旦增冉珍 卓玛 次仁拉姆 普布扎西 德吉白珍

摘要 利用常规观测资料、NCEP再分析资料以及卫星TBB资料，对2020年5月20-21日西藏强降水过程的环流背景、物理量以及其中尺度特征等进行了分析。得出以下结论：（1）此次西藏大范围的强降水天气过程中中高纬地区为两槽一脊型，巴尔喀什湖附近不断有低槽分裂冷空气南下影响高原，500 hPa上的高原槽与高低空急流的配置，是此次强降水过程的主要影响系统。（2）孟加拉湾热带风暴“安攀”登陆后外围云系不断上高原，强降水区的高湿区明显，500 hPa相对湿度≥95%、比湿达到5 g·kg-1以上，为强降雨天气提供了有利的水汽条件。（3）CAPE值较高，达到1 000 J/kg，CIN值较低，对流能量充足，有利于不稳定能量释放，配合强的垂直速度上升中心，中心值为-1 Pa·s-1为降雨天气提供了有利的上升运动，是此次降水过程的主要动力条件;（4）在26°N～30°N之间高空有一明显的假相当位温能量锋区，且随纬度的增高而向高空倾斜，为强降水天气提供了热力条件;（5）卫星云图TBB分布：反映出降雨期间有中小尺度对流云团配合，孟加拉湾风暴“安攀”最强云团中心最大TBB值达-80℃，强降水期间日喀则南部、山南南部和林芝南部最强对流云团的云顶亮温为-60℃左右，对流云团的生成为短时强降水提供了中尺度系统。

关键词 西藏;孟湾热带风暴“安攀”;物理量诊断;TBB

中图分类号：S161 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）01–0020–05

孟加拉湾风暴是指发生于北印度洋孟加拉湾海域的热带气旋，它对中国天气的影响主要集中在云贵高原和青藏高原，尤其对西藏南部和滇西南的影响最为严重，往往带来大暴雨或大暴雪天气。研究[1-3]认为，孟加拉湾风暴登陆后产生的水汽为西南地区持续强降水提供了有利的水汽条件，同时它也是造成高原地区降水的重要天气系统。据统计[4]，每年孟加拉湾风暴最活跃的时段集中在5月、10月和1月。因此，研究孟加拉湾热带风暴对青藏高原降水的影响对西藏自治区气候的分布和降水特征有重要意义。

青藏高原是世界平均海拔最高的高原，由于环境独特、天气现象恶劣且地形复杂，在我国形成了一个独特的气候区域。青藏高原地处我国西南区域，有特殊的地理和气候分布特征，大尺度环流条件与我国大部分地区不同。有学者研究，青藏高原区域具有显著的热力和动力等作用[5-7]，该地区的热力和动力作用对北半球环流也构成了一定的影响，且在夏季能影响到赤道南部区域[8]。

根据研究资料，青藏高原对我国气候影响较为显著[9-10]。

1 资料选取

所用2020年5月20—21日西藏53个固态观测气象站和自动站逐时观测资料、常规探空资料;NCEP再分析资料用于对相对湿度、比湿、涡度、垂直速度及假相当位温的垂直剖面分析，水平网格距为1°×1°，时间分辨率为6 h;卫星云图分析资料来自国家气象卫星中心下发的FY-2F逐时的TBB资料。

2 降水实况

受孟加拉湾风暴“安攀”登陆后外围云系北上和北部冷空气南下的共同影响，2020年5月20日08：00—22日08：00

西藏除阿里地区、日喀则西部和那曲西部外全区大部分出现了强降水天气。

从累计降水量分布图可以看出（图1），此次降水过程降雨量大，范围广，持续时间长，有3个强降水中心，分别是山南南部、日喀则南部和林芝东南部。拉萨北部、那曲东部、昌都北部、日喀则过程降水量在10 mm以上。根据2020年5月21日08：00—22日08：00 24 h

降水量实况可知，全区共出现15个站超过中雨以上的降水，西藏东南部错那出现了大雨量级的降水，应为大雨+暴雪;21日08：00—22日08：00降水量为45 mm，

其中至少有13 mm的雪，在21日02：00～08：00的监测中，都是雪，错那积雪达5 cm之深，此降水强度在当地5月十分罕见。

3 大尺度环流分析

孟加拉湾风暴“安攀”在5月20日18：30前后在孟加拉湾沿海登陆，外围云系移速快，影响范围广。5月20日08：00，500 hPa高度场叠加200 hPa高空急流环流（图2a），这时热带风暴“安攀”还未登陆，中心位置位于18°N，86°E附近，风暴中心附近风速达到30 m/s，与印度半岛附近的风速形成明显的辐合区。欧亚中高纬为两槽一脊型，巴尔喀什湖附近低槽不断分裂，冷空气南下，西太平洋副热带高压（以下简称副高）和伊朗高压位置偏西，高原上主要以西南风向为主，风速最高达到8 m/s左右。200 hPa高空急流位置偏北，最大风速达到36 m/s以上，位于那曲西北部，高原南部最强风速在27 m/s以上，山南南部错那达到27 m/s。

5月20日20：00，500 hPa高度场叠加200 hPa高空急流环流（图2b），此时孟加拉湾风暴“安攀”已登陆，高原上那曲西部至日喀则中部有高空槽影响，那曲东部、拉萨、日喀则西南部、山南、林芝和昌都位于槽前西南气流中，槽前西南气流发展旺盛，高原中东部及高原南部处于强的西南气流控制，高原南侧受孟加拉湾风暴“安攀”登陆后外围云系的影响，云系中心位置位于21°N，87°E附近，风暴中心附近风速加强达到30 m/s以上，高原南侧孟加拉湾一带西南风风速最强达到40 m/s，有利于深厚的暖湿气流向高原输送水汽。此时日喀则南部帕里、山南南部错那、林芝东南部察隅一带西南风速明显增大，南风分量不断加大，风速由20日08：00的

16 m/s增大到24 m/s，形成的低空急流为高原南部出现强降水提供了充足的水汽。200 hPa高空急流最大风速达到40 m/s以上，位于那曲东北部至昌都北部附近，高原南部最强风速在28 m/s

以上，山南南部错那达到28 m/s，强降水区位于高空急流入口区右侧的强辐散区附近。5月21日08：00，500 hPa環流，高原上的高空槽加深东移后南压，槽线东移至93°E附近，高原南侧的孟加拉湾风暴“安攀”登陆后外围云系逐渐北抬后东移，中心位于25°N，89°E附近，日喀则南部、拉萨东南部、山南、林芝和昌都仍位于槽前西南风控制中，有利于高原的中东部和南部持续降水。高原南侧低层600 hPa西南风速最强达到32 m/s，低层600 hPa上林芝南部附近有明显的风的辐合，林芝南部处于低空急流出口区的左侧，为降水持续提供充足的水汽输送。此次大范围降水天气的影响系统主要包括：500 hPa的高空槽、孟加拉湾风暴“安攀”登陆后的外围云系及高低空西南急流是关键系统，为强降水提供源源不断的水汽。

4 物理量诊断分析

4.1 水汽条件

根据5月20日08：00（图3a）和5月20日20时（图3b）EC500 hPa比湿和涡度叠加实况分布图可知，孟加拉湾风暴“安攀”登陆前后的水汽条件对比很明显，“安攀”登陆前08：00涡度场以正涡度为主，正涡度中心位置与风暴中心位置吻合，在18°N，86°E附近，风暴中心附近的比湿在8 g·kg-1以上，印度半岛附近比湿6 g·kg-1左右，高原中东部比湿在4 g·kg-1以上，高原南部比湿5 g·kg-1

以上。“安攀”沿海登陆后20：00，中心位置明显北抬东移，在21°N，87°E附近，风暴中心与正涡度中心位置仍吻合，附近的比湿在8 g·kg-1以上，印度半島附近比湿增大6～7 g·kg-1，以上，高原中东部比湿增大至5 g·kg-1以上，高原南部比湿6 g·kg-1以上。根据5月20日08：00（图4a）和5月20日20：00（图4b）EC500 hPa相对湿度实况分布图，与过程期间500 hPa比湿和涡度叠加实况分布图分布比较一致，明显看出“安攀”登陆前高原上相对湿度在40%以上，其中高原中东部和高原南部相对湿度均在70%～80%左右。风暴登陆后，伴随高原上那曲西部至日喀则中部有高空槽生成，高原的中东部及高原南部处于强的西南气流控制，由孟湾一带向高原输送暖湿气流，相对湿度也明显增大，高原中东部和高原南部强降水区相对湿度增大至95%以上，接近饱和。由此可见，此次强降水过程中，水汽的主要来源受孟加拉湾风暴“安攀”影响，沿西南低空急流逐渐向高原输送水汽，高原南部地区有西南向的水汽大值区，为强降水区提供了充沛的水汽。

4.2 动力条件

从强降水过程的垂直速度看，山南南部错那站降水开始前19日20：00（图5a），整层处于一个弱的下沉区，20日08：00高层（250～200 hPa）和中层（400～300 hPa）垂直速度为+0.2 pa·s-1，为下沉区，低层（500 hPa）存在-0.4 pa·s-1的上升区，上升运动明显。低层西南风速由19日20：00的8 m·s-1增大到至16 m·s-1，有利于南部水汽的输送，降水最强时段20日20：00—21日20：00低层500 hPa～250 hPa均处于1个强的上升运动区，21日20：00在500 hPa存在一个-1 Pa·s-1的上升运动中心，相对湿度由降水开始前的70%逐渐增大到降水发生时的90%以上;从湿层的厚度来看降水最强时段，整层相对湿度接近饱和达95%以上，配合着低层西南风，降水期间500 hPa最强风速达到20 m/s，有利于南部水汽的不断补充，22日08：00降水过程减弱时湿度明显下降，上升运动也明显减弱，500 hPa风速减弱至8 m/s左右。从帕里站的剖面（图5b）看，帕里站强降水期间20日20：00—21日20：00高层（250～200 hPa）和中层（400～300 hPa）有-1pa·s-1的上升区，低层（500 hPa）存在-0.6pa·s-1的上升区，21日08：00低层500 hPa～200 hPa均处于一个强的上升运动区，中层（400 hPa）存在-1pa·s-1的上升运动中心，21日08：00高湿区从100 hPa向下伸展到达地面，相对湿度达90%以上，接近饱和，有利帕里站的强降水发生。22日08：00降水过程减弱，相对湿度下降至60%，整层处于一个弱的下沉区，风速也明显减弱。

此次过程受孟加拉湾风暴“安攀”影响，对风暴登陆前后不稳定能量对比得出：热带风暴“安攀”还未登陆时，5月20日08：00（图6a），中心位置位于18°N，86°E附近，CAPE最大值在风暴中心附近，达到1000 J/kg以上，高原以南最大CAPE值达800 J/kg，5月20日20：00（图6b）风暴登陆后，风暴中心北抬后有所加强，受外围云系影响高原以南CAPE值增大至1 000 J/kg左右，配合分析5月20日08：00（图7a）和5月20日20：00（图7b）两个时段的对流抑制图，可以看出高原以南CIN值较小，随着系统的移动低值区略有北抬移至错那站上空，有利于不稳定能量的释放，CIN值的变化与对应降水时段比较吻合。

4.3 热力条件

5月20日08：00 500 hPa假相当位温和5月20日20：00 500 hPa假相当位温是孟加拉湾风暴“安攀”登陆前后的热力条件，20日08：00（图8a）在26°N～30°N的高空有一明显的能量锋区，且锋区高度随纬度的升高，温度降低，位势越不稳定。锋区上侧是假相当位温的低值区，锋区下侧是从南向北推进的暖湿空气，对应假相当位温的高值区，中心值为70℃。高原中东部假相当位温在48℃～56℃，20日20：00（图8b）500 hPa假相当位温能量锋区进一步北扩至26°～32°N，高原中东部假相当位温在52℃～58℃，强降水区错那附近的假相当位温为60℃。20日20：00 500 hPa假相当位温，南部强降水区和林芝东南部能量锋区变宽，从24°N纬度以上假相当位温锋区等值线向东北方向倾斜得更厉害，与“安攀”登陆后移动路径和500 hPa形成的西南急流相对应，锋区附近的暖湿气流发展更加旺盛，有利于高原中东部和高原南部出现降水。

5 中尺度云团分析

2020年05月20日20：00—21日20：00，山南南部错那出现34.9 mm降水;日喀则南部帕里出现24.8 mm降水;林芝南部察隅出现24.5 mm降水;那曲东部嘉黎出现23.8 mm降水。从帕里站附近FY-2F云顶亮温（BlackBody Temperature，TBB）可见，20日18：00时孟加拉湾风暴“安攀”位于21°N，87°E附近，日喀则南部帕里站上空TBB为-30℃～-40℃（图9），印度半岛上空有1个大的对流云团b发展，其中云团b最大TBB值达-70℃（图9），孟加拉湾风暴“安攀”外围云系最强云团中心TBB值达-80℃（标注D）;20日23：00时孟湾风暴已经沿海登陆，外围云系有所北抬，印度半岛上空的对流云团b北抬东移至高原以南，TBB值达-60℃～-70℃（图10）;帕里站云系a东移至山南南部附近，错那站上空TBB为-40℃～-50℃（图10），林芝附近云系TBB为-40℃～-50℃;此时高原以南附近的对流云团发展旺盛，开始影响高原南部，错那站每小时的降水量不断递增;21日01：00风暴外围云系继续北抬东移至23°N，89°E附近，云系明显加强并分裂出对流云团a至印度半岛上，云团a最大TBB值达-70℃（图11），之前高原以南云团b和山南南部错那云团a都明显加强，在山南一带出现了中小尺度的对流云团，对流云团的最强云顶亮温增大至-60℃～-70℃（图11），此时错那累计降雪量为15 mm，已达到中雨量级。日喀则南部帕里站附近云系仍在-30℃～-40℃，有利于降雨持续，再配合着西侧不断有对流云团东移南压向林芝一带，后侧有云系不断补充，有利于降水过程期间逐渐加强;21日02：00孟湾风暴“安攀”上印度半岛，位于24°N，89°E附近，最强云团中心最大TBB值达-80℃（标注D）;高原南侧孟加拉湾一带西南风风速加强，继续影响高原山南和林芝附近;山南一带出现的中小尺度对流云团b范围扩大，最强云顶亮温为-50℃～-60℃（图12）;21日07：00孟湾风暴“安攀”有所减弱，最大TBB值达-60℃（标注D），此时高原上山南一带最强云系东移，林芝附近云团TBB值达-40℃～-60℃，其中最强云顶亮温为-50℃～-60℃在墨脱一带（图13），之后对流云团b系统东移南压影响察隅，与此时段内该地区的强降水相对应;21日00：00～08：00察隅累计降水量达15 mm，平均每小时以2 mm的降雨量递增;墨脱附近的对流云团b东移，察隅附近的最强云顶亮温为-50℃以上，察隅的降水持续。21日17：00时之后（图14）孟湾风暴“安攀”减弱东移至东经95°E以东，云顶亮温最大TBB值减弱至-50℃（标注D），高原南部附近的云团已移出，日喀则南部和山南南部降水减弱;林芝上空的对流云团北抬影响那曲东部和昌都北部，林芝东南部的降水逐渐减弱结束。从云图分析表明，此次降水是由多个中小尺度对流云团发展形成，日喀则南部、山南南部和林芝南部降水最强时段对流云团的云顶亮温为-60℃左右，有利于出现短时强降水。

6 結论

（1）此次强降水天气过程中欧亚中高纬地区为两槽一脊型，巴尔喀什湖附近有低槽不断分裂冷空气南下以及500 hPa上高原槽与高低空急流的配置是此次强降水过程的主要影响系统，孟加拉湾热带风暴“安攀”登陆后外围云系不断上高原，为降雨天气提供了有利的水汽条件。

（2）降水过程的水汽主要来自孟加拉湾，孟加拉湾热带风暴“安攀”沿海登陆后外围云系不断上高原，强降水区的高湿区明显，500 hPa相对湿度≥95%、比湿达到5 g·kg-1以上，为强降雨天气提供了有利的水汽条件。

（3）降雨期间，CAPE较高达到1000 J/kg，CIN值较低，对流能量充足，有利于不稳定能量释放，配合强的垂直速度上升中心-1 Pa·s-1为降雨天气提供了有利的上升运动，是南部出现强降水的主要动力条件。

（4）在26°N～30°N高空有一明显的假相当位温能量锋区，且随纬度的增高而向高空倾斜，为强降水天气提供了热力条件。

（5）卫星云图TBB分布反映出降雪期间有中小尺度系统配合，TBB最大值在-70℃～-80℃之间，降雪期间各站的TBB最大值在-50℃～-60℃。

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责任编辑：黄艳飞

An Analysis of the Large-scale Heavy Precipitation Process in Tibet by the Bay of Bengal Storm

DAN Zeng-ran-zhen et al （Tibet Autonomous Region Meteorological Station， Lhasa， Tibet 850000）

Abstract This paper analyzes the circulation background， physical quantity and scale characteristics of heavy precipitation process in tibet from may 20 to 21， 2020 using micaps conventional observation data， ground precipitation data and satellite TBB data.（1） The middle and high latitudes are two troughs and one ridge in the large-scale heavy precipitation in Tibet， and the low troughs near Lake Balca continuously split cold air down the upper plateau. The plateau trough on hPa 500 is the main influence system of the heavy precipitation process.（2） During the rainfall period， the high humidity area of 500 hPa ≥90% relative humidity is obvious， and the strong vertical velocity rising center-1 Pa·s-1 provides favorable rising motion for rainfall weather. From 200 hPa and 500 wind field analysis， the configuration of high and low air jet is the main dynamic condition for strong precipitation in the south;（3）Satellite cloud map TBB distribution： reflecting the cooperation of mesoscale systems during rainfall， the maximum TBB value of the centre of the strongest cloud cluster of the Bay of Bengal storm “Anpan” reaches -80℃， and the cloud top bright temperature of the strongest convective cloud cluster in southern Xigaze， southern Shannan and southern Linzhi is about -60℃ during heavy precipitation.

Key words Tibet; Mengwan Tropical Storm “Anpan”; Physical Quantity Diagnosis; TBB