干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 新疆巴州地区一次罕见短时强降水过程诊断分析

Arid

	新疆巴州地区一次罕见短时强降水过程诊断分析
	刘国强; 佟欣怡; 周雪英; 仇会民; 霍达
中文摘要	新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州(简称新疆巴州)位于新疆维吾尔自治区东南部地区,北倚天山山脉,西有帕米尔高原阻挡,南临塔克拉玛干沙漠,年降水量十分有限。对于巴州地区来说,短时强降水是当地水资源的重要补充,但强降水的降水量通常在短时间内积累形成暴洪,致使城市发生内涝,农田受灾,甚至引发山洪、泥石流等次生灾害,给居民的生命财产造成严重的损失。目前关于短时强降水的研究取得了一定的进展[1-7],但针对新疆维吾尔自治区区域性短时强降水的多数研究集中于环流与统计分析,对短时强降水形成的热力、动力过程及强降水发生的机理研究较少,尤其对巴州地区特殊地形条件下产生的强降水研究更少。因此,本文选取2016年8月23—24日新疆巴州地区一次罕见的区域性短时强降水过程为研究对象,利用自动气象站逐小时观测资料、实时探空观测资料及NCEP/NCAR(National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research)1°×1°再的分析资料,在分析短时强降水过程的水汽、动力和热力条件的基础上,应用垂直螺旋度和湿位涡对短时强降水过程进行分析总结,进一步探讨垂直螺旋度、湿位涡及下滑倾斜涡度增长理论(Slantwise Vorticity Development,SVD)[8-11]在短时强降水预报中的应用,寻求触发短时强降水发生的机制,为区域性短时强降水的研究、预报提供理论依据。研究结果表明:(1)此次巴州地区强降水天气过程发生在东部型南亚高压显著增强和里海、咸海至乌拉尔的高压脊向西南衰退、西西伯利亚至巴尔喀什湖的长波槽缓慢东移的环流背景下,对流层中低层明显的切变和辐合为水汽快速的集聚和垂直上升运动的发展提供了有利条件,是诱导短时强降水发生的直接原因。(2)水汽分析表明,乌拉尔山脊前偏北风引导冷空气南下与西风气流汇合于南疆西部的西路水汽输送、青藏高原西南侧低涡前部西南气流引导的西南路水汽输送及西太平洋副热带高压引导的偏南水汽输送是此次强降水过程主要的3支水汽输送路径,其中94.26%的水汽来源于偏西与偏南气流。3支异常水汽输送路径的建立,确保水汽源源不断地向强降水区输送,在强降水区上空配合强烈的水汽辐合及一定的动力条件是此次短时强降水过程形成的关键。(3)此次短时强降水过程的动力机制除了高空急流产生的高层强辐散外,在降水落区上空和高值气流辐散中心下方配合强烈的垂直上升与下沉运动,形成了两个中尺度垂直环流圈,使暴雨区上空的上升运动更剧烈,激发了不稳定能量的释放,为强降水的出现提供了主要的动力机制。另外,垂直螺旋度的演变对短时强降水的雨强、落区预报具有较好的指示意义,在强降水区上空,高层负涡度辐散与低层正涡度辐合相配合,是触发强降水产生的动力机制。(4)短时强降水发生在θse线密集且陡立的区域内,假相当位温线逐渐倾斜密集,促进了气旋性涡度的增长,使上升运动快速增强,有利于降水强度的增强。另外对流层高值MPV1向低层下传,导致强降水区的稳定度下降,在低层堆积的冷空气形成冷垫强迫暖湿空气抬升,冷暖气团发生交汇,触发了不稳定能量的释放,促进了降水的产生。
中文关键词	短时强降水 ; 水汽输送 ; 动力机制 ; 湿位涡 ; 倾斜涡度 ; 垂直螺旋度
来源出版物	第35届中国气象学会年会 S1 灾害天气监测、分析与预报
出版年	2018
页码	2
中图法分类号	P458.121
资源类型	会议论文
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/337188
作者单位	新疆巴州气象局;新疆气候中心
推荐引用方式 GB/T 7714	刘国强,佟欣怡,周雪英,等. 新疆巴州地区一次罕见短时强降水过程诊断分析[C],2018:2.