2021年6月15—16日一次大到暴雨天气过程分析

刘 存，贺永平

玉树州气象台，青海玉树 815099

1 天气实况

2021年6月15 日18:00至夜间黄南南部、海南南部、果洛北部一线出现大到暴雨天气（图1），15日08:00至16日08:00共有16个站点达到大雨量级，1个站点达到暴雨量级，降水中心出现在班玛县吉卡乡（53.9 mm）。此次降水过程是以短强为主的对流性降水，并伴有雷暴、冰雹等强对流天气。

图1 2021年6月15日08:00至16日08:00青海省降水实况图

2 成因分析

2.1 尺度环流背景及影响系统

2021年6月15 日08:00时高空形势，500 hPa青海省东南部处于副高外围西南气流中，且副高增强、西伸北抬；青海上游地区有西风带短波槽过境，影响青海地区；高原槽略有东移并加强（图2a）。副热带高压、西风带系统和高原系统均在青海东南部地区汇聚。200 hPa青海省处于南压高压控制中，相应在地面有暖低压中心存在，在青海省南部地区高空风速较小，不利于系统快速移动，因此系统在青海东南地区维持时间较长（图2b）[1]。

图2 2021年6月15日08:00 500 hPa（a）、200 hPa（b）高空形势场

2.2 地面形势分析

从地面资料分析，此次降水受锋面抬升触发（图3a）。6月15日08:00，在高空西风槽的引导下，地面冷空气向南爆发，西路冷空气前沿地面冷锋已东移至青海省海西东部地区，东路冷空气沿河西走廊南下，冷锋和冷空气的南下为此次过程提供了动力条件和对流触发条件[2]。

从6月15日14:00的 地 面 图 分析，果洛南部地区存在明显的暖低压，14:00，果洛、海南南部、黄南南部地区温度较高，果洛中部有辐合线存在，触发了不稳定能量的释放（图3b）。

图3 2021年6月15日至16日地面冷锋路径（a）、15日14:00地面填图（b）

3 诊断分析

3.1 水汽条件

从2021年6月15日17:00地面比湿可以看出，青海东南部地区的比湿较 大，为10~12 g/kg（图4）；分 析600 hPa水汽通量散度，水汽辐合中心与降水中心较为吻合，为该地区的降水产生和维持提供了充足的水汽供应。

图4 2021年6月15日17:00地面填图比湿

3.2 动力条件

从6月15日20:00散度场可以看到，500 hPa散度场青海南部地区为辐合区，在果洛北部、海南南部地区有一个辐合中心（图5a）。高层100 hPa青海南部地区处于辐散区，在果洛北部、海南南部、黄南南部地区为一个明显的辐散中心，这种低层辐合，高层辐散，为降水量强提供了很好的动力条件。

根据15日20:00垂直速度场，500 hPa上青海南部地区处在垂直运动上升区，在果洛、海南南部一线有明显的垂直上升运动的大值区（图5b）。200 hPa上在青海南部地区上升运动较为明显，黄南南部有明显的垂直上升运动的大值区。由此可见，从底层到高层，果洛、海南南部、黄南南部一线地区强烈的上升运动将底层的水汽输送到高层，成为该地区的强降水的有利条件。

图5 2021年6月15日20:00散度场（a）、垂直速度场（b）

3.3 不稳定条件

15日达日站08:00的探空资料分析，整层湿层深厚，有利于短时强降水的发生，低层为偏东风，高层偏西风，0~6 km垂直风切变大（图6）。

图6 鲁中山区强对流天气月变化

4 红外云图

由于副高584线略微西伸北抬，地面浅薄的冷空气与584线外围暖湿气流相遇后激发对流天气，对流云团随着中层的副高584线北侧环流自西向东缓慢移动并扩大，6月15日14:00，果洛北部地区有对流云团生成，并在副高暖湿气流外侧发展、加强（图7a），18:00，玉树北部、果洛、海南、黄南上空对流云团发展旺盛（图7b）；17:00~22:00，玉树北部、果洛、海南、黄南上空云团维持并发展、加强，22:00，玉树北部地区的对流云团逐渐东移，并与果洛上空的对流云系合并为一个较大的中尺度云团，降水持续（图7c）。从风4红外云图中发生降水的区域和云顶TBB分析可以得到，较强的降水区域出现在云团移动方向前侧的TBB梯度最大区域，云图对此次降水过程的云系发展和维持有较好的监测。

图7 2021年6月15日14:00（a）、18:00（b）、22:00（c）红外云图

5 自动站气象要素

选取班玛县吉卡乡（小时雨强为46.5 mm）为代表站，分析降水开始前每小时自动气象要素资料得出（图8），班玛县吉卡乡代表站在15日强降雨发生前14:00~20:00的温、压、湿变化趋势为：气温逐渐增加，到16:00达到最高值25.7℃，16:00以后气温逐渐下降。在短时强降水发生前1 h，也就是19:00，所有气象要素均有明显变化，气温1 h内下降了2.9℃，露点温度下降了0.7℃，气压上升了3.4 hPa；19:00~20:00短时强降水发生，气温下降了11.9℃，气压猛升了9.1 hPa，露点温度基本不变。由此次单站要素反应，冷空气从17:00开始入侵，而强降水就是在冷暖空气交汇时段19:00~20:00发生。在此次短时强降水发生前1 h的气温明显下降、气压上升，这些气象要素变化预示着强对流天气的发生。

图8 班玛县吉卡乡地面三线图

6 模式检验

对6月15日08:00至16日08:00 24 h降水的预报，对比分析GRAPES-3KM模式和北京9KM模式得出，GRAPES-3KM模式对中到大量级降水预报较好，北京9KM模式与实况相比偏差较大。其中，GRAPES-3KM模式随预报时次的临近调整较为明显，降水的落区和量级均有增大，此外，GRAPES-3KM模式和北京9KM模式对班玛地区局地的中到暴雨均有漏报。

综合来看，GRAPES-3KM模式对此次过程预报与实况更为接近，对大降水量级的把握更好，但两家模式对大降水的落区预报稍有偏北。

7 结论

（1）此次过程为一次全省大范围的降水，青海中南部地区降水量级较大，最大降水中心在班玛县吉卡乡（53.9 mm）。

（2）此次过程主要受南亚高压及副高外围西南气流影响，副高增强，青海上游地区有西风带短波槽过境，西风带系统和高原系统均在青海东南部地区汇聚，果洛南部有地面辐合线。

（3）从红外云图来看，对流云团在果洛、海南、黄南、玉树北部地区发展持续时间较长。从自动站气象要素分析来看，在短时强降水发生前1 h，所有气象要素均有明显的变化。

（4）根据中尺度模式预报，GRAPES -3KM模式对此次过程预报与实况更为接近，对大降水量级的把握更好，但两家模式对大降水的落区预报稍有偏北。