2017年甘孜州一次区域性暴雨过程综合诊断分析
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摘要：本文主要利用常规气象观测资料，NCEP再分析资料，甘孜州新一代多普勒天气雷达资料，自动雨量站资料，对2017年8月10日甘孜州南部地区的区域暴雨天气进行了综合诊断分析。结果表明：1.过程开始前在青海地区有小高压存在，高压中吹出的西北风与西南风在甘孜州南部形成切变线，对甘孜州南部区域暴雨有一定的指示意义;2.探空图中巴塘站湿层深厚达到饱和且有一定的不稳定能量，且是水汽辐合的中心，西藏有源源不断的水汽向甘孜州南部输送，副热带高压东退给甘孜州打通了来自南海的另一条水汽输送通道。3.巴塘站低层的东北风转为南风，高层仍为偏东北风，有利于不稳定能量的积累和甘孜州南部地区对流有效位能的增加，为此次区域暴雨提供了热力条件，200hPa上南亚高压反气旋环流的抽吸作用，垂直速度和涡度在不同高度上的变化，对此次暴雨提供了一定的动力作用。4.高原地区对流云系发展越旺盛，云顶亮温越低的地方不一定对应着降水达值区。5.层状云降水回波持续影响甘孜州南部，造成了甘孜州南部区域暴雨过程。
关键词：暴雨;水汽;南亚高压;垂直速度;云顶亮温;层状云降水回波
引言
暴雨是我国主要灾害性天气之一，一直受到气象工作者的重点关注。目前很多学者通过对暴雨的环流背景、影响系统、动力机制、水汽收支与能量输送、中尺度结构特征、卫星云图及暴雨预报方法研究等进行了很多研究，并取得了大量研究成果【1-3】。近年来本省气象工作者对甘孜州夏季暴雨的研究也有很多成果【4-6】，这些成果不仅对认识暴雨，而且对指导暴雨预报时间产生了积极作用。甘孜州位于四川省西部，地处中国最高一级阶梯向第二级阶梯云贵高原和四川盆地过渡地带，属横断山系北段川西高山高原区，青藏高原的一部分，甘孜州地貌具有地势高亢、北高南低、中部突起、东南缘深切、山川平行相间、江河自北向南纵贯、地域差异明显等特征，由于这种特殊的地形又使得甘孜州东部、南部是强降水多发的区域，强降水易引发山洪、泥石流、滑坡等灾害对人民生命财产安全是一个严重威胁。所以研究暴雨的预报技术方法对维护甘孜州社会稳定既经济、生态发展，防灾减灾等方面都具有十分重大的意义。
1天气实况
2017年8月10日，甘孜州南部地区出现了今年汛期以来首场区域性暴雨。巴塘、理塘、雅江、乡城、稻城、九龙境内共30个雨量监测站降了暴雨（图1）。最大降水量出现在巴塘县波戈溪乡波戈西村24小时降水量达46.8毫米。巴塘、理塘本站24小时降水量均超过40mm。从理塘县逐小时降水量（图略）来看最大小时雨强在9日20时左右及10日10时左右，且最大小时降水量只有5.9mm/h，此次区域暴雨过程中监测站达到短时强降水标准，降水过程在10日傍晚时趋于结束。因此这次区域性暴雨以稳定性降水为主，降水强度不大，但持续时间长，影响范围较广。受强此次区域暴雨影响在得荣县境内出现了泥石流灾害。
2 环流背景及主要影响系统
从9日08时高度场（图2a）来看东亚中高纬为一宽广的槽区，新疆到青海地区为较强的西北气流控制，在玉树附近有一高压环流（图2b），甘孜州位于东亚大槽后部，西藏东部到高原南部有一风场切变线，该切变线呈东西走向，它是来自孟加拉湾的西南气流与来自青海小高压中吹出的东北风在此处发展相遇的结果。副热带高压西脊点位于北纬25。N附近，随着时间推移，到9日20时东亚大槽缓慢东移，位于玉树附近的高压减弱消失，在西藏东部到甘孜州西南部有一低涡生成（图2c），副热带高压位置东退南压到北纬20。N附近，并配合有负变高和负变压，巴塘-昌都-林芝一带为温度露点差≤2℃的湿区，湿度条件较好。10日08时副热带高压继续东退，甘孜州受副高外围的东南气流与南支槽前的西南气流共同影响，来自南海和孟加拉湾的水汽在此区域汇合（图2d）。10日20时暴雨过程趋于结束时，副高位置稳定少动，暴雨区域转为南支槽前一致的西南气流影响。
此次过程前，9日08时暴雨区为南亚高压控制，高原南部为南亚高压前部的偏北气流，9日20时，南亚高压前部的偏北气流有所加强，提供了高层的辐散条件【7】。 从天气系统变化来看，过程前中纬度西风带急流位于新疆到甘孜州北部，过程开始后中纬度西风急流减弱，而高原上西南气流加强，它使切变线上的正涡度平流加强，促使切变线加强，演变形成一低涡。
从9日20时巴塘站探空图（图略）可以看出从700hPa到300hpa的相对湿度均大于80%，沙氏指数值为-1.59说明此时的大气层结已经处于不稳定状态，对流有效位能为296.7J/Kg具有一部分能量。
3.物理量诊断
3.1 水汽条件
暴雨是在大气饱和比湿达到相当大的数值以上才形成的。除了相当高的饱和比湿外，还必须有充分的水汽供应。从巴塘探空资料分析看出9日08时，湿层只从700hPq到650hPa左右，500hPa的高度为一干区，到9日20时可以看到湿度明显增大，湿层从700hPa扩展到300hPa。高空图中暴雨区所在位置到西藏东部都为温度露点差小于2℃的湿区，表明有充足的水汽向暴雨區输送并向中高层发展，使整层大气逐渐趋于饱和。从水汽通量场垂直剖面图（图3（a））来看，甘孜州南部都处于水汽辐合区，其中巴塘站是水汽辐合的中心，水汽通量散度场（图3（b））来看在西藏东南部源源不断有水汽向甘孜州南部输送。此外，9日08时副热带高压西脊点位于北纬25。N附近，甘孜州南部位于副热带高压的边缘，本就有来自南海的水汽补充，20时当副热带高压东退南时，东南气流进一步加强，水汽输送条件更好。来自西藏东部的西南气流和副高东退时副高边缘的东南气流，两股强大的水汽输送加上甘孜州南部地区本地水汽为此次暴雨提供了充足的水汽条件。
4热力及动力条件 9日08时巴塘站探空图上低层为东北风，且层结稳定，无不稳定能量，到9日20时过程开始时，探空图上低层的东北风转为南风，高层仍未偏东北风，有利于不稳定能量的积累和甘孜州南部地区对流有效位能的增加【7】，为此次区域暴雨提供了热力条件。
此次暴雨过程200hPa上甘孜州南部受南亚高压控制，9日08时过程前和9日20时过程开始，偏北风明显的增大，是甘孜州南部地区的高层辐散增强。500hPa上，沿30。N做ω的垂直剖面（图略））可看到，9日20时，甘孜州南部为一致的上升运动区，理塘县为上升运动区域的中心，中心值为-0.9（10-2hPa/m）;从涡度的垂直剖面（图略））来看，500hPa以上的区域为负涡度反气旋式流场明显，500hPa以下为正涡度区说明低层有切边辐合。高层的负涡度绝对值大于正涡度绝对值，抽吸作用明显，形成较强的上升运动。为此次暴雨提供了较好的动力条件。
卫星云图特征
在动热力等有利条件作用下，所发展起来的中小尺度对流云是造成暴雨的直接系统，对流云团通常在位于正涡度且伴有高（低）空辐散（合）结构的区域。9日20时在甘孜州南部有成片的中低云覆盖，其中在巴塘、稻城、理塘境内有分散的对流云系，对流云系与降水落区有较好的对应，但是甘孜州北部的对流云系发展明显，尤其在白玉、新龙两县处的对流云发展较为强盛，而实况显示在该地区却无降水产生。但在降水明显的得荣及巴塘等县附近却只是一些中低云覆盖，1 h最大降水量分却别为4.0mm，3.9mm，云顶亮温低的地方无降水产生，而云顶亮温大的区域降水却较明显，这说明在高原区域对流云系发展越旺盛，云顶亮温越低的地方不一定对应着降水达值区。
6 雷达拼图回波演变特征
由于降水过程范围较大，甘孜州新一代多普勒雷达不足以很好的监测整个过程。在基本反射率因子拼图上（图4（a）），可以看见在雅江-理塘一线回波以大片的层状云降水为主，强度在20～35dBz之间，最大在40～50dBz之间，且从9日20时开始回波强度和范围一直维持，直至10日20时左右回波趋于减弱（图4（b）），降水也趋于结束。由于层状云降水回波持续影响甘孜州南部，造成了甘孜州南部区域暴雨。
7结论
1. 过程开始前在玉树附近有一高压环流，该高压环流中吹出的东北风与来自孟加拉湾的西南气流在西藏东部到高原南部形成一切变线，过程开始后中纬度西风急流减弱，而高原上西南气流加强，使切变线上的正涡度平流加强，促使切变线加强，演变形成一低涡。
2. 暴雨区整层大气趋于饱和，甘孜州南部都处于水汽辐合区，其中巴塘站是水汽辐合的中心，西藏东南部源源不断有水汽向甘孜州南部输送，此外，副高东退时副高边缘的东南气流也向此地输送了大量的水汽。西南气流和东南气流两股气流的汇合为暴雨区提供了充沛的水汽条件，对此次暴雨有明显的指示意义。
3. 巴塘站低层的东北风转为南风，高层仍为偏东北风，有利于不稳定能量的积累和甘孜州南部地区对流有效位能的增加，为此次区域暴雨提供了热力条件，200hPa上南亚高压反气旋环流的抽吸作用，垂直速度和涡度在不同高度上的变化，对此次暴雨提供了一定的动力作用。
4. 高原地区对流云系发展越旺盛，云顶亮温越低的地方不一定对应着降水达值区。
5. 层状云降水回波持续影响甘孜州南部，造成了甘孜州南部区域暴雨。
参考文献
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（作者单位：1.甘孜州气象局;2.四川省崇州市气象局）
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