2020年6月21日海西州一次强降雨天气过程分析

2020年6月21日海西州一次强降雨天气过程分析

陈安琪

青海省海西州新源镇迎宾路天峻县气象局

摘要：本文利用常规气象资料、NCEP全球分析资料等相关气象资料对2020年6月21日海西州一次强降雨天气过程进行分析。结果显示：本次强降雨天气过程是在亚欧大陆环流经向度较大、低槽持续增强为高空冷涡的环流形势下产生的。冷涡较为深厚，促使系统发展较慢，海西州东部出现降水天气。在冷锋的作用下，冷空气不断南下到降水落区，在海西州东部一带表现为“上冷下暖”的结构特点，不稳定性比较显著，同时配合着适宜的水汽条件、地形抬升条件以及较强的垂直风切变条件，这些推动了局部地区强降雨的形成。在本次强降水天气期间，对流单体生命史较短，结构比较松散，在东移南下期间，沿地面辐合线持续新生增强，强降水主要发生时间段对应着单体合并增强时间段。

关键词：海西州；强降雨天气；环流形势；

引言

强降雨发生过程中强度往往特别大，极易产生山洪、泥石流、地质灾害等自然灾害。海西州隶属于青海省，位青藏高原的北边区域，青海省的西部，海境内地势整体来说呈“西北高、东南低的特点”，地理坐标处于35°01′-39°19′N,90°07′-99°46′E之间，境内气候为高寒干燥大陆性气候、降水比较少且年际分布不均、昼夜温差大、光照资源好。海西州暴雨天气主要发生于5月至9月，尤其是夏季暴雨发生概率较高。每年暴雨天气的发生经常会对交通运输以及通讯电力设施等领域带来严重危害[1]。基于此，加强海西州暴雨天气的研究就显得十分必要。本文通过对2020年6月21日海西州一次强降雨天气过程进行分析，可以深入掌握海西州强降雨天气形成机制，为提升当地暴雨天气预报预警的准确率提供参考。

1天气实况

受西南暖湿气流以及源于北方地区冷空气的共同作用，2020年6月21日下午海西州东部德令哈、乌兰县一带出现了强降雨天气过程，此次天气过程中还夹杂着雷电天气过程。 

2 环流形势

2.1高空形势分析

2020年6月20日08时， 500 hPa形势场亚欧大陆中高纬区域属于2槽1脊型的环流形势，槽强脊弱，有较深厚的低槽分布在新疆以北区（1a）。低纬588 dagpm 线持续向西边区域延伸，同时其主要特点为带状，西脊点处于东经90°，其同中东高压间产生一个切变，切变以及北边低槽构成一经向型低值区，主要处于新疆、西藏至印度中东部，青海省大部分地区受它的影响短波槽活动比较多。伴随着北方冷空气逐渐下压，6月21 日 08时，588 dagpm 线不断东退、 580 dagpm线逐渐南落，有较为宽厚的低值区处于中高纬地带，海西州一带受槽前偏南气流的影响，冷、暖气流在海西州积聚且逐渐东移（图1b ）。 海西州大多数地区T-Td趋于饱和状态，数值不足 4.0℃。700 hPa形势场（图1c），低层西南急流的作用下，水汽持续朝我国湖南、湖北、江西一带输送，有1个西南涡在甘肃南部与四川北边一带产生，水汽条件越来越好；6月 21 日08时转受东风影响，这个时候风速为 6 .0m/s，比湿值为 10 g/kg ，然而未产生明显的水汽通道。

本次强降雨天气过程是在亚欧大陆区域环流经向度大、低槽持续增强为高空冷涡的环流形势下产生的。冷涡处在东经90°，北纬50°地带 ，中心值很强，中低层分布着闭合中心，并且冷涡较为深厚，这造成系统发展速度迟缓，海西州东部出现降水天气。

6 月 20—22日500 hPa 系统演变；     6月21日08时中尺度对流系统环境条件

6月21日08时 700 hPa 环流形势

图1  此次强降雨天气过程中天气形势配置

2.2 地面形势场分析

由地面形势场进行分析发现，2020年6月21日08时（图2a），地面冷锋锋后有一冷高压在巴尔喀什湖一带分布，其中心强度为 1 022 hPa ，有一股冷空气从冷高压南边区域移动至青海一带。东路冷空气进入天祝县一带，冷锋过后形成强降雨天气。6月21日14时，东路冷空气进入东部河谷逐渐倒灌，东部河谷大多数区域形成降水，西路冷锋向青海湖一带的乌兰县一带移动（图2b）。 依据地形特点了解到，海西州乌兰东边区域因为受茶卡契墨格山的影响，使得冷空气移速很低（图2c）。6月21日 17时，通过山脉的冷空气的逐渐南下，且开始影响贵南一带，并且在该区域构成上冷下暖的结构，这说明不稳定性比较显著，推动强降雨天气的形成[2]。

6月21日08时至 17时地面冷锋演变        6月21日14时地面分析

冷空气影响路径

图2  地面形势场

3对流环境条件分析

此次天气发生前期，2020年 6月21日14时，海西州东部降水落区乌兰上空结构主要呈“上干中湿”特点，330~450 hPa高空为干层，中层湿层比较浅薄，此类形势配置比较适宜局部地区强降水的出现。强降水的形成需要水汽、大气不稳定以及动力抬升条件[3]。由6月21日14 时乌兰县关键环境参数统计资料发现，在此次强降雨天气发生前，乌兰600 hPa 比湿为5 g/kg，整层可降水量 PW大于 25 mm，K指数为13.5； 0~6 km 垂直风切变方面，降水过程处于较强垂直风切变环境中。由上述发现，2020年6 月 21 日海西州东部强降水天气过程并没有强对流产生的环境因子，然其而具备良好的湿度条件，同时垂直风切变较强，比较适宜于局地对流系统的形成，推动局部地区强降雨的发生

[4]。

4雷达资料分析

2020年6月21日14时（图3a），海西州东部的海南州雷达 0.5°仰角图上，在海南州西南部分布着大面积的片状回波，回波随锋面由西朝东发展。片状回波前沿，在海南州西北部与海西州相交地带片状回波中分布着若干小对流单体回波。14时17分（图3b），对流单体强度超过35 dBZ。14 时23分 ，回波对流单体逐渐新生消亡；平均径向速度图上分布着速度辐合。对流单体沿风暴承载层的平均风向向东南方向移动中，强中心达到 45 dBZ 。14时39分，回波中心强度达 50 dBZ。14 时56分，原来的单体合并增强为新单体，强中心达 55 dBZ；15：08，回波强度越来越弱。在本次强降水天气期间，对流单体生命史较短 ，结构比较松散，在东移南下期间，沿地面辐合线持续新生增强，强降水主要发生时间段和单体合并增强相对应。

6月21日14时                                  6月21日14时17分

图3  2020年6月21日海南州雷达 0.5°仰角基本反射率

5结论

（1）本次强降雨天气过程是在亚欧大陆区域环流经向度大、低槽持续增强为高空冷涡的环流形势下产生的。冷涡较为深厚，这造成系统发展速度迟缓，海西州东部出现降水天气。

（2）在冷锋的作用下，冷空气不断南下到降水落区，在海西州东部一带表现为“上冷下暖”的结构特点，不稳定性比较显著，同时配合着适宜的水汽条件、地形抬升条件以及较强的垂直风切变条件，这些推动了局部地区强降雨的形成。

（3）在本次强降水天气期间，对流单体生命史较短 ，结构比较松散，在东移南下期间，沿地面辐合线持续新生增强，强降水主要发生时间段和单体合并增强相对应。

参考文献：

[1]陈添宇,陈乾,付双喜,等. 西北地区东部一次持续性暴雨的成因分析[J]. 气象科学,2009,01:115-120.

[2]张艳艳.河西走廊中部一次罕见区域性强降水天气过程分析[J].农业开发与装备,2021(7):87-88.

[3]张吉农，马学莲，郭延彬. 2016年汛期青海一次暴雨天气过程分析[J]. 中文科技期刊数据库（全文版）自然科学,2017,(01):144-145.

[4]王宝鉴，孔祥伟，傅朝，等 . 甘肃陇东南一次大暴雨的中尺度特征分析 [J].高原气象， 2016 ， 35 （6）： 1551-1564.