卓瑪阿旺卓瑪普次仁

（1.西藏自治區(qū)氣象臺,西藏 拉薩 850000；2.西藏林芝市氣象局，西藏 林芝 860100）

西藏地勢高亢，地理特征復雜，天氣氣候復雜多變［1］。強降水天氣是西藏的主要災害性天氣之一，多伴有冰雹。西藏地區(qū)因其地理環(huán)境獨特強降水具有季節(jié)性強、持續(xù)時間短等特點。西藏地區(qū)夏季因局地小氣候的作用易出現(xiàn)短時強降水，并造成洪澇、泥石流及滑坡等災害［3］。唐洪［2］分析了西藏高原夏季強降水過程分析，指出伊朗高壓快速的東進，從而在高原形成高原切變線，配合孟加拉灣的水汽產(chǎn)生強降水。上述研究和結論對開展西藏地區(qū)強降水天氣分析研究、指導預報實踐具有重要意義。針對2015年8月18日至19日西藏地區(qū)出現(xiàn)強降水天氣過程，從環(huán)境背景場、地面觀測、水汽條件、動力條件、衛(wèi)星云圖等方面進行了分析，希望得到的結論對預報業(yè)務有一定的參考價值。

1 降水實況分析

從2015年8月18日20時至19日20時，受高原低渦切變線及伊朗高壓東進引導的北部弱冷空氣共同影響，西藏大部地方出現(xiàn)了強降水天氣，其中林芝和昌都北部出現(xiàn)了大雨，其中林芝的林芝站和波密站出現(xiàn)了暴雨；沿雅魯藏布江一線和那曲東部現(xiàn)了中到大雨天氣，其中拉薩降水25mm和墨竹工卡降水41mm；此次強降水中心出現(xiàn)在東部地區(qū)；出現(xiàn)暴雨的站點分別為：林芝65.6mm和波密75.9mm，其中波密75.9mm更是突破了歷史同期極值（同期極值出現(xiàn)時間為1997年8月9日，為44.1mm）。

2 高空形勢場分析

從500hpa高度場（圖略）上看中高緯經(jīng)向環(huán)流明顯，為兩槽一脊型；烏拉爾山至咸里海以北為一低值區(qū)，貝加爾湖以東至鄂霍次克海為一寬廣的低值區(qū)，烏拉爾山以東至貝加爾湖以西為一弱脊。18日20時500hpa上那曲北部有一個低渦，且低渦切變位于那曲北部至沿江一線。而低層700hpa上林芝地區(qū)受低渦控制，北部有明顯的伊朗高壓脊前弱冷空氣補充到高原，與南部暖濕氣流匯合后產(chǎn)生明顯的降水；19日08時切變線略有東移南壓至那曲東部至沿江東段一帶，主體雨帶也隨著切變線東移南壓至高原東部一帶，高原西側的伊朗高壓也逐漸東進且不斷引導冷空氣南下；19日20時隨著伊朗高壓的西伸，高原中西部主要受伊朗高壓控制，切變線東移南壓至昌都北部至林芝一帶，20日08時切變線基本上東移南壓移出了高原，高原基本上受高壓控制，基本上為偏北風。隨著影響系統(tǒng)移出西藏結束了此次全區(qū)性強降水天氣過程。

400hpa高度場與風場（略圖）與500hpa形勢場較為相似，伊朗高壓東進引導冷空氣南下與南部的西南氣流匯合在高原上形成明顯的高原切變線，與500hpa上的切變線位置和走向基本一致，所以表明此次系統(tǒng)是較為深厚。

200hpa高空圖（圖1）上看，高空西風急流位于西藏北部且整個西藏受南壓高壓控制，高原南亞高壓的脊線位于30°N附近，剛好強降水區(qū)也位于高空西風急流的右側的輻散區(qū)，像這種高層強輻散時有利于加強低層的輻合上升運動，從而有利于產(chǎn)生強降水或?qū)α餍蕴鞖狻?/p>

圖1 為8月18日20時200hpa形勢場

3 地面分析及探空分析

3.1 地面形勢

西藏地區(qū)強降水時段地面主要受正變壓負變溫控制，18日20時地面輻合線位于沿江一線，輻合線以北24小時變壓大部為1-3hpa的正變壓，說明地面為冷高壓；24小時變溫發(fā)現(xiàn)沿江一線為-1℃至-4℃的負變溫，說明此時沿江一線地面有弱冷空氣存在；相應在18日20時從地面風場上看地面輻合線位于沿江一線。19日08時之后西藏東部地區(qū)開始受正變壓負變溫影響，此時地面輻合線也東移到了東部一帶，此時強降水中心也移到了東部地區(qū)，而沿江一線降水開始減弱；24小時0變壓線與高空切變線對應且逐漸東移南壓的一個形式；從代表站三線圖（圖2）上看出，沿江一線（墨竹工卡代表）強降水主要出現(xiàn)時段為19日08時之前，且墨竹工卡站19日02時6小時累計降水量達到20mm以上；而東部地區(qū)（林芝代表）強降水主要出現(xiàn)時段在19日08時之后，林芝站19日20時出現(xiàn)了6小時累計降水量都達到40mm以上的對流性強降水且水汽達到飽和狀態(tài)。

3.2 探空資料

從18日20時林芝站探空圖上可以分析出，相對濕度大于80%的濕層從700hpa伸至300hpa，大氣不穩(wěn)定層位于600hpa至400hpa，對流有效位能CAPE為234.5J∕kg,從整層垂直風場上來看，底層為偏南風，高層為偏西北風，說明林芝低層有暖平流，高層為冷平流，像這種冷暖空氣的交匯有利于對流不穩(wěn)定能量的釋放，且低層存在風向的垂直切變也會進一步的加強對流。拉薩站探空資料可以分析出，相對濕度大于80%的濕層從500hpa伸至400hpa，大氣不穩(wěn)定層位于600hpa至400hpa，對流有效位能CAPE為451.6J∕kg，低層也存在弱的垂直風切變。這種上干冷下暖濕的大氣環(huán)境為此次強降水提供了有利條件，且低層風的垂直切變可以增強中層干冷空氣的的吸入，通過強迫抬升使流入的暖空氣更加強烈抬升，從而加強對流。

圖2 林芝和墨竹工卡兩個站的地面三線圖

4 衛(wèi)星云圖和黑體亮溫分析

應用衛(wèi)星云圖和黑體亮溫資料進行分析，18日14時開始沿江一線有對流云系的生成，等到了18日21時開始對流云系開始發(fā)展成了強的對流云團此時云頂亮溫為240-220℃；而19日08時隨著切變線東移沿江一線的云系明顯減弱，而此時林芝一帶及昌都北部開始有新的對流云系的發(fā)展，19日17時在昌都北部至林芝一帶形成了比較明顯的切變線云帶，對應的云頂亮溫為240℃。

5 物理量場

5.1 水汽條件

為了使強降水得以發(fā)生、發(fā)展和維持，必須要有豐沛的水汽供應，一般要產(chǎn)生大的強降水過程，大氣中必須要有充沛的水汽含量以及充足的水汽輸送［3］。從500hpa比濕場和相對濕度場（略圖）上看，沿江一線及東部地區(qū)為比濕達到6g∕㎡、相對濕度達到了90%以上的高濕區(qū)，尤其是林芝一帶相對濕度達到100%，說明整個大氣層都處在一個比較飽和的狀態(tài)中，有利于強降水的發(fā)生發(fā)展。從水汽通量上看（略圖），出現(xiàn)強降水地區(qū)上空有充分的水汽輸送且中心為林芝地區(qū)。從水汽通量散度場剖面圖（圖3）上看，400hpa以上為水汽通量散度正值區(qū)對應為水汽的輻散區(qū)，400hpa以下高原上是水汽通量散度負值區(qū)為輻合區(qū)，水汽輻合中心與林芝地區(qū)暴雨區(qū)相一致，因而充沛的水汽輸送及輻合為此次強降水的發(fā)生提供了充足水汽條件。

5.2 動力條件

降水發(fā)生的初始條件是高層明顯的輻散，低層有明顯的輻合。西藏地區(qū)東部是此次天氣過程的強降水中心，散度場剖面（圖4）顯示，18日20時開始西藏的中東部400hpa以下低層為負散度區(qū)，400hpa以上高層為正散度區(qū)，表明低層輻合高層輻散有利于低層氣流的上升。強降水的產(chǎn)生和上升運動有密切的關系，強烈的上升運動是產(chǎn)生強降水的動力條件，而垂直速度場很好的表示上升運動的強度。從18日20時開始500hpa垂直速度場（略圖）分析，西藏的大部區(qū)域為負值的上升運動區(qū)，垂直速度中心位于那曲地區(qū)，與低渦和切變對應。19日08時500hpa垂直速度場（圖5）可以看出隨著切變線東移南壓，東部地區(qū)上升運動明顯加強，且垂直速度負值中心移至西藏的東部，與此日的最強降水區(qū)相對應。低層強烈的上升運動是產(chǎn)生這次強降水過程的必要的動力條件。

圖3 18日20時和19日08時水汽通量散度剖面圖

6 數(shù)值預報分析

從德國數(shù)值預報（圖略）看，跟降水實況對比德國數(shù)值預報的降水落區(qū)上基本上跟降水實況一致，但是德國數(shù)值預報報的強降水中心在沿江一線，且降水量級上報的有些偏大，反而降水實況上出現(xiàn)強降水中心的林芝報了5mm到10mm，明顯比實況偏小很多，實際上林芝大部出現(xiàn)了大雨，局地出現(xiàn)了50mm以上的暴雨；然而相比德國數(shù)值預報，此次強降水過程話日本數(shù)值預報的不管在降水量級上還是在降水落區(qū)上都報比較接近降水實況，日本數(shù)值預報的話強降水中心報在林芝，且降水量報了30mm以上，而降水實況的話林芝一帶大部出現(xiàn)了25mm以上的降水；根據(jù)兩家模式相比較此次過程日本數(shù)值預報報的相對較好尤其是對量級的把握上基本上跟降水實況接近。

圖4 18日20時散度剖面

圖5 19日08時500hpa垂直速度

7 總結

在這次西藏全區(qū)性強降水天氣過程中，500hpa歐亞中高緯地區(qū)穩(wěn)定的“兩槽一脊”經(jīng)向環(huán)流，高原低渦切變和伊朗高壓脊前的冷空氣的補充，低層700hpa低渦，高層200hpa上的高空西風急流及南亞高壓等為此次西藏全區(qū)性強降水過程的主要的天氣尺度影響系統(tǒng)，并且對此次強降水過程提供了有利的環(huán)流背景。

地面形勢圖分析出此次過程西藏地區(qū)主要受地面冷高壓和地面輻合線影響，且地面24小時0變壓線對降水落區(qū)有很好的指示意義，其兩側的變壓梯度與降水強度成正比。從探空資料顯示，濕度層厚、對流有效位能大、低層也存在垂直風切變，且整層處在上干冷下暖濕的大氣環(huán)境，為此次強降水提供了有利條件。

從衛(wèi)星云圖上可以看出高原切變線對流云系的發(fā)展東移與西藏沿江一線和東部地區(qū)強降水天氣的出現(xiàn)相對應；

充沛的水汽輸送及輻合為此次強降水的發(fā)生提供了必要的水汽條件。

高層輻散、低層輻合相互耦合加劇了低層暖濕氣流的垂直上升運動，為強降水的產(chǎn)生提供了非常有利的動力條件。

模式預報在此次強降水過程中有一定的參考價值，此次強降水過程兩家模式的對比日本數(shù)值預報相對于德國數(shù)值預報在量級上還是落區(qū)上都報的好，尤其是量級上基本上與降水實況是比較接近的。