摘 要:利用MICAPS、降水實(shí)況等資料分析了2023年7月12日08:00—13日08:00瑪曲出現(xiàn)的局地短時(shí)暴雨天氣過(guò)程。在此次暴雨過(guò)程中,瑪曲處于西太平洋副熱帶高壓西北側(cè),隨著冷空氣東移南下,冷暖空氣在甘南高原南部交匯,瑪曲東部水汽條件較好、能量較高且有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng),使瑪曲局部地區(qū)出現(xiàn)短時(shí)暴雨天氣。在此次局地暴雨天氣過(guò)程中,預(yù)報(bào)重點(diǎn)是副高位置、強(qiáng)度的變化和冷空氣強(qiáng)度、移動(dòng)速度和低渦槽的移動(dòng)預(yù)報(bào)。在此次天氣過(guò)程的預(yù)報(bào)工作中,應(yīng)重視副熱帶高壓的影響與高原槽的移動(dòng)。
關(guān)鍵詞:副熱帶高壓;西南低渦;切變線;甘南高原;暴雨
中圖分類號(hào):P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):2095–3305(2024)08–0-03
青藏高原海拔較高、土地遼闊且地形復(fù)雜,被譽(yù)為世界第三極,是東亞氣候變化的敏感區(qū)域。高原具有獨(dú)特的氣候,其氣候變化對(duì)我國(guó)、亞洲乃至全球的氣候變化起著十分重要的作用,受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。而降水作為氣候的重要組成部分,其變化同樣受到重視[1-3]。
甘南州大部分屬大陸性氣候區(qū),氣溫低、光照時(shí)間長(zhǎng)、無(wú)霜期短、氣候復(fù)雜多變,降水大多數(shù)集中在5—9月,該時(shí)間段經(jīng)常出現(xiàn)暴雨天氣。一旦出現(xiàn)暴雨天氣,會(huì)造成山洪暴發(fā)、房屋坍塌、農(nóng)田淹沒(méi)、通信中斷、交通阻塞,影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)的有序運(yùn)行,造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失,威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全[4-5]。
瑪曲地區(qū)位于青藏高原東部,氣候獨(dú)特,常年受到季風(fēng)的影響。該處天氣變幻莫測(cè),時(shí)而晴空萬(wàn)里,時(shí)而暴雨傾盆。尤其是突然而至的暴雨往往給當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活帶來(lái)了諸多不便。瑪曲是甘肅省海拔最高、自然條件最嚴(yán)酷、生態(tài)地位最重要的純牧業(yè)縣,生態(tài)地位重要。黃河在瑪曲縣境內(nèi)流經(jīng)433 km,境內(nèi)有37.53 hm2濕地資源,水源補(bǔ)給量占黃河源區(qū)總流經(jīng)量的58.7%,構(gòu)成黃河上游完整的水源體系,具有很強(qiáng)的水源涵養(yǎng)和水土保持功能,是維系黃河中下游地區(qū)生態(tài)安全的天然屏障。
甘南高原的暴雨環(huán)流分為3種類型:副高西北側(cè)西南氣流型、西低東高型和低渦型,大范圍暴雨與較強(qiáng)的鋒區(qū)相聯(lián)系,低空有偏南風(fēng)急流輸送水汽,暴雨位于低空偏南風(fēng)急流的左前方。而瑪曲汛期暴雨主要為副高西北側(cè)氣流型的短時(shí)暴雨,副熱帶高壓北抬南下期間,瑪曲暴雨天氣多發(fā),且預(yù)報(bào)難度高、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、降水強(qiáng)度大。暴雨可造成牛羊失溫、滑坡洪澇,給當(dāng)?shù)啬翗I(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成損失。暴雨天氣過(guò)程的分析總結(jié)對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、人民安全有十分重要的意義[6]。
對(duì)瑪曲地區(qū)的一次暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行深入分析,探討其形成機(jī)制、影響因素及預(yù)報(bào)服務(wù)情況,旨在提高公眾對(duì)該地區(qū)天氣的認(rèn)識(shí),幫助當(dāng)?shù)鼐用窀玫貞?yīng)對(duì)突發(fā)天氣事件,保障其生產(chǎn)生活安全。
1 降水實(shí)況
12日08:00—13日08:00,瑪曲縣共計(jì)14個(gè)觀測(cè)站(9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn))出現(xiàn)降水,其中,暴雨2站,大雨9站,中雨3站(圖1)。較大降水量出現(xiàn)在:瑪曲秀瑪二隊(duì)58.6 mm、瑪曲阿孜站51.4 mm、瑪曲格薩爾金礦48.4 mm、瑪曲曼日瑪47.3 mm、瑪曲秀瑪六隊(duì)42.7 mm。其中,秀瑪二隊(duì)小時(shí)雨強(qiáng)達(dá)31.3 mm(圖2)。此次降水局地性強(qiáng),降水時(shí)段集中,落區(qū)分散,預(yù)報(bào)難度大。
2 天氣形勢(shì)分析
7月12日瑪曲處于西太平洋副熱帶高壓西北側(cè)的潮濕不穩(wěn)定環(huán)境,200 hPa南亞高壓的主體位置偏東,瑪曲處于高空急流底部,高空輻散,低空輻合,抽吸作用較為明顯,加速了對(duì)流發(fā)展;20:00,南亞高壓北抬,較08:00范圍有所擴(kuò)大,本地受南高壓的影響,瑪曲上空有明顯的冷暖中心。12日08:00,高空500 hPa上中高緯地區(qū)為“兩槽一脊”型,這對(duì)北部冷空氣南下十分有利,青藏高原上空開始有高原槽生成發(fā)展,有利于加強(qiáng)西南暖濕氣流的輸送。500 hPa 588高壓西伸脊點(diǎn)位于(28°N,95°E),瑪曲位于暖中心(圖3)。
20:00,500 hPa副熱帶高壓迅速西申至90°E,伊朗大陸性高壓西申至新疆西部,河西西部大氣斜壓性強(qiáng),冷空氣南壓,西南低渦向東南側(cè)移動(dòng),冷暖空氣在甘南高原南部交匯,在甘南高原上空形成切變,為暴雨的形成帶來(lái)了充足的動(dòng)力和水汽。
3 中尺度分析
7月12日08:00~20:00,瑪曲水汽條件良好。在08:00實(shí)況中尺度環(huán)境場(chǎng)中,瑪曲位于濕區(qū),局地比濕≥12 g/kg(圖4)。14:00,地面冷鋒東移至甘肅省中北部地區(qū),500 hPa切變線位于甘肅中部,500 hPa切變線落后于700 hPa切變線,CAPE特征線位于瑪曲縣東北部,CAPE≥100 J/kg,局地比濕≥12 g/kg。20:00,地面冷鋒持續(xù)東移南壓,500 hPa切變線南壓,西南低渦發(fā)展,在瑪曲西南部有一切變,北部冷空氣與西南暖濕氣流在甘肅南部交匯,此次過(guò)程的觸發(fā)條件主要考慮500 hPa切變的影響。整體而言,瑪曲東部水汽條件較好、能量較高且有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng),有利于暴雨天氣的發(fā)生。
4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
4.1 天氣預(yù)報(bào)情況
此次暴雨過(guò)程,瑪曲縣位于西太平洋副熱帶高壓西北側(cè),其北側(cè)冷空氣明顯,溫度槽落后于高度槽,冷暖空氣在甘南高原南部交匯,切變線活動(dòng)明顯,使瑪曲出現(xiàn)暴雨天氣過(guò)程且局地性強(qiáng)。針對(duì)此次降水過(guò)程,降水量級(jí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確,落區(qū)略有偏差(圖5)。在此次局地暴雨天氣過(guò)程中,預(yù)報(bào)重點(diǎn)是副高位置、強(qiáng)度的變化和冷空氣強(qiáng)度、移動(dòng)速度和低渦槽的移動(dòng)預(yù)報(bào)。在此次天氣過(guò)程的預(yù)報(bào)工作中應(yīng)重視副熱帶高壓的影響。
4.2 氣象服務(wù)情況
7月10日,發(fā)布?xì)庀笮畔?bào)第10期,提到“10日夜間至14日我縣多降水,強(qiáng)降水主要集中在11—12日,局部地方有大雨”。
7月11日,發(fā)布重大氣象信息專報(bào)第11期,提到“11日夜間至14日我縣多降水天氣,局部地方有暴雨”。
7月12日,瑪曲縣氣象臺(tái)17:15發(fā)布雷電黃色預(yù)警信號(hào)(2023095);
19:04發(fā)布暴雨黃色預(yù)警信號(hào)(2023096);13日02:06將暴雨黃色預(yù)警信號(hào)升級(jí)為暴雨橙色預(yù)警信號(hào)(2022097)。
7月12日19:04,與自然資源局、水務(wù)局聯(lián)合發(fā)布“地質(zhì)災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)黃色預(yù)警(第一期)”“中小河流洪水氣象風(fēng)險(xiǎn)黃色預(yù)警(第一期)”以及“山洪氣象風(fēng)險(xiǎn)黃色預(yù)警(第一期)”。
7月13日08:00發(fā)布雨情快報(bào)第16期。
4.3 預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
在此次暴雨過(guò)程中,瑪曲位于西太平洋副熱帶高壓西北側(cè),其北側(cè)的冷空氣集聚明顯,溫度槽落后于高度槽,冷平流明顯。隨著高原槽的東移,冷暖空氣交匯于甘南高原上空,500 hPa切變線活動(dòng)較為明顯,使瑪曲出現(xiàn)短時(shí)暴雨天氣過(guò)程,局地性較強(qiáng),降水強(qiáng)度大,此次局地暴雨天氣過(guò)程對(duì)降水量級(jí)預(yù)報(bào)較為準(zhǔn)確、強(qiáng)降水落區(qū)預(yù)報(bào)效果相對(duì)較差。針對(duì)此類型的暴雨過(guò)程,預(yù)報(bào)員應(yīng)當(dāng)注重對(duì)強(qiáng)降水落區(qū)的預(yù)報(bào)。
5 討論與結(jié)論
利用降水實(shí)況和環(huán)流形勢(shì),綜合分析了2023年7月12日出現(xiàn)在瑪曲縣境內(nèi)的區(qū)域性短時(shí)暴雨天氣過(guò)程,得出以下結(jié)論:
(1)瑪曲縣位于西太平洋副熱帶高壓西北側(cè),其北側(cè)冷空氣明顯,溫度槽落后于高度槽,冷暖空氣在甘南高原南部交匯,切變線活動(dòng)明顯,使瑪曲出現(xiàn)暴雨天氣過(guò)程且局地性強(qiáng)。
(2)此次過(guò)程發(fā)生在西太平洋副熱帶高壓西北側(cè)的對(duì)流性短時(shí)暴雨天氣過(guò)程,冷空氣堆積明顯,水汽條件充足,低渦槽前西南氣流明顯。為暴雨的發(fā)生提供了充足的水汽和動(dòng)力條件。
(3)強(qiáng)降水落區(qū)位于冷暖空氣交界處周圍。
(4)在此次局地暴雨天氣過(guò)程中,預(yù)報(bào)重點(diǎn)是副高位置、強(qiáng)度的變化和冷空氣強(qiáng)度、移動(dòng)速度和低渦槽的移動(dòng)預(yù)報(bào)。在此次天氣過(guò)程的預(yù)報(bào)工作中應(yīng)當(dāng)重視副熱帶高壓的影響和高原槽。
參考文獻(xiàn)
[1] 拜蕊,完地草,袁晶晶,等.2022年7月21日甘南州局地暴雨天氣過(guò)程分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2023(19):161-164.
[2] 寧和平,段秀蘭,張鋒.2019年9月12—14日隴南市持續(xù)性暴雨天氣成因分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2023(22):136-140,146.
[3] 秦炳文,王寧.怒江州一次秋季暴雨天氣過(guò)程分析[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究,2023,13(9):88-90.
[4] 蘆笑玉.2019年7月底甘南州一次對(duì)流性暴雨天氣過(guò)程分析[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究,2023,13(8):214-216.
[5] 馬霞,馬國(guó)濤,蘇發(fā)奮.固原市一次暴雨天氣過(guò)程分析[J].寧夏工程技術(shù),2023,22(2):97-102.
[6] 張變變,王鈺,馬學(xué)蓮.2020年8月28日—29日青海東部一次大到暴雨天氣過(guò)程分析[J].青??萍?,2023,30(1):111-119.