彭江良,盧 英,谷玉東,吳 芳,趙 霞,黃文君,代君梅,艾海提
(1.新疆阿克蘇庫(kù)車縣氣象局,新疆 庫(kù)車縣 843200;2.阿克蘇市氣象局;3.阿克蘇地區(qū)氣象局氣象服務(wù)中心)
2018年6月6 日17 時(shí)起庫(kù)車縣北部靠山區(qū)鹽水溝收費(fèi)站出現(xiàn)大暴雨(1.5 h 累計(jì)雨量達(dá)75.3 mm),其中 10 min 最大降水量 24.4 mm (出現(xiàn)在 17:06 至17:15),降雨最強(qiáng)時(shí)段為 16:59 至 17:19,21 min 內(nèi)降水量為47.9 mm(接近新疆大暴雨量級(jí))。
因庫(kù)車縣地形北高南低,洪水迅速匯集,引發(fā)下游洪水,造成全縣9 km 高速公路 (G3012 線624 ~635 段)大面積積水而中斷,0.6 km 南疆鐵路多處懸空而中斷;257.95 hm2棉花、小麥、玉米等農(nóng)作物、7.87 hm2林果和32.67 hm2防護(hù)林受災(zāi),受災(zāi)總面積298.49 hm2;損壞房屋 120 間、16 460 m 長(zhǎng)度的河堤不同程度損毀,經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2 481.57 萬(wàn)元。
在 2018年 6月 5日 08 時(shí) 500 hPa 天氣圖上,歐洲至中西伯利亞為廣闊的低槽區(qū),本地受歐洲至中西伯利亞槽底部的中亞?wèn)|部西風(fēng)氣流上快速東移的短波槽影響,并有-12 ℃溫度槽配合(溫度槽略落后于高度槽)。南疆西部喀什和庫(kù)車以東的沿天山南北兩側(cè)為 T-Td=2 的高濕區(qū)。6月 6日 08 時(shí) 500 hPa 層天氣圖(圖1b)可以看出庫(kù)車受中亞淺脊前西北偏西氣流上東移的短波影響,南疆盆地中、西部有風(fēng)速切變線,南疆盆地有2 ℃的T-Td 低值區(qū),表明南疆盆地濕度較大,水汽充沛,水汽條件較好。2018年6月5日 08 時(shí) 700 hPa 和 850 hPa 天氣顯示 (圖略),塔里木盆地中部南北端均有風(fēng)切變線,而850 hPa 層切變線偏東(位于民豐和若羌間),民豐以東為整層偏東風(fēng),若羌東風(fēng)達(dá)26 m/s,表明低層偏東急流較強(qiáng)。切變線和低層偏東風(fēng)為局地強(qiáng)對(duì)流性暴雨發(fā)生提供了動(dòng)力觸發(fā)和水汽輸送條件。6月6日08 時(shí)地面圖可看出(圖略),冷高位于蒙古國(guó)西北部,冷高中心為1 027.5 hPa,地面冷高位置與中層500 hPa 南疆西部短波共同作用形成“東西夾攻”形勢(shì),加上本地上空風(fēng)速切變線影響,有利于強(qiáng)降水產(chǎn)生。
圖1 2018年 6月 5日(a)和 6日(b)08 時(shí) 500 hPa 高空天氣實(shí)況
圖2 2018年 6月 6日 17 時(shí) TBB 及 6日 14 時(shí)至 20 時(shí)逐時(shí)強(qiáng)對(duì)流云中心 TBB 強(qiáng)度演變
從地面三線圖看出(圖略),6月6日17 時(shí)至20時(shí)升壓 2.8 hPa,降溫 1.8 ℃,露點(diǎn)溫度上升 1.7 ℃,表明暴雨來(lái)臨前后氣象要素反映出升壓、降溫和增濕的特征較為明顯。6月 6日 08 時(shí) T-LN-P 圖顯示(圖略),從低到高風(fēng)速增大,風(fēng)速垂直切變較明顯,T500-T850 的溫差為-33 ℃,高底層溫差大,說(shuō)明層結(jié)不穩(wěn)定,而 T500-T700 的溫差為-19 ℃,0 ℃層高度為4 000 m,-6 ℃層高度為4 932 m,-20 ℃層高度為6 738 m,k 指數(shù)為 26,沙氏指數(shù)為 2.4,cape 為 0。
6月 6日 14 時(shí)至 15 時(shí),庫(kù)車站 TBB 值穩(wěn)定為304 ℃,至 6日 15 時(shí)距離庫(kù)車站東北部 35 km 處TBB 值為250 ℃的強(qiáng)對(duì)流云向西南退,TBB 梯度值達(dá) 54 ℃/41 km,6月 6日 16 時(shí),庫(kù)車站 TBB 值增大,為268 ℃(圖略)。
從圖2 可以看出,6月 6日 17 時(shí)庫(kù)車站 TBB 值為 250 ℃,6日 18 時(shí)庫(kù)車站 TBB 值降至 232 ℃,至 6月 6日 19 時(shí),庫(kù)車站 TBB 值上升為 250 ℃,東部輪臺(tái)縣境內(nèi)的強(qiáng)對(duì)流云中心減弱東移,庫(kù)車縣境內(nèi)強(qiáng)對(duì)流云形成南、北兩個(gè)中心,對(duì)流云主體面積擴(kuò)大但強(qiáng)度由 232 ℃減弱至 250 ℃。從圖2b 可以看出,16時(shí)至17 時(shí)在原地維持2 h 后西南退至庫(kù)車站西北部鹽水溝收費(fèi)站上空,在西南移動(dòng)中強(qiáng)對(duì)流云TBB值變化不大,15 時(shí)至18 時(shí)在緩慢西退中加強(qiáng)并形成東、西兩個(gè)強(qiáng)對(duì)流云體中心(TBB 達(dá) 232 ℃),TBB低于232 ℃強(qiáng)對(duì)流云面積也迅速增大4 倍左右,15時(shí)至 17 時(shí) TBB 值由 304 ℃降為 250 ℃,TBB 值迅速下降表明對(duì)流云迅速增強(qiáng),預(yù)示局地大暴雨發(fā)生。與暴雨中心逐時(shí)降水實(shí)況對(duì)比,降水最強(qiáng)時(shí)段與TBB 梯度值最大時(shí)段相對(duì)應(yīng),均在17 時(shí)至18 時(shí)東、西兩塊對(duì)流云在西南移動(dòng)中合并之后強(qiáng)度達(dá)最大。
圖3 暴雨臨近時(shí) 2°仰角多普勒雷達(dá)回波演變(a、b、c 分別 15:52、16:01 和 16:42)
2018年 6月 6日 13:57 沙雅 2°仰角多普勒雷達(dá)組合反射率圖上,距離暴雨中心鹽水溝收費(fèi)站近60 km、北偏東30°的中山區(qū)巴格蘇蓋特牧場(chǎng)上空出現(xiàn) 2 個(gè)相距 10 km 45 dBz 強(qiáng)回波區(qū)。至 15:00 巴格蘇蓋特牧場(chǎng)上空40 dBz 強(qiáng)度面積增大近1 倍,2 個(gè)45 dBz 強(qiáng)回波中心在西退6 km 時(shí)合并且面積有所增大(強(qiáng)回波中心最大強(qiáng)度增至55 dBz);15:52(圖3a)強(qiáng)度60 dBz 以上回波單體部分合并為東西向弓形回波,15:55 沿方位 11.3°剖面 45 dBz 回波高度達(dá) 8.3 km。至 16:01(圖3b)弓形回波分裂為 5 個(gè)東西向帶狀分布的較強(qiáng)單體鏈,16:05 時(shí)4°仰角沿方位11.73°剖面45 dBz 回波高度達(dá)9.3 km。
6月 6日 16:05 至 16:40 帶狀分布的幾個(gè)強(qiáng)回波單體依次向西移動(dòng)至暴雨中心鹽水溝收費(fèi)站上空后合并,降雨后沿移動(dòng)方向前部強(qiáng)對(duì)流云回波強(qiáng)度減弱,強(qiáng)回波區(qū)面積縮減,后部又有強(qiáng)回波區(qū)生成,尤其在 16:42 (圖3c) 較為明顯。16:48 和 17:11庫(kù)車北部鹽水溝收費(fèi)站附近的2 個(gè)回波強(qiáng)度50 dBz以上的強(qiáng)單體合并,在原地維持23 min。16:54 沿方位 6.42°剖面 45 dBz 回波高度達(dá) 9 km。17:11 沿方位4.91°剖面 45 dBz 回波高度近 10 km,17:11 至 17:29中心強(qiáng)度60 dBz 強(qiáng)回波區(qū)在鹽水溝收費(fèi)站上空維持18 min 相對(duì)穩(wěn)定,強(qiáng)度達(dá)最大為 65 dBz,17:30 至18:05 鹽水溝收費(fèi)站上空50 dBz 以上強(qiáng)回波中心緩慢南下10 km,沿方位4.1°剖面45 dBz 回波高度近8 km,鹽水溝收費(fèi)站上空強(qiáng)回波區(qū)穩(wěn)定,降雨后前一個(gè)回波減弱、后一個(gè)強(qiáng)回波又向西移動(dòng)到暴雨區(qū)上空,致使 17:00 至 18:00 鹽水溝收費(fèi)站 1 h 雨量達(dá)54.5 mm(為新疆大暴雨量級(jí))。
(1)2018年6月 6日阿克蘇東部庫(kù)車局地大暴雨強(qiáng)度為歷年罕見(jiàn),40 min 降水量近70 mm,接近庫(kù)車本站歷年平均降雨量76.7 mm,10 min 最大降水量24.4 mm,20 min 降水量為47.9 mm (達(dá)到大暴雨量級(jí)),表明大暴雨局地性強(qiáng),強(qiáng)降水時(shí)段集中,引發(fā)突發(fā)性山洪。(2)在有利的環(huán)流形勢(shì)背景下,高、低層系統(tǒng)相互配合,切變線和低層偏東風(fēng)為局地強(qiáng)對(duì)流性暴雨發(fā)生提供了動(dòng)力觸發(fā)和水汽輸送條件,暴雨前后增濕明顯;暴雨來(lái)臨前后氣象要素反映出升壓、降溫和增濕的特征較為明顯。(3)6月 6日 15 時(shí)至17 時(shí)TBB 值迅速下降,表明對(duì)流云迅速增強(qiáng),預(yù)示局地大暴雨發(fā)生。此次局地暴雨強(qiáng)中心位于TBB 梯度值最大的強(qiáng)對(duì)流云西南偏西部。(4)在庫(kù)車北部中等高度山區(qū)形成45 dBz 回波單體后,近1.5 h 內(nèi)南下60 km、50 dBz 以上呈鑲嵌帶狀分布的多個(gè)強(qiáng)回波單體以“列車效應(yīng)”[1]依次向西移至暴雨中心上空后合并,是阿克蘇東部庫(kù)車縣北部靠山區(qū)鹽水溝收費(fèi)站出現(xiàn)大暴雨的重要原因。