2019年6月下旬和田地区异常降水分析.pdf

258Journal of Agricultural Catastrophology 2023,Vol.13 No.82019 年 6 月下旬和田地区异常降水分析赵玉倩，阿依夏木买买提托合提*，阿依夏木古丽买买提和田地区气象局，新疆和田 848000摘要 2019年6月是和田地区风沙、降水、强对流天气多发时段。500 hPa平均环流形势中高纬度呈“两槽两脊”，欧洲脊顶部达到了70 N以北，新疆处在西伯利亚低槽槽前，下游的贝加尔湖高压脊异常强盛。新疆处在西西伯利亚低槽的底部，西伯利亚和底部中亚地区不断分裂短波影响南、北疆，南疆大部地区处在极风锋区分裂的短波与副热带锋区的暖湿气流交汇处，使得大气持续不稳定，易发生对流性天气。6月2528日和田地区出现极端降水天气，其中和田市25日累计降水量突破历史极值。关键词 强降水；衰减；异常降水中图分类号：P426.6 文献标识码：B 文章编号：20953305(2023)080258-03和田地区处于塔克拉玛干沙漠和昆仑山北坡，复杂的下垫面和地形导致夏季降水分布不均匀，局地的短时强降水频繁出现。强降水发生在大尺度环流稳定的情况下，和田地区处在西风槽槽前，中层的西南风、底层的切变线和东西风的辐合、地面辐合线、东风爬坡抬升作用，以及不稳定能量的释放造成本次强天气过程1-4。1 资料与降水实况2019年6月24日20:006月28日20:00和田地区出现强降水天气过程（图1），本次降水范围广，持续时间长，累计降水量大，降水量分布不均匀，具有明显的对流特征。主要有2个系统影响本次降水，6月2426日是中亚低值系统东移造成和田大部的降水天气过程，6月28日是短波造成局地的短时强降水天气。大范围的降水主要在6月25日，系统性降水和对流性降水共同造成和田强降水天气。整个降水过程各站最大小时降水量分布来看，小时雨强10 mm有16个站（图1），其中24日20:0025日20:00小时降水量10 mm的有5站，26日皮山站小时雨量10 mm，27日20:0028日20:00有10个站小时雨强10 mm。小时最大降水在皮山县塔吉克阿克肖30.9 mm，出现在27日20:0021:00，和田市阿克恰勒乡28日15:0016:00降水量为28.8 mm，墨玉县卡瓦克乡25日08:0009:00降水量为23.5 mm，洛浦县阿其克乡在28日18:0019:00降 水 量 为18.5 mm，Analysis of Abnormal Precipitation in Hetian Region in Late June 2019Zhao Yu-qian et al(Hetian Regional Meteorological Bureau,Hetian,Xinjiang 848000)Abstract In June 2019,there were frequent periods of sandstorms,precipitation,and severe convective weather in the Hetian area.The average circulation pattern at 500 hPa shows“two troughs and two ridges”at high latitudes,with the top of the European ridge reaching 70 N north.Xinjiang was located in front of the Siberian trough,and the Baikal Lake high-pressure ridge downstream is exceptionally strong.Xinjiang was located at the bottom of the western Siberian trough,where Siberia and central Asia are constantly splitting and shortwave impacts were affecting northern and southern Xinjiang.Most areas of southern Xinjiang are at the intersection of shortwave splitting in the polar front zone and warm and humid airflow in the subtropical front zone,resulting in sustained instability of the atmosphere and susceptibility to convective weather.From June 25 to 28,extreme precipitation weather occurred in the Hetian area,with the cumulative precipitation in Hetian City exceeding the historical extreme on the June 25.Key words Heavy precipitation;Attenuation;Abnormal precipitation作者简介 赵玉倩（1985），女，新疆和田人，工程师，主要从事天气预报和党建工作。*通信作者：阿依夏木买买提托合提（1987），女，新疆和田人，副高级工程师，主要从事天气预报工作，E-mail：。收稿日期 2023-04-16ab小时雨强/（mm/h）图1 过程累计降水量分布（a）、降水过程小时雨强10mm台站（b）的降水强度259农业灾害研究 2023,13(8)城 区 皮 山 站 在26日00:0001:00小 时降水量达到了10.7 mm。本次降水天气具有明显的对流性，降水过程伴随雷电、阵风等天气，小时雨强较强的 特点。本次降水过程造成的主要灾害，如局地出现滑坡、泥石流，农民家的羊和家禽死亡，小麦、西瓜等农作物受损，道路桥梁、水渠堤坝多处受损，其他基础设施出现不同程度的损坏，最严重的是洛浦县阿其克乡政府。降水过程无人员伤亡，累计造成的直接经济损失7 070万元。受灾人口17 238人次，受灾农作物和林果达到700 hm2，冲毁道路桥梁多处，造成部分时段道路 中断。2 环流形势进入6月以来和田地区风沙、降水、强对流天气多发，6月上旬以风沙、雷电、阵雨天气为主，6月中旬以雷电阵雨天气为主，6月下旬以强降水天气为主。6月的气候较历史同期气温偏低，降水异常偏多，风沙天气偏多。2019年6月500 hPa平 均 环 流 形 势 中高纬度呈“两槽两脊”，欧洲脊顶部达到了70 N以北，新疆处在西伯利亚低槽槽前，下游的贝加尔湖高压脊异常强盛，顶部进入极地。2019年6月平均 500 hPa环流形势与历史同期相比，欧洲脊和下游贝加尔湖高压脊异常北伸，在欧洲大陆和极地位势高度距平达到15 dgmp，西西伯利亚地区位势高度在新地岛偏低9 dgmp以上，整个环流异常，使得新疆处在西西伯利亚低槽的底部，西伯利亚和底部中亚地区不断分裂短波影响新疆南、北部，西太平洋副热带高压较历年同期西伸明显，脊顶达到了105 E附近。这种形势使得南疆大部地区处在极风锋区分裂的短波与副热带锋区的暖湿气流交汇，使得大气持续不稳定，易发生对流性天气。aba.黑色实线与平均值距平；b.阴影 图2 6月500hPa平均位势高度场与气温2019年6月青藏高原的气温较历史同期异常偏高，使得南亚高压在12日从中南半岛北移动，高压呈东西震荡。17日100 hPa看到南亚高压呈“双体型”，在伊朗高原和青藏高原东部分别有1 684 dgmp的中心，这种环流形势使得新疆处在副热带长波槽前部。24日开始南亚高压由双体型向东部型转换，20:00南亚高压位于青藏高原东部的中心达到了1 692 dgmp，达到最强盛，使得500 hPa副热带高压持续西伸。24日08:00 500 hPa贝加尔湖高压脊快速东南衰退，西伯利亚低槽东移南压，中亚地区有短波槽东移进入南疆西部，与此同时太平洋副热带高压持续向西伸，24日08:00西太平洋副热带高压西伸到76 E附近，副高西侧的西南风将大量的暖湿空气向北输送。20:00西伯利亚低槽东移新疆东部，槽后20 m/s的偏北风引导冷空气进入东疆，使得东疆底层有冷空气进入。在南疆有中亚低值系统移动进入南疆，低值系统前部的偏南气流与西太平洋副热带高压西部的西南风结合，将大量暖湿的空气输送至南疆上空。700 hPa北疆上空有偏北急流，与等温线夹角大，有利于锋区加强，具有明显的冷平流。3 中尺度系统分析天气尺度背景的系统为降水天气提供了充足的水汽条件和热力不稳定条件，在适合的动力条件作用下，可以产生较强的降水天气。通过分析2425日和田地区的中尺度环境场，200 hPa在23日20:00新疆上空出现40 m/s的急流，24日20:00急流增加，大风核达到了56 m/s，高空急流强辐散作用和正的涡度平流有利于产生上升运动和底层气压下降。随着南亚高压东移，西南急流东移。500 hPa中亚低值系统与西太平洋副热带高压西侧的南风结合向北输送暖湿空气，和田地区到巴州南部为饱和湿区，与此同时中亚低值系统后部有冷空气进入盆地。4 物理参数4.1 水汽条件通过计算2426日每隔6 h地面到400 hPa的整层水汽通量的输送情况，可以看到在24日20:00和田上空有西南水汽输送，25日02:00有偏西和偏东的水汽在和田汇合，25日08:00东疆到和田偏东水汽输送达到了10 g/(s cm hPa)，水汽输送通道建立，25日14:00整层的水汽输送变为偏西路径，整层水汽通量输送大值区向西移动到巴州南部。本次降水天气过程的水汽输送路径有西南、西北、偏东3条路径，偏东路径的贡献最大。不同热力性质的水汽向和田地区输送汇合，为本次暴雨天气提供了充足的260Journal of Agricultural Catastrophology 2023,Vol.13 No.8水汽来源。新疆降水主要的水汽输送层在700 hPa，通过分析700 hPa水汽通量和水汽通量散度，找出水汽输送通道和水汽辐合辐散区。24日20:00 700 hPa若羌到和田主要是偏东的水汽输送，有弱的西北水汽输送在和田汇合，对应700 hPa水汽通量散度在和田南部山区到浅山一带都有水汽通量的辐合区，在25日08:00和田地区大部为水汽的辐合区，中心强度达到了1510-7 g/(cm2hPa s)，25日14:00开始700 hPa水汽输送转为偏西水汽输送，和田地区的水汽通量散度开始转为辐散，水汽通量辐合区开始向巴州南部移动，和田的降水开始 减弱。4.2 动力条件沿着37N做垂直速度与纬向风流场垂直剖面，在24日20:00 700 hPa以下墨玉县到于田县为西风，于田县以东为偏东风，底层有气流在于田汇合，在700 hPa附近于田形成流场的中性点，在25日02:00 700 hPa在于田上空形成明显的气旋流场，于田的东部形成了大于6 m/s的强上升速度区，同时在和田市上空也形成了一个中性点，有强的切变线存在，此时的和田市上空出现3 m/s的上升速度。4.3 热力条件24日02:00 850 hPa东西冷空气移动进入和田，在和田的中部有冷暖平流，冷平流的作用有3个，地形垫高和局地的空气气温下降使得空气中达到饱和、锋生作用。500700 hPa有明显的冷平流在和田上空，强暖平流使得空气中含水能力提高和锋生作用明显。25日08:00 850 hPa和田全部为西风输送的冷平流。5 小尺度系统分析6月25日07:0010:00 3 h在墨玉县的喀瓦克乡自动站的累计降水量达到48.8 mm，连续2 h雨强达到20 mm以上。25日08:00和田地区主受中亚低值系统影响，整个大气层结是不稳定的，整层都是湿区，主要造成墨玉喀瓦克乡强降水的原因是中亚低值系统伴随的云系移动到和田上空与外围的西太平洋副热带高压西侧的西南暖湿气流在和田的北部交汇，两股不同热力性质和水汽条件不同的空气相互作用下在墨玉县喀瓦克出现强降水天气。降水主要在对流云的温度梯度大值区，云系移动方向为东北西南向，移动迅速，云顶亮温为-30。25日08:00和田全区出现明显的降水天气，湿的天线罩和大范围降水、云、局地的强降水等对雷达的衰减作用强。08:10，在喀瓦克乡东南18 km和西南80 km处都有回波缺口，东南方向的缺口向西北方向移动，西南方向的缺口向东北方向移动，造成了喀瓦克乡08:2008:40的强降水。09:26缺口呈“V”形，喀瓦克乡在缺口的北侧边缘，09:41缺口消失。可以看到，在强降水出现前有东北移动的回波衰减区或向西北移动的衰减区，这表明在喀瓦克周边有比较大的降水粒子回波聚集，并迅速向喀瓦克乡移动。衰减主要是云团带有大量的降水粒子，对雷达发射的能量的强吸收，使得降水雷达无法探测到。28日08:00 500 hPa中高纬度呈“两槽一脊”形势，西伯利亚低槽东移到东疆，槽后冷空气在东疆堆积，中亚低值系统东移进入和田，低值系统前部的西南风暖湿空气输送，和田大部分地区有丰富的水汽，空气具有不稳定的特性。6 结论（1）南亚高压由双体型，新疆处在副热带大槽的前部，不断分裂短波对新疆产生影响，南亚高压向东部型转换使得西太平洋副热带高压西伸。（2）中高纬度欧亚范围呈“两槽两脊”形势，下游贝加尔湖高压脊异常北伸并稳定维持，使得西伯利亚大槽长时间维持，低槽底部不断分裂短波对新疆产生影响。由于脊前有冷平流的侵入，贝加尔湖高压脊开始东南衰退，西伯利亚低槽底部的低槽携带一股冷空气东移进入新疆。当低槽东移到东疆时，由于欧洲脊的东南移动，使得中亚地区的低值系统东移进入南疆盆地，东西冷空气进入南疆，以及中亚低值系统前部的西南气流与西伸的西太平洋副热带高压前部的西南气流相结合，大量的暖湿空气在南疆汇集。（3）200 hPa高空急流建立，高空强风的辐散补偿和通风作用，利用和田地区水汽的积累和上升运动的产生。（4）中底层偏东风和偏西风的水汽输送和辐合作用明显，在和田地区有大量的水汽数据和水汽的辐合。（5）地面的辐合线作用利用上升运动的产生，东疆的降水天气，有充足的水汽，偏东风的作用下在和田汇集。（6）水汽输送主要是700 hPa偏东气流的水汽输送、500 hPa西南水汽输送、底层西北风的水汽输送，水汽在和田地区具有较强的辐合作用。水汽的输送和辐合为降水天气提供足够的水汽条件。（7）造成和田地区强的上升运动主要是中亚低值系统前部的正的涡度平流、低层东西风的辐合线、高空急流的共同作用，最大上升速度达到了10 m/s以上。水平与垂直速度的流场上有中性点或气旋性的旋转。（8）冷暖平流具有锋生作用，低层冷平流作用有锋生、地形垫高、降温，中层的冷暖平流是锋生和不稳定性增强。锋生作用变现为暖湿空气沿着冷空气爬升。参考文献1 陈洪武.和田地区春季大降水天气过程分析与预报J.新疆气象,1990,35(10):16-19.2 米吉提 买买吐地.新疆和田流域近56年降水变化特征分析J.地下水,2022,44(4):230-231,251.3 吕继强,莫淑红,沈冰,等.新疆和田降雨小波分析和非趋势波动分析J.水电能源科学,2008,26(5):7-9.4 宋敬东.和田地区夏季一次大降水过程分析J.新疆气象,2005,50(S1):31-32.