摘 要：2022年10月31日夜間至11月1日克拉瑪依區(qū)域發(fā)生了一次持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣、分散性強(qiáng)的降水過(guò)程。降水量最大的區(qū)域在克拉瑪依區(qū)金龍鎮(zhèn)至白堿灘一線，最強(qiáng)降水落區(qū)位于中心城區(qū)，日累計(jì)降水量17.6 mm（大雨），為克拉瑪依國(guó)家基本氣象站建站以來(lái)歷史同期日降水量極值，其他地區(qū)以小雨為主；中心城區(qū)最大雨強(qiáng)為0.7 mm/min，對(duì)應(yīng)時(shí)次雷達(dá)圖上≥40 dBz的回波維持在克拉瑪依區(qū)至白區(qū)一帶；此次降水天氣過(guò)程受到大尺度與中小尺度系統(tǒng)的綜合影響。

關(guān)鍵詞：降水天氣；歷史同期極值；雨強(qiáng)；中小尺度

中圖分類號(hào)：P458.121 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）06–0-03

受西西伯利亞冷空氣持續(xù)影響，2022年10月31日夜間至11月1日新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依區(qū)域發(fā)生一次持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣、分散性強(qiáng)的降水天氣過(guò)程，中心城區(qū)累計(jì)降水量達(dá)17.6 mm。此次降水過(guò)程中，北疆大部均以小量降水為主，最大降水中心位于克拉瑪依市區(qū)及白區(qū)一線，具有十分顯著的局地性，這在該地是罕見的[1-4]。通過(guò)克拉瑪依市及周邊自動(dòng)站觀測(cè)資料、實(shí)況分析資料、模式資料等應(yīng)用天氣學(xué)原理對(duì)此次降水天氣過(guò)程進(jìn)行分析及對(duì)預(yù)報(bào)難點(diǎn)進(jìn)行討論。

1 天氣實(shí)況

11月1日02：00前后，中心城區(qū)至金龍鎮(zhèn)一線陸續(xù)開始降水，從克拉瑪依降水實(shí)況分布圖（圖1）看到，最大降水中心位于克拉瑪依區(qū)金龍鎮(zhèn)至白堿灘一線為中到大雨；小拐鄉(xiāng)至獨(dú)山子區(qū)為微到小雨。最強(qiáng)降水落區(qū)位于中心城區(qū)，日累計(jì)降水量為17.6 mm；其次是白堿灘高新區(qū)，為13.1 mm。日累計(jì)降水量＞

9 mm的站點(diǎn)有8個(gè)。

由日累計(jì)降水量最大的3個(gè)站點(diǎn)分鐘降水圖（圖略）可知，最大分鐘雨強(qiáng)的站點(diǎn)出現(xiàn)在白堿灘高新區(qū)，07：04為1.3 mm，降水持續(xù)13 h（05：00～17：00），日累計(jì)降水量13.1 mm；中心城區(qū)11月1日02：00開始降水，13：00左右結(jié)束，持續(xù)時(shí)間接近11 h，分鐘雨強(qiáng)＞0.4 mm的時(shí)段較長(zhǎng)，最大為0.7 mm/min，出現(xiàn)在03：00～04：00。降水過(guò)后空氣濕度大，在1日傍晚至夜間，克拉瑪依區(qū)至烏爾禾區(qū)能見度顯著降低，中心城區(qū)能見度降至149 m；能見度最低出現(xiàn)在烏爾禾路段交通氣象站，為72 m。

此次降水過(guò)程發(fā)生在少雨的秋季，克拉瑪依中心城區(qū)1991—2020年11月累計(jì)降水量?jī)H為5.6 mm（10月7.3 mm）。而2022年11月1日單日累計(jì)降水量17.6 mm，

為克拉瑪依國(guó)家基本氣象站建站以來(lái)歷史同期日降水量極值，也是10—11月單日降水量的次極值（極值在2012年10月1日，為22.6 mm）。

2 環(huán)流形勢(shì)分析

2.1 200 hPa形勢(shì)場(chǎng)

200 hPa環(huán)流場(chǎng)疊加風(fēng)場(chǎng)來(lái)看，10月31日08：00—11月1日08：00克拉瑪依區(qū)上空存在急流軸。31日08：00

～20：00急流軸達(dá)到最強(qiáng)為36 m/s；1日白天主槽過(guò)境，克拉瑪依區(qū)高空西南氣流轉(zhuǎn)為西北氣流。

2.2 500 hPa形勢(shì)場(chǎng)

10月31日08：00，500 hPa歐亞范圍內(nèi)為兩脊兩槽經(jīng)向環(huán)流，歐洲北部低渦緩慢南壓，東移過(guò)程中受到下游高壓脊阻擋移速緩慢。隨著里海、咸海與巴爾喀什湖之間略長(zhǎng)脊，使得脊前中亞槽曲率變大，槽底南伸至40°N。31日夜間低槽東移影響克拉瑪依區(qū)，帶來(lái)一場(chǎng)局地性強(qiáng)的降水過(guò)程，高空溫度場(chǎng)和露點(diǎn)分布表明攜帶較干冷空氣[5-7]。

2.3 700 hPa形勢(shì)場(chǎng)

700 hPa上，31日夜間準(zhǔn)噶爾盆地上空溫度露點(diǎn)差由前一日的10 ℃轉(zhuǎn)為1 ℃，說(shuō)明克拉瑪依區(qū)上部中層大氣的相對(duì)濕度明顯轉(zhuǎn)好，水汽含量增加至3 g/kg。但西南氣流表現(xiàn)較弱，利于水汽在克拉瑪依區(qū)上空維持，高空和低層不斷循環(huán)產(chǎn)生局地性大降水。

2.4 850 hPa形勢(shì)場(chǎng)

850 hPa高度場(chǎng)在31日夜間逐漸轉(zhuǎn)為淺脊，風(fēng)場(chǎng)由西北氣流逐漸轉(zhuǎn)為西南氣流，引導(dǎo)巴湖南部濕空氣東北移動(dòng)向北疆?dāng)U展，造成克拉瑪依區(qū)上空比濕由4 g/kg增加至5 g/kg，溫度露點(diǎn)差由5°減為0.7°，露點(diǎn)由-3 ℃增加至0.6 ℃。這說(shuō)明整體水汽條件變好，同時(shí)，溫度場(chǎng)表現(xiàn)為暖脊，高低層溫度配置提供一定熱力不穩(wěn)定條件。

2.5 地面形勢(shì)場(chǎng)

如圖2所示，位于中亞南部弱高壓東移北上，蒙古冷高穩(wěn)定少動(dòng)，兩者高壓主體11月1日在02：00增至最強(qiáng)，隨后位于巴爾喀什湖附近的弱高壓與蒙古高壓合并加強(qiáng)，至05：00開始減弱。02：00～05：00蒙古冷高維持使得盆地至克拉瑪依區(qū)有弱偏東風(fēng)，巴爾喀什湖小高壓前部為弱西北風(fēng)，克拉瑪依區(qū)位于弱風(fēng)場(chǎng)輻合區(qū)域，為低層提供了較弱的動(dòng)力抬升條件。

3 實(shí)況圖

3.1 T-lnP圖

31日08：00探空?qǐng)D（圖略）可以看到，濕層從700 hPa

以上延伸至500 hPa附近，近地面也表現(xiàn)為濕層，而在700～850 hPa 為干層，高層西南急流下壓，逐漸削弱中層西北氣流。中低層為暖平流，高層為冷平流，符合前文分析的有利于對(duì)流的高低空配置。11月1日

08：00近地面轉(zhuǎn)為弱偏東風(fēng)，冷暖平流在850 hPa匯合。K指數(shù)與沙瓦特指數(shù)在31日明顯增大，表明水汽條件變好。對(duì)流有效位能在1日白天由1.6增大至33.7，1日上午降水仍在持續(xù)，這在秋季較為罕見。

3.2 雷達(dá)

由圖3可知，11月1日03：00～08：00＞35 dBz回波始終維持在市區(qū)及白區(qū)一線，呈帶狀分布，東移過(guò)程中不斷有新生回波，說(shuō)明上游仍有觸發(fā)、發(fā)展、加強(qiáng)的過(guò)程?；夭ㄗ顝?qiáng)可達(dá)到40～45 dBz，出現(xiàn)在03：30、07：00前后，對(duì)應(yīng)此時(shí)中心城區(qū)、白區(qū)出現(xiàn)的最大分鐘雨強(qiáng)。

4 模式預(yù)報(bào)

4.1 500 hPa形勢(shì)場(chǎng)

29日20：00、30日20：00起報(bào)場(chǎng)EC預(yù)報(bào)：31日20：00，

西西伯利亞低渦前部里、咸海長(zhǎng)脊更明顯，因此不利于水汽輸送。實(shí)況環(huán)流中里咸海處環(huán)流較平直，在中亞偏南40°N附近存在弱脊，引導(dǎo)脊前中亞槽曲率變大，位置相比較預(yù)報(bào)場(chǎng)更偏南，與西西伯利亞低渦前部偏西氣流疊加，有利于水汽輸送，造成克拉瑪依區(qū)夜間比濕增加。

4.2 模式預(yù)報(bào)

WRF、EC、Grapes 3家模式在29日預(yù)報(bào)情況最接近實(shí)況，但隨著天氣臨近，模式均調(diào)整至小雨，說(shuō)明模式并不看好此次系統(tǒng)性降水。但在29日20：00—31日08：00起報(bào)場(chǎng)中，EC模式在31日20：00預(yù)報(bào)降水量為6 mm左右，但在11月1日08：00～11：00相同時(shí)間段預(yù)報(bào)降水量調(diào)至1 mm左右。

5 難點(diǎn)分析

（1）區(qū)域性十分明顯，降水中心在市區(qū)至白堿灘區(qū)一線，小拐鄉(xiāng)—獨(dú)山子區(qū)僅為小雨，甚至市區(qū)為此次降水過(guò)程的北疆極值，說(shuō)明并不是典型的大尺度系統(tǒng)降水。經(jīng)過(guò)分析得知此次天氣過(guò)程可能是中小尺度對(duì)流性降水，以后在秋末時(shí)也需要警惕出現(xiàn)對(duì)流的可能。

（2）分鐘雨強(qiáng)接近夏季對(duì)流性降水，雷達(dá)圖帶狀回波東西走向，但夜間氣溫不到10 ℃，對(duì)流潛勢(shì)不佳，弱對(duì)流、弱系統(tǒng)出現(xiàn)了強(qiáng)降水，需要警惕弱系統(tǒng)可能帶來(lái)強(qiáng)天氣過(guò)程。

（3）模式臨近越調(diào)越差。29日20：00起報(bào)場(chǎng)與實(shí)況最為接近，但預(yù)報(bào)出了1 mm對(duì)流性降水，31日20：00起報(bào)場(chǎng)中調(diào)至6 mm左右。不同模式由于其結(jié)構(gòu)差異性在天氣來(lái)臨前會(huì)不斷調(diào)整，預(yù)報(bào)員要運(yùn)用最基礎(chǔ)天氣學(xué)原理分析系統(tǒng)帶來(lái)的主要天氣過(guò)程，針對(duì)模式調(diào)整做出合理分析判斷。

6 結(jié)論

（1）2022年10月31日夜間至11月1日克拉瑪依局地大降水天氣過(guò)程的主要影響系統(tǒng)是中亞槽。里咸海與巴爾喀什湖之間長(zhǎng)脊，造成中亞槽曲率變大，槽底南移至40°N，高空攜帶干冷空氣，31日白天700～

925 hPa克拉瑪依區(qū)上空比濕增加，水汽條件一直較好，并在近地面表現(xiàn)為暖脊，高低層溫度配置提供一定熱力不穩(wěn)定條件。地面蒙古高壓與中亞小高壓在中心城區(qū)及白區(qū)一線形成弱的風(fēng)場(chǎng)輻合，提供弱的抬升機(jī)制。

（2）31日08：00探空?qǐng)D上，700～500 hPa及近地面飽和度高，而在850～700 hPa為干層。中低層為暖平流，高層為冷平流。11月1日08：00近地面轉(zhuǎn)為弱偏東風(fēng)，冷暖平流在850 hPa匯合，K指數(shù)與沙瓦特指數(shù)在31日明顯增大，證明克拉瑪依區(qū)上空水汽條件不錯(cuò)。

（3）雷達(dá)圖03：00～08：00＞35 dBz回波始終在市區(qū)及白區(qū)一線，呈帶狀分布，東移過(guò)程中不斷有新生回波，說(shuō)明上游仍有觸發(fā)、發(fā)展、加強(qiáng)的過(guò)程，回波最強(qiáng)可達(dá)到40～45 dBz。

（4）多家模式在29日預(yù)報(bào)最接近此次天氣過(guò)程，但臨近調(diào)整不佳。EC在31日20：00預(yù)報(bào)降水量為6 mm左右，但在11月1日08：00～11：00相同時(shí)間段預(yù)報(bào)降水量調(diào)至1 mm左右。

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收稿日期：2024-03-12

作者簡(jiǎn)介：馬曉慧（1995—），女，新疆塔城人，助理工程師，研究方向?yàn)闅庀箢A(yù)報(bào)。