新疆东部一次区域极端暴雨环境场特征
发布时间：2021-04-01 10:59
利用FNL再分析、常规资料、区域自动站、FY-2G资料,对新疆东部2018年7月31日出现的区域极端暴雨环境场特征进行分析,并与新疆暴雨研究成果及中国南方进行对比。结果表明:此次极端暴雨是在稳定的两脊一槽大尺度环流背景下,由高架对流造成;暴雨落区位于高空西南急流入口区右侧,500 hPa中亚低涡前西南气流与西太平洋副热带高压（下称西太副高）西侧偏南气流汇合区域,700 hPa东南低空急流出口区前部辐合区及地面上冷锋后部负变温区的重叠区域;500 hPa中亚低涡、700 hPa低空急流及其前部辐合区、800～600 hPa强锋区触发了高架对流;对流层低层700 hPa附近强辐合与高层强辐散,为高架对流的发展提供了动力触发条件,从而使中亚低涡前西南暖湿气流及来自阿拉伯海、孟加拉湾、南海和西太平洋的水汽绕过和翻越青藏高原迅速在暴雨区辐合集中,并不断被抬升至高空,为极端暴雨的产生提供了充足的水汽条件。此次区域极端暴雨与新疆其他地区暴雨存在较大差异;与中国南方高架对流也存在明显的差异。
【文章来源】：高原气象. 2020,39(05)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【图文】：
2018年7月30日20:00哈密站探空图
2018年7月31日（简称7·31）新疆东部哈密地区出现了历史罕见的区域特大暴雨天气，统计自动站日雨量可知，14个站为暴雨以上量级，4个站为大暴雨，2个站为特大暴雨，暴雨中心出现在哈密市沁城乡小堡站（简称小堡站）为115.5 mm[图1(a）]。8个站次1 h降水量达短时强降水，持续2、3和4 h的连续性短时强降水出现3次，其中淖柳公路短时强降水事件持续时间最长为4 h，累计降水量为70.7 mm，最大雨强为20.9 mm·h-1；小堡站持续3 h，累计降水量为76.3 mm，最大雨强为29.2 mm·h-1（持续2 h）[图1(b）]；沁城乡站持续了2 h，最大雨强为29.5mm·h-1，为此次过程最强雨强。淖柳公路和小堡站日降水量达特大暴雨，沁城乡和下马崖站为大暴雨。可见，此次暴雨过程日降水量和短时强降水中心均出现在小堡站；降水主要集中在07:00-10:00（北京时，下同），持续时间短，累计雨量大，局地性强，来势迅猛，具有短时强降水特征，部分站日雨量破极值。统计1961年有气象记录以来的日降水资料可知，暴雨中心附近淖毛湖站日降水量破7月极值；伊吾站居历史第二位；小堡站日雨量为哈密站历年年平均降水量（43.7 mm）的2.6倍；次暴雨中心淖柳公路站日降水量接近伊吾站历年年平均降水量（104.0 mm），是淖毛湖站历年年平均降水量（23.4 mm）的4.5倍。短时强降水引发局地洪水，造成水库溃坝和人员伤亡，损失严重。2.2 环流背景
研究表明（张家宝等，1987；张云惠等，2013,2015；黄艳等，2012；杨莲梅等，2012；陈春燕等，2012），新疆暴雨往往发生在100 hPa南亚高压双体型，东、西两个闭合高压中心分别位于青藏高原、伊朗高原东部，且西强东弱；暴雨落区主要位于天山两侧和南疆西部。而此次极端暴雨过程南亚高压也为双体型，但两个高压中心分别位于内蒙古中西部和里海南部，并表现为东强西弱[图2(a），该图及文中涉及的地图基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号为GS(2016)1552号标准地图制作，底图无修改]，维持到暴雨结束，说明暴雨中心与南亚高压双体型高压中心的位置有密切的关系。分析暴雨过程前，200 hPa高空风场可知，西南急流不断增强，到30日20:00[图2(a）]急流核风速达68 m·s-1，暴雨区位于高空西南急流入口区右侧强辐散区。由此可见，此次极端暴雨高空急流明显比以往的新疆暴雨强，并且比新疆西部极端暴雨强12 m·s-1（曾勇等，2018）。暴雨前，伊朗副热带高压向北发展，与东欧脊同位相叠加，环流径向度加大，脊前不断有弱冷空气南下到中亚地区。与此同时，西太平洋副热带高压（下称西太副高）西伸北挺增强，588 dagpm线位于哈密地区东部（97°E附近）。两高压之间的高、中、低纬度低值系统同位相叠加，中亚为低涡。30日20:00[图2(b）]低压槽区南端接近10°N，比南疆西部罕见暴雨南伸了约20°N，比新疆西部极端暴雨偏南（张云惠等，2013；曾勇等，2018）；从而有利于低纬度洋面的水汽沿西太副高西侧偏南气流北上至暴雨区，同时，2个副热带高压均发展较强，中心均为592 dagpm。张家宝等（1987）研究表明，7月下旬伊朗副高和西太副高分别位于70°E以西和120°E以东的30°N附近，强度为588 dagpm，而此次极端暴雨西太副高西伸至97°E，脊线北挺至43°N附近，强度明显强于历年平均值和南疆西部、新疆西部和天山北坡罕见暴雨（张云惠等，2013；曾勇等，2018；陈春艳等，2012）。20:00后2个副热带高压略有减弱南撤（东退），中亚低涡东移减弱，造成新疆东部区域极端暴雨。进一步分析可知，新疆其他地区的暴雨是西太副高西伸北挺与中高纬度脊同位相叠加（张家宝等，1987；曾勇等，2017；张云惠等，2013），而此次暴雨产生在西太副高西部，其西伸北挺过程并没有与中高纬度脊同位相叠加[图2(b）]。由此可见，此次极端暴雨西太副高西伸北挺的位置偏北，暴雨落区位于其西侧，在新疆暴雨过程中罕见；此次暴雨西太副高在水汽输送和阻滞影响系统东移方面起到了重要作用，与中国中东部相似；因此，雨强大，持续时间长，累计降雨量大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀一次罕见的双雨带暴雨过程成因分析[J]. 王华,李宏宇,仲跻芹,吴进,李梓铭,吴剑坤. 高原气象. 2019(04)
[2]新疆西部一次大暴雨形成机理的数值模拟初步分析[J]. 曾勇,周玉淑,杨莲梅. 大气科学. 2019(02)
[3]青藏高原东北部一次罕见强对流天气的中小尺度系统特征分析[J]. 朱平,俞小鼎. 高原气象. 2019(01)
[4]2016年初冬陕西一次高架雷暴天气过程分析[J]. 郭大梅,章丽娜,王秀明,胡启元. 气象. 2018(11)
[5]新疆西部一次极端暴雨事件的成因分析[J]. 曾勇,杨莲梅. 高原气象. 2018(05)
[6]南疆短时强降水概念模型及环境参数分析[J]. 黄艳,俞小鼎,陈天宇,唐鹏. 气象. 2018(08)
[7]新疆阿勒泰地区短时强降水流型及环境参数特征[J]. 庄晓翠,赵江伟,李健丽,李博渊,谢秀琴. 高原气象. 2018(03)
[8]内蒙古夏季典型短时强降水中尺度特征[J]. 常煜,马素艳,仲夏. 应用气象学报. 2018(02)
[9]2010—2016年新疆阿勒泰地区暖季降水日变化特征[J]. 李博渊,马宏君,庄晓翠,赵江伟. 干旱气象. 2017(05)
[10]南疆西部两次短时强降水天气中尺度特征对比分析[J]. 曾勇,杨莲梅. 暴雨灾害. 2017(05)
本文编号：3113224
【文章来源】：高原气象. 2020,39(05)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【图文】：
2018年7月30日20:00哈密站探空图
2018年7月31日（简称7·31）新疆东部哈密地区出现了历史罕见的区域特大暴雨天气，统计自动站日雨量可知，14个站为暴雨以上量级，4个站为大暴雨，2个站为特大暴雨，暴雨中心出现在哈密市沁城乡小堡站（简称小堡站）为115.5 mm[图1(a）]。8个站次1 h降水量达短时强降水，持续2、3和4 h的连续性短时强降水出现3次，其中淖柳公路短时强降水事件持续时间最长为4 h，累计降水量为70.7 mm，最大雨强为20.9 mm·h-1；小堡站持续3 h，累计降水量为76.3 mm，最大雨强为29.2 mm·h-1（持续2 h）[图1(b）]；沁城乡站持续了2 h，最大雨强为29.5mm·h-1，为此次过程最强雨强。淖柳公路和小堡站日降水量达特大暴雨，沁城乡和下马崖站为大暴雨。可见，此次暴雨过程日降水量和短时强降水中心均出现在小堡站；降水主要集中在07:00-10:00（北京时，下同），持续时间短，累计雨量大，局地性强，来势迅猛，具有短时强降水特征，部分站日雨量破极值。统计1961年有气象记录以来的日降水资料可知，暴雨中心附近淖毛湖站日降水量破7月极值；伊吾站居历史第二位；小堡站日雨量为哈密站历年年平均降水量（43.7 mm）的2.6倍；次暴雨中心淖柳公路站日降水量接近伊吾站历年年平均降水量（104.0 mm），是淖毛湖站历年年平均降水量（23.4 mm）的4.5倍。短时强降水引发局地洪水，造成水库溃坝和人员伤亡，损失严重。2.2 环流背景
研究表明（张家宝等，1987；张云惠等，2013,2015；黄艳等，2012；杨莲梅等，2012；陈春燕等，2012），新疆暴雨往往发生在100 hPa南亚高压双体型，东、西两个闭合高压中心分别位于青藏高原、伊朗高原东部，且西强东弱；暴雨落区主要位于天山两侧和南疆西部。而此次极端暴雨过程南亚高压也为双体型，但两个高压中心分别位于内蒙古中西部和里海南部，并表现为东强西弱[图2(a），该图及文中涉及的地图基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号为GS(2016)1552号标准地图制作，底图无修改]，维持到暴雨结束，说明暴雨中心与南亚高压双体型高压中心的位置有密切的关系。分析暴雨过程前，200 hPa高空风场可知，西南急流不断增强，到30日20:00[图2(a）]急流核风速达68 m·s-1，暴雨区位于高空西南急流入口区右侧强辐散区。由此可见，此次极端暴雨高空急流明显比以往的新疆暴雨强，并且比新疆西部极端暴雨强12 m·s-1（曾勇等，2018）。暴雨前，伊朗副热带高压向北发展，与东欧脊同位相叠加，环流径向度加大，脊前不断有弱冷空气南下到中亚地区。与此同时，西太平洋副热带高压（下称西太副高）西伸北挺增强，588 dagpm线位于哈密地区东部（97°E附近）。两高压之间的高、中、低纬度低值系统同位相叠加，中亚为低涡。30日20:00[图2(b）]低压槽区南端接近10°N，比南疆西部罕见暴雨南伸了约20°N，比新疆西部极端暴雨偏南（张云惠等，2013；曾勇等，2018）；从而有利于低纬度洋面的水汽沿西太副高西侧偏南气流北上至暴雨区，同时，2个副热带高压均发展较强，中心均为592 dagpm。张家宝等（1987）研究表明，7月下旬伊朗副高和西太副高分别位于70°E以西和120°E以东的30°N附近，强度为588 dagpm，而此次极端暴雨西太副高西伸至97°E，脊线北挺至43°N附近，强度明显强于历年平均值和南疆西部、新疆西部和天山北坡罕见暴雨（张云惠等，2013；曾勇等，2018；陈春艳等，2012）。20:00后2个副热带高压略有减弱南撤（东退），中亚低涡东移减弱，造成新疆东部区域极端暴雨。进一步分析可知，新疆其他地区的暴雨是西太副高西伸北挺与中高纬度脊同位相叠加（张家宝等，1987；曾勇等，2017；张云惠等，2013），而此次暴雨产生在西太副高西部，其西伸北挺过程并没有与中高纬度脊同位相叠加[图2(b）]。由此可见，此次极端暴雨西太副高西伸北挺的位置偏北，暴雨落区位于其西侧，在新疆暴雨过程中罕见；此次暴雨西太副高在水汽输送和阻滞影响系统东移方面起到了重要作用，与中国中东部相似；因此，雨强大，持续时间长，累计降雨量大。
【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀一次罕见的双雨带暴雨过程成因分析[J]. 王华,李宏宇,仲跻芹,吴进,李梓铭,吴剑坤. 高原气象. 2019(04)
[2]新疆西部一次大暴雨形成机理的数值模拟初步分析[J]. 曾勇,周玉淑,杨莲梅. 大气科学. 2019(02)
[3]青藏高原东北部一次罕见强对流天气的中小尺度系统特征分析[J]. 朱平,俞小鼎. 高原气象. 2019(01)
[4]2016年初冬陕西一次高架雷暴天气过程分析[J]. 郭大梅,章丽娜,王秀明,胡启元. 气象. 2018(11)
[5]新疆西部一次极端暴雨事件的成因分析[J]. 曾勇,杨莲梅. 高原气象. 2018(05)
[6]南疆短时强降水概念模型及环境参数分析[J]. 黄艳,俞小鼎,陈天宇,唐鹏. 气象. 2018(08)
[7]新疆阿勒泰地区短时强降水流型及环境参数特征[J]. 庄晓翠,赵江伟,李健丽,李博渊,谢秀琴. 高原气象. 2018(03)
[8]内蒙古夏季典型短时强降水中尺度特征[J]. 常煜,马素艳,仲夏. 应用气象学报. 2018(02)
[9]2010—2016年新疆阿勒泰地区暖季降水日变化特征[J]. 李博渊,马宏君,庄晓翠,赵江伟. 干旱气象. 2017(05)
[10]南疆西部两次短时强降水天气中尺度特征对比分析[J]. 曾勇,杨莲梅. 暴雨灾害. 2017(05)
本文编号：3113224
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