西藏拉萨市一次冰雹天气过程诊断分析

益西卓玛 央金卓玛 周洪莉 廖晓坤 刘俊卿

（西藏自治区人工影响天气中心 西藏拉萨850000）

西藏拉萨市一次冰雹天气过程诊断分析

益西卓玛 央金卓玛 周洪莉 廖晓坤 刘俊卿

（西藏自治区人工影响天气中心 西藏拉萨850000）

文章利用MICAPS系统所提供的（每隔6小时）卫星云图资料、实况降水资料、大尺度环流背景、气象要素响应变化以及物理量场分析了2014年7月16日发生在西藏拉萨市区的短时冰雹天气过程。结果显示，本次局地性冰雹天气主要受巴尔喀什湖一带低压深槽、切变线以及印度低压系统不断北上等因素的共同影响，为强对流天气区域带来充足水汽，且强对流区域具有厚的不稳定层特征；低层辐合、高层辐散为冰雹的形成提供了有利条件。

西藏拉萨市；冰雹；印度低压；不稳定层

引言

冰雹是一种直径大于5mm的固体降水物，由发展特别旺盛的积雨云形成冰雹云而产生。冰雹出现的范围较小，时间较短，但来势凶猛、强度很大，并常常伴有狂风、强降水、急剧降温等灾害性天气过程[1]。从天气学上讲冰雹的形成需要满足以下几个条件[2]：①大气中必须有相当厚的不稳定层存在；②一般认为温度在-12℃～-16℃之间且积云必须发展到能使个别大水滴冻结的高度；③要有强的风切变；④云层垂直厚度介于6～8km；⑤积雨云内含水量丰富；⑥云内应有倾斜的、强烈而不均匀的上升气流，一般在10～20m/s以上。

2014年7月16日19～20时西藏拉萨市出现了区域性强冰雹天气过程，期望在总结分析这次强冰雹天气过程时，通过重点分析当天强对流天气过程的成因及特点，以及对大尺度环流背景、物理量特征、局地对流指数、流云团等的逐一分析，为日后冰雹天气的临近预报预警提供预报思路，并为人工防雹作业提供技术支撑。

图1 2014年7月16日08时500hPa位势高度场

1 冰雹的环流特征分析

1.1 天气实况分析

2014年7月16日19～20时拉萨市区出现了雷雨冰雹强对流天气且冰雹最大直径达到8mm，16～17日24小时内的降水量为36mm，而仅16日19～20时1小时内降水量就达到15.6mm。根据降水量级划分标准，12小时之内的降水量在10.0～22.9mm之间，定义为中到大雨[3]。由于此次强对流区在拉萨市区，并未出现较明显的灾情，但过程结束后市区各街道路面严重积水，给城市排水系统和道路交通安全造成了不同程度的影响。

1.2 环流特征分析

图2 2014年7月16日08时200hPa位势高度场

从2014年7月16日08时500hPa环流形势图可以看出（见图1），中高纬整体环流形势呈两槽一脊型，

青藏高原北部地区受巴尔喀什湖一带低压深槽的影响，期间巴尔喀什湖低槽加深，冷空气南下，印度低压活跃且携带暖湿气流逐渐向北移动至高原，扩散的冷空气与暖湿气流在降雹区域交汇，且拉萨市当雄县到尼木县一线存在一个横向的切变，共同造成了拉萨此次降雹过程。

将2014年7月16日08时的500hPa（见图1）与200hPa(见图2)比较可以看出，200hPa环流形势显示伊朗高压东进北上，与500hPa的低值系统对应结果说明对流云很活跃、旺盛。

2 云图演变特征

卫星云图具有极好的时空连续性和资料实时性，可以观测到天气系统的时空变化。图3为2014年7月16日几个时段的星云图演变特征，从图中可以看出16日15时（见图3a）拉萨上空形成了明显的对流云系，范围较大，呈西北至东南方向分布，云形为明显的块状，之后的16时、17时（图略）云系进一步发展，覆盖面积逐渐扩大，18时、19时、20时（见图3b、3c、3d）云系进一步扩展，对流云团完全覆盖了拉萨上空，区域水汽充沛，说明对流活动较为旺盛。之后，云系向东移动，预示了此次过程的结束。

3 不稳定条件分析

图3 云图演变特征

从拉萨站2014年7月16日20时的TlogP图可以看出（见图4），不稳定层出现在400hPa～680hPa之

间，表明大气对流有效位能值（CAPE）在增大，抬升凝结高度值达到（LCL）623.1，平衡高度（ELC）值为291.1，自由对流高度值（LFC）为413.1。自由对流高度（LFC）低于500hPa，LFC的降低，使云底高度下降、LFC至自由对流上限距离增大，对流云团的发展空间扩大，利于深厚对流云团的发展和形成。加之拉萨上空云层整层湿度较大，湿度层介于660 hPa～290hPa之间，且对流层中层和低层风向有明显的转换，高低空风向切变较强。具有明显的上干下湿特征，有利于形成强对流天气。

从拉萨站2014年7月16日20时的TlogP如还可以看出（见图4），低层云团随高度逆时针转动到400hPa后又随高度顺时针转动。在低层暖平流和高层冷平流的配置情况下，使不稳定能量得以聚集，为对流的发展和形成冰雹天气提供了相当有利的条件。

图4 2014年7月16日20时拉萨探空TlogP图

4 物理量场的分析

物理量因子是形成降水和冰雹的重要因子,其中动力条件能够直接反映垂直大气的对流强弱程度，又能反映不同地区对流强弱程度[4]，而强降水的产生又需要本地上空有充足的水汽和源源不断的水汽输送[5]。

4.1 动力条件

散度场：2014年7月16日08时的500hpa散度场上拉萨处于弱的正散度区域（见图5a），而高层200hpa上拉萨则处于负散度区，对降雹没有指示意义（见图5b）。

涡度场：2014年7月16日08时的400hpa的涡度场上拉萨的涡度值为零（见图5c），说明此处气旋正在发展，而在300hPa涡度场上拉萨为负涡度区，且中心值在拉萨东北部为-40（见图5d），说明拉萨上空反气旋强盛，使高空辐散增强，有利于低空气旋加强，为降雹提供了动力条件。

4.2 水汽条件

4.2.1 相对湿度分析

从2014年7月16日08时500hPa（见图6a）和20时500hPa（见图6b）相对湿度场来看，整个青藏高原中

部地区相对湿度在80%～90%之间，其中降雹区域相对湿度达到了90%，水汽十分充足，为冰雹的形成提供了有利的条件。

图5 (a)2014年7月16日08时500hPa散度场(b)2014年7月16日08时200hPa散度场(c)2014年7月16日08时400hPa涡度场(d)2014年7月16日08时300hPa涡度场

图6 (a)2014年7月16日08时相对温度场(b)2014年7月16日20时相对湿度场

4.2.2 水汽通量散度

2014年16日08时～17日08时的拉萨单站水汽通量散度场时间剖面图显示（见图7），低层有水汽通量散度场，说明拉萨对流层低层有较强的水汽辐合带，为这次降雹天气提供了较好的水汽辐合上升条件。

5 地面要素分析

从地面区域图要素看（见图8），24小时月变压（△P24）的0线位于降雹区域附近，拉萨为+1的变压。+1的变温分析地面三线图显示（见图9），2014年16日08时的温度逐渐上升而到16日14时露点温度也

在上升，此时温度略有下降，但没有降到最低点，风向从西北风转向了西南风，天气转阴。说明了降雹前，拉萨市区附近的地面增温、增湿明显，达到相对饱和状态，为降雹提供了有利的热力条件和水汽条件。

图7 2014年7月16日08时至7月17日08时 水汽通量散度场

6 小结

6.1 本次降雹主要受巴尔喀什湖一带低压深槽分裂下来的北部冷空气和印度低压携带的南部暖湿气流交汇的影响。

6.2 青藏高原中部地区中尺度对流云团扩展，并伴有引导气流不断加强，到2014年16日18时拉萨市区上空累积了深厚的云层，为强降水形成了相当有利的条件，直到17日02时对流云团逐渐减弱消失，预示了这一次过程的结束。

图8 2014年7月16日08时拉萨站地面图

6.3 物理量场、不稳定条件分析情况表明，本次降雹天气的水汽相当的充足、有强烈的上升运动，有利于冰雹的形成。而且降雹区域对流不稳定特征很明显，青藏高原中部相地区对湿度在80%～90%之间，其中

降雹区域相对湿度达到了90%，水汽十分充足。

图9 2014年7月15日08时至17日20时拉萨站地面三线图

6.4 冰雹预报的着眼点之一是地面要素的变化情况，地面24小时0变压线及温度、湿度突变对单站冰雹预报对流天气具有比较好的指示意义。

6.5 对流层低层有湿层出现；自由对流高度（LFC）下降至抬升凝结高度（LCL）或500hpa以下；对流层中低层风向随高度出现顺转和中高层风向随高度逆转的剧烈风向变化；垂直方向有风切变；500～200hpa干冷空气侵入或之前有逆温层出现。

[1]金晓中,贡觉顿珠,那曲冰雹天气的气候特征分析[J].西藏科技,2007(3):468-469.

[2]康凤琴,张强,马胜萍,乔艳君,郭学良.青藏高原东北边缘冰雹形成机遇[J].高原气象,2004(6):750-757.

[3]肖升提·多莱特.新疆降水量级标准的划分[J].新疆气象,2005(3):7-8.

[4]刘勇,张科翔.2002年6月8日佛坪突发性特大暴雨天气过程分析[J].应用气象学报,2005,16(1):60-68.

[5]曹晓岗,王慧,邹兰君,陈永林,张吉.上海“010805”特大暴雨与“080825”大暴雨对不分析[J].高原气象,2011,30(3):739-748.

Analysison Diagnosisof a HailW eather Process in Lhasa,Tibetan Plateau

Yixi-Zhuoma Yangjin-Zhuoma Zhou Hong-li Liao Xiao-kun Liu Jun-qing
（TibetWeatherModification Center,Lhasa 850000,China）

The processof shorthailweatheroccurred in July 16,2014 in Lhasawasanalyzed based on the satel⁃lite cloud image data,precipitation data,large scale circulation,changes inmeteorological factors and physical field.The results showed that the local hailweather processwas affected by the deep depression trough around Balkhash Lake area,plateau shear line and the Indian-pressure low system in common.The Indian-pressure low system brought plenty ofwater vapor to the strong convectiveweather region with characteristics of thick unsta⁃ble layer.The thick unstable layer,convergence at lower level and divergence at upper level,provides favorable conditions for the formation of the hailprocess.

Lhasa;hailweatherprocess;Indian low-pressure system;unstable layer

10.16249/j.cnki.54-1034/c.2015.02.007

P458.121.2

A

1005-5738(2015)02-040-07

[责任编辑：索郎桑姆]

2015-09-20

益西卓玛，女，藏族，西藏昌都人，西藏自治区人工影响天气中心助理工程师，主要研究方向为大气物理。

简介：周洪莉，女，藏族，西藏拉萨人，西藏自治区人工影响天气中心高级工程师，主要研究方向为大气物理。