌一鐵干里克一帶，南北疆兩支云系在東移過(guò)程中匯合進(jìn)入哈密西部，造成巴里坤小量的降水。21：00，云系主體進(jìn)入哈密地區(qū)上空并向東北方向移動(dòng)，并逐漸增強(qiáng)并加厚，巴里坤在此時(shí)段出現(xiàn)大降水。20日08：00后，云系主體減弱并逐漸消散，繼續(xù)東移動(dòng)進(jìn)入蒙古境內(nèi)，巴里坤已無(wú)明顯降水，降水天氣過(guò)程基本結(jié)束。

3 物理量場(chǎng)分析

3.1 相對(duì)濕度

由700 hPa相對(duì)濕度圖（圖3）可以看出，19日08：00，有一高濕區(qū)位于昌吉東部，并逐漸東移，濕度場(chǎng)恰好對(duì)應(yīng)了形勢(shì)場(chǎng)上的短波槽，19日20：00，高濕區(qū)移到我區(qū)北部，范圍擴(kuò)大，十分有利于我區(qū)北部的降水，20日08：00以后，濕度大值中心移出我區(qū)。這個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程與降水實(shí)況完全吻合。

3.2 水汽通量散度

分析700hpa水汽通量散度場(chǎng)發(fā)現(xiàn)：19日08：00，水汽通量散度的輻合中心位于沿天山及庫(kù)米什一帶，

為-12.9g/（cm2·hPa·s），哈密北部巴里坤為-9.7g/（cm2·hPa·s），

巴里坤此時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)降水，隨時(shí)間的推移，水汽通量散度加強(qiáng)，19日20：00，巴里坤的負(fù)值增強(qiáng)為-29.4g/（cm2·hPa·s）

（圖4），中心略偏北，水汽輻合上升的速度明顯加強(qiáng)，此時(shí)，500hpa高度上，水汽通量散度由19日08：00的負(fù)值-3.9 g/（cm2·hPa·s）轉(zhuǎn)變?yōu)?9日20：00的正值13.1 g/（cm2·hPa·s），這樣，高層輻散下沉的強(qiáng)抽吸作用，加速了低層水汽的輻合上升，進(jìn)一步為巴里坤的暴雨的形成提供了水汽和動(dòng)力條件。

3.3 垂直速度

從垂直速度場(chǎng)顯示，19日14：00哈密地區(qū)上空高低層都為明顯的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，700 hPa垂直速度為-24×103 hPa·s-1，500 hPa垂直運(yùn)動(dòng)的大值區(qū)位于哈密西北部，上升區(qū)域較70hpa明顯增大，中心垂直速度達(dá)-42×103 hPa·s-1，到20日05：00 700 hPa的垂直速度達(dá)到最大，之后開(kāi)始逐漸減小，11：00，哈密地區(qū)上空個(gè)層垂直速度開(kāi)始減小，轉(zhuǎn)為下沉氣流。從低層到高層均為輻合上升運(yùn)動(dòng)，使得水汽的迅速集中，為暴雨的產(chǎn)生提供了動(dòng)力條件。

4 小結(jié)

此次巴里坤暴雨是由巴爾喀什湖至中亞短波在東移過(guò)程中產(chǎn)生的；哈密上空從高層到低層均有急流出現(xiàn)，為這次大降水的產(chǎn)生提供了充分的動(dòng)力和水汽條件。

水汽來(lái)源主要為2支：自西向東移動(dòng)過(guò)程中低值系統(tǒng)本身攜帶的水汽；阿拉伯海和孟加拉灣經(jīng)由青藏高原進(jìn)入新疆盆地西南氣流輸送上來(lái)的水汽，在哈密地區(qū)匯合共同影響天氣。

相對(duì)濕度、水汽通量散度及垂直速度等數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，對(duì)暴雨過(guò)程中物理量的變化趨勢(shì)有較好的反映，訂正后可作為此類天氣預(yù)報(bào)的指標(biāo)。