高原低涡切变类的降水成因分析

余燕群 次旦巴桑 旦增冉珍

摘 要：通过对常规数据的监测和分析，还有对相关程序的收集，在经典数学模型的分析下，对2013年6月下旬的高原低涡切变造成的强降雨进行了科学的分析。通过理论论证和实践证明，其分析结果主要为：强降水落区发生在副高边缘西北侧和低涡切变移动方向的右前方。通过热力成像图能够非常直观的看到在峰值切线上，其动力热力在垂直方向的分布较为特殊，其蜗度分布层较浅，在500hPa附近较为密集，其中心强度较弱，最中心部位的压力值大概在1X10-5S-1，同时，从涡度图像上能够清晰的看出在高原上通过宽阔的负涡区（400hPa的位置大概在-1.2X10-5S-1）；其周围的符合强度也相对较弱，在符合地区存在有较厚的辐射层，而在冷空气部分的侵入下，该地区的垂直奉献加剧了当地的大气层的不稳定行，为降雨提供了极好的先决条件。

关键词：强降水； 高原低涡切变；动力热力特征

中图分类号：S16 文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190430070

引言

极端降雨天气成为影响西藏的主要原因，同时也是灾害天气的重要代表，在强降雨的天气下，冰雹雷击等极端天气也时有发生。西藏地区每年因为地震灾害产生的经济价值无法估计。这些极端天气在当地的具体表现为突发性强，并且表现有一定的季节性。在西藏地区的夏季，因为独特的地理位置导致了特殊小气候的产生，这种极端天气的产生容易造成泥石流、山体滑坡的地质灾害的产生，对于当地的基础建设和经济发展都造成了不可逆转的影响。

但由于西藏因特殊的地理位置和地形地貌，决定了西藏强降水发生机制和降水分布更复杂，每场强降水的历时、雨强、范围和空间分布均呈现不同特征，西藏强降水的成因及其预报技术一直是西藏气象科研與业务工作的重点和难点。根据西藏特殊的地理位置和地形地貌，建立了西藏强降水天气学概念模型，在强降水概念模型中低涡切变类形成的降水占52%以上，低涡切变线类天气形势最为复杂，有纬向切变线、经向切变线、人字型切变线，形势不同，强降水的落区也有所差别。其主要特点是降水范围较大，以区域性降水为主，极易出现极端强降水天气，因此分析低涡切变类的形成机理研究并结合客观预报和预报员自身经验， 对进一步提高西藏地区强降水预报准确率有着十分重要的意义。

1 标准确定及个例选取

该分析研究中，确定了强降水的标准：本文对强降水天气过程定义如下： 根据西藏地理地貌特征和中国气象局《暴雨洪涝灾害风险区划技术规范》，确定过程降水量大于等于30 mm 为1次强降水天气过程。根据强降水的标准选取了西藏39个站2003-2013年11a的降水过程，其中11a中西藏各地强降水过程林芝地区34次、昌都市25次、拉萨市22次、日喀则市20次、山南市和那曲地区各16次、阿里地区5次，挑选了其中40个极端强降水天气过程并进行天气学分型，其中低涡切变类降水最多，且降水量级大，范围广。

2 资料选取及方法

利用2013 年6 月26-28日MICAPS 高空观测资料（2 次/d，格距 4°×4°或 5°×4°），常规观测资料产品等，对2013年6月26-28日强降水过程进行天气诊断分析，建立高原低涡切变典型结构与与降水的关系，以期在提高此类预报水平方面提供有益的参考。

3 低涡的简介与定义

高原低涡是指青藏高原特殊地形与大气环流相互作用下，在高原地区，由于空气稀薄海拔较高，同时处在西伯利亚高寒天气下的冷空气侵入我国西藏，在动力和热力的共同影响下使强降雨在高原地区生成，低涡区空气稀薄，产生涡流现象，高原其他地区周围容易产生紊流。高原低涡移出高原的影响系统有低槽类和切变类其中切变线在西藏的降水系统中起到十分重要的作用。

4 切变线附近垂直风切变特征

垂直切线上的风变是指在水平方向上的风力变化随高度发展而改变，在很多的文献和研究上的结论仍然停留在大气热力的研究上，在环境风场的垂直切线风变在强对流的方向上有进一步的加强。在实际的监测过程中，垂直风切对强降水的形成和发展上十分重要，2013年6月26—28日08：00温度对数压力图上可见（图1），26日08：00那曲上空500～200 hPa上从低层到高层均可以分析出很明显的垂直风切变，风速达12 m·s-1，低层500～400hPa上风速也有明显的垂直风切，风速达10 m·s-1，垂直风切对应高空图上切变线的位置，随着中高层干冷空气的侵入，对于这一地区的空气分流来说造成了较大的影响，并且对于极端恶劣天气的形成来说也有一定的促进。如图所示，在其上方显示的切线位置，能够明显感觉到垂直切线风变由原来的10m·s-1逐渐增加到14m·s-1。这个过程中，强降水的中心也不断向东方移动，高层区域的风力不断增加，因此增加了其水平方向的分力，对于该地区的经济破坏力度较大。强降水天气的形成，对于高原低涡切变类降雨有着一定的推动作用，更有利于长期降雨的维持，因此这次强劲连续降雨的过程中，垂直风向的改变是极端天气产生的一个十分重要的因素。

5 小结

通过以上分析，得到以下几点结论。

2013年6 月26-28日高原低涡切变东移诱发的强降水过程进行了诊断分析。实际结果与理论预测结论大致相同，对于高原低涡切变影响下，降雨几率明显增大。

观测事实分析表明，高原切变线活动的频数以及其所带来的降水次数比低涡为多，高原低涡移出高原， 主要是伴随低涡切变线过程东移，高原切变线分为横贯整个高原的位于32.5°N 附近，高频中心在西藏那曲的横切变线和分别位于高原东侧陡坡地区（90°E附近）呈南-北走向或东北-西南走向的竖切变线；强降水区位于低涡切变移动方向的右前方、低空急流左前方、低涡右前方西南风与东南风之间的暖切变处；切变线上动力热力垂直分布正涡度层比较浅薄，主要分布在500hPa 附近，强度较弱，中心值为1×10-5s-1，切变线西侧高原主体以及涡度层上为宽阔的负涡度区（400hPa以上-1.2×10-5s-1）；散度场辐合区也主要在500hPa 附近，辐合区范围与正涡度区相对应，中心值为1×10-5s-1；合强度较弱，辐合区以上为深厚的辐散场。

中层冷空气的侵入和强的垂直风切加剧了大气层结的不稳定，为降水天气提供了有利的条件。

参考文献

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