张艳艳

（兰州资源环境职业技术学院，甘肃 兰州 730021）

受北方冷空气和高原暖湿气流共同影响，26-27日张掖普降中到大雨，山丹、民乐、肃南局部地方出现暴雨。全市112个测站中41站为中雨，31站为大雨，14站为暴雨，最大降水出现在山丹李桥，降水量为39.7mm。截至28日07时，各县城区降水量（mm）：市区13.2，甘州荒漠区14.0，高台4.3，临泽15.1，山丹13.1，民乐31.8，肃南30.7。

1.天气形势分析

1.1 高空环流形势演变及主要影响系统

通过分析5月25日500 hPa高空环流形势( 图略) ，东亚地区中高纬度出现两槽一脊的形势，其中，两脊位于东欧地区和东西伯利亚地区，低压槽区位于中西伯利亚高纬地区。冷空气来自于新地岛，并在欧洲脊前下降到贝加尔湖地区堆积，形成了一个闭合的低涡中心，并伴有-28℃冷中心，26日08时(图略)高空冷涡变性南压，在新疆北部减弱为低槽，同时河西地区上空受高空暖脊控制，暖平流强盛，西南风发展，风速达到了12m/s，西南风可以输送大量的水汽、动量和不稳定能量。500hPa高空图上，27日08时(图1a)，温度槽落后于高度槽，高空低槽东移至酒泉西部，低层冷平流较强，700hPa比湿达到了6g/kg，说明水汽条件充足。27日20时(图1b)高空低槽快速东移至河西走廊东部，槽前西南风风速达到了10m/s，与等温线的交角较大，大于45°，说明槽前暖平流强盛，槽后西北风风速达12m/s。500hPa的高空形势的主要特点是偏南气流发展较快，暖平流强盛，为降水输送了大量的水汽、动量和不稳定能量；高空冷空气快速入侵，触发了此次局地暴雨天气。

图 1 500hPa 高空图5月27日08时（图a）27日20时（图b）

1.2 地面形势演变

5月26日20时地面图上（图2a），我市正处中尺度热低压的控制中，锋面移动至甘新交界处，锋后新疆北部各测站均有降水天气，且南疆地区有冷高压，冷高压中心强度为1015hPa；从27日08时地面图上（图2b）可以看出，锋面已移到我省东部地区，我市出现了降水天气，冷高压中心继续维持在南疆地区，但受高压前部冷空气影响，整个高原地区都已出现降水；26日夜间受锋面过境的影响，全市出现了5-6级的大风，至27时08时前，全市都出现了降水。27 日 20 时 (图 2c)，冷中心移至我市南部，我市受冷空气影响，全市出现了降水天气；到28日08时(图2d)，冷中心维持在我市南部，配合高原暖湿气流，因此造成了此次我市强降水的出现。中尺度热低压的形成，日增温明显，提供了能量条件；冷锋的快速移动对此次暴雨起到了触发作用。

图2 地面图 5月26日20时（图a）27日08时（图b）27日20时（图c）28日08时（图d）

2.不稳定条件

2.1 K 指数

通过5月26日20时K指数图（图略）可以看出，此时K指数大值中心位于酒泉，到27日08时，K指数大值中心已移至张掖市西部，20时， K指数大值区稳定在张掖，民乐、肃南K指数达32，这与本次强降水时段、暴雨区域有很好的对应，带来了此次强降水天气的不稳定性条件。28日08时，K指数大值中心移出张掖，本次强降水天气趋于结束。

2.2 T-lnp 图

从张掖探空曲线图上看（图略），张掖上空中低层存在不稳定能量，湿层深厚，而且低层存在明显的风向切变，300hPa以上风速随高度增大，这表明张掖上空中低层存在暖湿不稳定，配合高层冷空气入侵，有利于不稳定能量的释放，有利于产生局地强对流、强降水天气。

3.物理量特征分析

3.1 水汽条件

3.1.1 相对湿度预报

产生暴雨的重要条件之一包括充分的水汽供应，暴雨的形成必须有水汽的输送和积累，一般认为中低层湿度与降水有直接关系。通过分析700hPa相对湿度图（图略），得出结论：27日08时张掖市祁连山沿山地区维持一相对湿度大值区；11时，高原南部的高湿区北抬东移，呈片状分布，此时，张掖相对湿度已经达到80%以上，高台、肃南相对湿度已经达到90%以上；14时，张掖已处于高湿区控制中，其相对湿度都已经达到90%以上；对比17时和20时相对湿度图可以看出，高湿区稳定少动，张掖一直处在高湿区控制中，此次过程水汽主要来源于孟加拉湾，水汽非常充沛且高湿区在该地长时间维持，为此次暴雨天气过程提供了水汽条件。伴随冷空气南下，高湿区不断东移，到23时湿度大值带减弱且向东南方向逐渐移出甘肃境内。随北方冷空气东移南下，湿度大值区从块状演变为带状，湿度维持时间较长，呈西北东南移向，最后减弱移出甘肃。

3.1.2 水汽通量散度

水汽通量散度表示了水汽的辐合辐散情况，通过分析26日20时700hPa水汽通量散度，得出结论：水汽负值大值区（辐合区）出现在南疆、青海湖地区；水汽正值区(辐散区)出现在酒泉西部。27日08时、20时、28日08时，水汽通量辐合区一直稳定在青海湖，水汽辐合层较厚，低层辐合明显，较厚的湿层和源源不断的水汽在这里汇集，为此次暴雨天气过程提供了水汽条件。

3.2 动力条件

除了源源不断的水汽输送外，动力抬升机制是造成暴雨的另一个重要条件。从散度场来看，降水发生之前,26日20时，在河西地区并没有十分明显高层辐散、低层辐合；27日08时，河西地区低层辐合逐渐加强，同时可见300hPa在河西上空对应一个辐散区，500hPa河西地区无明显的辐合辐散区，说明气流以上升为主，水平运动不明显，这种高层辐散、低层辐合的垂直结构正好对应强降水发生时段。

3.3 热力条件

由于受新疆北部低压槽东移带来的冷空气影响，河西地区温度平流明显，26日20时，500hPa冷平流已经影响到新疆东部，伴随冷平流，冷槽东移南下，27日20时已经影响到新疆、青海、河西地区，冷平流和西南较弱的暖平流交汇在张掖的中南部，受副高的阻挡作用，冷槽东移受抑制，这使得冷平流与暖空气交汇的位置一直维持在张掖境内，并从河西地区逐渐向东缓慢移动，使得降水可以较好地持续。明显的冷暖汇合造成不稳定有利于阵性降水，大范围降水云系中产生的对流单体对暴雨的形成有利。

4.中尺度云系

在红外卫星云图可以看出（图略），副热带急流云系位于青海，云团呈现反气旋弯曲，北部边界光滑整齐的，下风方向伸展出现羽状卷云，并向东北方向移动，冷锋尾部云系与副热带急流云系合并，形成了中尺度暴雨云团，云团缓慢的向东北方向移动，形成局地的强降水。

5.雷达回波

通过分析雷达回波图（图略），从27日09时20分到20时40分，在民乐、肃南周围有稳定性强回波，回波强度在35-40dBZ之间。由速度图可以看出，低层为西南风，高层转为西北风，有明显的垂直风切变，有利于稳定性降水。雷达回波分析表明低层暖平流与高层冷平流叠置的区域形成了强回波带，且强回波带稳定少动，造成了此次祁连山区局地暴雨。

6.EC数值预报

从欧洲形势场可以看出，26日20时（图3a）,张掖处于西北气流控制中，冷空气位于新疆北部，高原有两支短波槽生成，一条位于河西西南处，另一条位于新疆西南处，张掖及高原祁连山沿山地区湿度条件一般；27日20时（图3b），冷空气偏北东移已进入河西，高原南支槽北抬移至张掖，张掖正处在高原槽控制中，湿度条件非常好，山区相对湿度在90%左右；到28日20时（图略），冷空气已经移除我省，张掖处在偏西气流控制之中。欧洲中心对此次过程的预报非常准确，无论是时效还是水汽条件都和实况基本一致，为这次过程的准确预报提供了关键的指导作用。

图3 EC形式场预报 5月26日20时（图a）27日20时（图b）

7.结语

本次暴雨主要是由西北气流中快速下滑冷空气配合高原西南暖湿气流引发的局地强降水，降水过程持续时间较长，局地性强，从而形成局地暴雨。中尺度热低压的形成，日增温明显，为此次局地暴雨天气提供了能量条件；快速移动的冷锋对此次暴雨的发生起了触发作用。低空辐合高空辐散的高低空配置有利于上升气流的维持和发展，深厚的上升运动、充足的水汽供应对暴雨的形成起了重要作用。冷锋尾部云系与副热带急流云系合并，形成了中尺度暴雨云团，且云团缓慢地向东北方向移动，形成稳定的强降水天气。欧洲中心数值预报对冷空气、高空槽位置预报和实况比较吻合，对此次暴雨预报起了重要作用。总的来说，欧洲中心数值预报对本次暴雨天气过程有很好的预报能力。