酒泉一次暴雨天气过程分析

2019-12-27王海燕鲁岳

安徽农学通报 2019年22期

关键词：暴雨

王海燕鲁岳

摘要：选取2018年8月20日发生在甘肃省酒泉地区的暴雨天气过程，利用MICAPS高空及地面资料、数值预报产品等对该次暴雨天气过程的环流背景、影响系统、物理量条件等进行了诊断分析。结果表明，500hpa和700hpa短波槽，对酒泉市降水有较大意义。

关键词：暴雨;短波槽;甘肃酒泉

中图分类号 P458.121.1文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）22-0154-04

1 天气实况及灾情

1.1 天气实况 2018年8月20日08时至21日08时，酒泉市金塔县北部部分乡镇、肃州区沿山乡镇降雨量达大到暴雨水平，最大降水量出现在肃州区黄草坝，达41.3mm。大于25mm的观测站点有：肃州区黄草坝41.3mm、肃州区榆林坝40.2mm、肃州区金佛寺34.2mm、金塔县鼎新32.8mm。8月20日21时许，肃州区沿山区域突降暴雨，降雨持续长达4个小时以上。

1.2 灾情此次暴雨共造成酒泉市肃州区5个乡镇24个村822户2507名群众受灾，紧急转移分散安置116人;造成严重损坏房屋33户107间，一般损坏房屋41户68间，倒塌圈舍139户234间;因灾死亡大牲畜12头、因灾死亡家禽166只;造成农作物受灾419.2hm2，其中成灾419.2hm2，主要为玉米、花卉、葵花、藜麦、制种蔬菜、洋葱等作物;造成渠道受损36720m，道路受损17300m。共计造成直接经济损失1397.35万元，其中农业损失953.2万元，基础设施损失43.1万元，家庭财产损失401.05万元。

2 环流背景演变

20日08时500hpa高空场，欧亚中高纬度为两槽一脊形势，贝加尔湖东部有一高压中心，且新疆北部到酒泉市北部有一短波槽，并有冷空气堆积，冷空气沿槽后偏北气流下滑，推动短波槽东移，此时500hpa乌鲁木齐和酒泉温度相差5℃。鄯善到若羌有短波槽，对酒泉市抬升降水提供有利条件。700hpa20日08时阿勒泰-塔千里克有短波槽，随着西北气流冷空气的加强有利于温度槽加深，对流天气加强，乌鲁木齐和酒泉温度相差8℃。

3 物理量诊断分析

3.1 相对湿度降水需要较好的水汽条件，水汽由源地水平输送到降水地区，降水持续时间的长短，影响着降水量的大小[1]。20日08时，酒泉市相对湿度在50%～70%。玉门移动相对湿度较大，20时酒泉市玉门以西为干区，玉门以东相对湿度逐渐增大，肃州区附近已经进入湿区，对比降水落区，说明较高的相对湿度有利于降水。

3.2 动力结构特征

3.2.1 垂直速度大气垂直运动是天气分析和预报中必须经常考虑的一个重要物理量。垂直运动的重要作用表现在几个方面：（1）大气中的凝结和降水过程与上升运动有密切关系，（2）大气层结不稳定，能量需在移动的上升运动条件下，才能释放出来，从而形成对流天气，（3）垂直运动造成的水汽、热量、动量、涡度等物理量的垂直输送，对天气系统的发展有很大的影响[2]，（4）大气中的能量转换主要是通过垂直运动得以实现，所以分析垂直运动有重要意义[3]。20日08时500hpa酒泉市大部分为负值，负值中心在哈密东北部;20时全部转为正值，玉门以东正值较大，变化非常明显。20日08时700hpa肃州区、金塔为正直，正值最大在甘肃中部地区，其他地方均为负值;20时马鬃山-玉门附近为负大值区，大部分地区均为负值，强烈的上升运动，有助于降水。

3.2.2 涡度场分析在大尺度天气系统演变过程中，大气基本上做涡旋运动，涡度的变化表征天气环流形式的变化[4]。19日08时500hpa酒泉市绝大部分为负值，马鬃山附近为正值;19日20时都变为正值，但是正值数值均不大，变化不是很明显;20日08时仍为正值，对比19日20时，数值几乎没有变化;20日20时，肃州区为正值，其他均为负值，数值变化明显;21日08时玉门以西为负值，玉门以东为正值，对比降水实况，暴雨发生主要在肃州区和金塔地区;21日20时酒泉市全为负值区。19日08时—21日20时500hpa涡度场中正涡度的建立、发展、减弱，为酒泉市降水提供必要的动力条件。

3.3 指数 18日02时-08时k指数酒泉迅速上升，至14时开始下降，19日02时-14时呈上升趋势，且趋势斜率较大，午后下降，20日02时此后，到21日08时，k指数日波动不规律，对比此次暴雨降水时段，在20日夜间到21日08时k指数数值相对较高。21日14时后k指数恢复以往日波动。分析发现：k指数的越大，对流天气出现的概率也就越大，有利于降水[6];差值为负值时，大气层结不稳定[7]。

4 温度对数压力

从前面各能量场分析得知，8月20日20时不稳定能量最强盛，K指数达到22，表明河西西部中低层暖湿显著增强，形成整层强的不稳定层结，有降水可能;si指数达到-0.62℃，表明系统不稳定，有出现对流天气可能，cape指数达到668.7J/kg，说明对流天气的发生储存较多的能量。探空图上，敦煌上空具有明显的正不稳定能量区对流抑制有效位能214.2J/kg，说明有扰动，对流运动突破对流抑制状态时，就会有强烈的对流运动产生。在300～700hpa的高度层中，状态曲线总是大于层结曲线，显示了700hpa以上的大气处在不稳定的状态之下，大气中存在着大量的不稳定能量，为降水的发生所需的上升运动提供了所需的能量[8]。

5 结论

（1）500hpa和700hpa短波槽是造成暴雨天气的直接影响系统。

（2）降水需要较好的水汽条件，水汽由源地水平输送到降水地区，降水持续时间的长短，影响着降水量的大小，较高的相对湿度有利于降水。

（3）同时降水与该地区空中垂直运动负中心相配合，其上升速度越大，持续时间较长，对降水越有利。500hpa涡度场中正涡度的建立、发展、减弱，为酒泉市降水提供必要的动力条件[9]。

（4）K指数，si指数，cape指数对降水有重要指示意义。k指数和cape指数越大，越不稳定，越有利于降水，si指数相反。

参考文献

[1]谭璐璐.基于水汽因子的中国中东部区域TRMM降水产品降尺度研究[D].江苏：南京信息工程大学，2017.

[2]计展锋，吴飞龙.鄱阳县7月13日-15日暴雨天气过程分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012（33）.

[3]郁紅弟.GPS可降水量资料在中尺度模式中的应用[D].江苏：南京信息工程大学，2009.

[4]周春花，顾清源，何光碧.高原涡与西南涡相互作用暴雨天气过程的诊断分析[J].气象科技，2009，37（5）：538-544.

[5]徐爽.京津地区雹暴过程的闪电活动特征研究[D].江苏：南京信息工程大学，2016.

[6]郑永光，陶祖钰，俞小鼎.强对流天气预报的一些基本问题[J].气象，2017，43（6）：641-652.