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日喀则市雅鲁藏布江流域一次强降水天气过程分析

2024-06-28格桑卓玛

农业灾害研究 2024年3期
关键词:过程分析日喀则强降水

收稿日期:2023-12-11

基金项目:2019年中国气象局预报员专项项目“雅鲁藏布江中上游持续性强降水天气特征分析”(CMAYBY2019-114)。

作者简介:格桑卓玛(1992—),女,西藏日喀则人,中级工程师,研究方向为天气预报服务。

摘 要:针对日喀则市2018年7月22—24日雅鲁藏布江流域出现的持续性强降水天气过程,分析其环流背景、影响系统、物理量场、卫星云图等特征。得出500 hPa高原低涡切变线是此次降水过程的主要影响系统,新疆上空短波槽后的西北气流南下至高原北部输送冷空气,孟加拉湾低涡和南海低涡为此次降水提供水汽,源源不断的水汽在低层辐合,抬升后形成较强的降水。200 hPa南亚高压呈西部型,且高压中心位于西藏西南部,日喀则西部。通过物理量场诊断得出,此次强降水过程具有充沛水汽和较好的动力条件。高原上空形成与低涡切变线对应的云团,同时合并午后发展的高原对流云团发展加强,云团主要是从傍晚开始发展,夜间较强,到白天消散,降水主要集中在夜间。

关键词:强降水;过程分析;日喀则

中图分类号:P458 文献标志码:B文章编号:2095–3305(2024)03–0-04

雅鲁藏布江位于西藏自治区境内,是世界上海拔最高的大河之一。而雅鲁藏布江流域中上游日喀则段(仁布-仲巴)位于日喀则市中北部区域,周边共分布有14个气象观测站和2个水文观测站。2018年7—8月雅鲁藏布江中上游降水频繁,同比历年明显偏多,尤其是江当-谢通门-昂仁-桑桑一带降水总量比历年同期值偏多85%~181%。选取2018年7月22—24日雅鲁藏布江流域强降水天气过程,研究过程雨水情况、环流背景、影响系统、物理量场、卫星云图等特征,探讨强降水天气形成机制,总结预报着眼点,为预报的精准性提供科学参考依据。

1 雨水情概况

1.1 降水实况

受高原低涡切变线影响,2018年7月22—24日,日喀则市雅鲁藏布江流域出现了强降水天气过程,流域14个监测站中6个站过程累计降水量达40 mm,最大累计降雨量出现在仲巴县帕羊镇,为51.1 mm(图1)。7月22日流域所有站点均出现降雨,中雨9个站,仲巴县帕羊镇出现29.9 mm的大雨。7月23日流域所有站点持续出现降雨,中雨8个站,仁布县切娃乡出现25.7 mm的大雨。7月24日流域的13个站点出现降雨,6个站中雨。

1.2 流域水情

受强降水天气过程影响,奴各沙水文(二)站和拉孜(大桥)站2个水文站水位呈持续上升态势(图2)。2018年7月21日奴各沙水文(二)站日平均水位为13.92 m,拉孜(大桥)站日平均水位为11.63 m,至7月25日奴各沙水文(二)站日平均水位上涨0.8 m,拉孜(大桥)站日平均水位上涨0.5 m。

2 环流形势分析

2.1 200 hPa环流形势分析

200 hPa环流场显示,此次降水天气过程期间,南亚高压呈西部型,高压中心位于高原上空。2018年7月22日20:00南亚高压中心位于西藏西南部日喀则市西部地区(84°E、30°N),高压中心强度达到1 264 dagpm。

7月23和24日20:00,南亚高压中心位置仍然位于西藏西南部日喀则西部,高压中心值为1 260 dagpm,日喀则市仍处于高压底部,高空气流辐散产生的抽吸作用使得低层气压降低,有利于低层对流发展和低空急流加强[1]。7月25日20:00,高压中心消散,降水天气过程基本结束。

2.2 500 hPa环流形势分析

分析500 hPa环流场,2018年7月21日20:00(图3),

中高纬欧亚大陆大体上为两槽一脊型,乌拉尔山至贝湖一带为低压槽区,有2个低中心分别位于西西伯利亚和中西伯利亚,其中心值分别为560、556 dagpm,底部有短波槽从新疆上空东移,槽后有西北气流南下至高原北部。伊朗高压脊线位于62°E、34°N,相较于日喀则市,伊朗高压位置明显偏西,副高脊线位于105°E、32°N,控制着我国黄淮地区。在黄海海域一带为台风“安比”,同时在南海有2个低中心,低涡顶部有偏东风将南海水汽少量输送到西藏上空。南部孟加拉湾低涡位于印度半岛东侧,其中心值为580 dagpm,

低涡东侧有偏南风向西藏上空输送水汽,南北风交汇于西藏腹地,形成高原低涡,584 dagpm中心位于那曲中西部。

7月23日08:00,西西伯利亚低涡中心加强至552 dagpm;7月23日20:00,西西伯利亚低涡中心继续加强至548 dagpm,低涡后部的偏北风沿着新疆甘肃交界处新形成的高压单体,南下到甘肃青海一带再倒灌至西藏地区。孟加拉湾低涡(584 dagpm)中心略有西移,但低涡东侧仍有偏南风北上高原,南北风交汇于日喀则雅鲁藏布江流域,形成风场辐合,原本在青海上空的高原低涡继续东移减弱消散,伸出的切变线移出西藏地区。

7月24日08:00,孟加拉湾低涡继续西移,甘肃青海一带的高压单体南压至西藏北部,日喀则受高压外围偏东风控制,降水减弱,趋于结束。

2.3 700 hPa环流形势分析

分析700 hPa环流场,7月21和22日20:00高原以南的孟加拉湾低涡位于印度半岛东侧,低涡中心值为304 dagpm,其东侧有偏南风向日喀则南部输送暖湿气流。在南海的海南岛和中国台湾省附近分别有1个中心值为308 dagpm的低涡中心,低涡顶部有偏东风一直到西藏东南部输送少量的暖湿气流,700 hPa的暖湿气流通过喜马拉雅山脉的抬升作用,有利于强降水的出现[2]。7月23和24日20:00,高原以南孟加拉湾低涡开始逐步西移减弱消散,南海一带的低涡也逐步减弱消散,低层暖湿气流输送减弱,降水过程减弱,趋于

结束。

3 物理量诊断

3.1 水汽条件分析

3.1.1 比湿

充沛的水汽含量和源源不断的水汽输送是产生强降水的必要分析条件,比湿是表征大气中水汽含量的重要物理量[3-4]。分析500 hPa比湿场,2018年7月21日20:00至24日20:00日喀则市雅鲁藏布江流域大部地方比湿>6 g/kg,其中,7月22日20:00至23日20:00(图4),昂仁-桑珠孜段比湿达到7 g/kg,水汽条件充沛。7月24日20:00,比湿大值区南压西移,仅有昂仁-拉孜段比湿达到7 g/kg,强降水天气过程趋于结束。

分析400 hPa比湿场,7月21日20:00至24日20:00日喀则市雅鲁藏布江流域大部地方比湿>3 g/kg,其中7月21日20:00仲巴段比湿为4 g/kg,7月22日20:00昂仁-仁布段比湿为4 g/kg,7月24日20:00仲巴-桑珠孜段比湿达4 g/kg,水汽条件充沛,且相比于500 hPa比湿场,西部水汽400 hPa高层更为充沛。

3.1.2 水汽通量散度

水汽通量散度对强降水落区和持续时间的预报具有一定的指示作用,为分析此次强降水天气过程水汽通量散度垂直分布情况,故选取垂直速度数据沿着雅

鲁藏布江流域(84.00°E、29.00°N至96.00°E、28.30°N)作

空间垂直剖面图(图5)[5]。7月21日20:00日喀则市雅鲁

藏布江流域整层基本上为正值,无水汽辐合。7月22日20:00日喀则市雅鲁藏布江流域拉孜及以东低层水汽通量散度负值,且在东部存在大值区,最大值为-3 g·cm-2

·hPa-1·s-1,说明水汽在雅鲁藏布江流域上空汇合。7月23日20:00至24日20:00,水汽通量散度负值区向西延伸至萨嘎、昂仁一带,负值区集中在300 hPa以下,且仍然在东部存在最大值,最大值为-4 g·cm-2·hPa-1·s-1。可以看出此次过程水汽辐合区域主要集中在拉孜-仁布段,且越偏东水汽辐合条件越好。

3.2 抬升条件分析

抬升条件选取垂直速度做空间剖面图(图6),2018年7月21日08:00,日喀则市雅江流域中低层为负速度区,负值中心在西部,最大负速度为-10×10-3 hPa/s,高层为正速度区,高低空配置条件较好,能够为强降水天气提供动力条件。自7月22日08:00起,由于高原低涡东移,负速度区随之东移,雅鲁藏布江流域整层为正值区。

4 云图分析

红外云图和云顶亮温叠加图显示(图7),高原上空形成与低涡切变线对应的云团,同时合并午后发展的高原对流云团后发展加强,影响日喀则市雅鲁藏布江流域,云团主体呈缓慢南压东移趋势,到凌晨至早上逐渐减弱消散,到傍晚时又开始与高原午后对流云团合并发展。7月21日20:00,萨嘎至昂仁、谢通门至南木林一带的云团云顶亮温值达到220 K;7月22日20时仲巴、萨嘎和桑珠孜部分区域云顶亮温达到220 K;7月23日20:00,流域萨嘎至昂仁段云顶亮温在240 K以上,部分区域可达到220 K;到7月24日20:00,基本无系统性云系存在,不过有少量午后发展的对流云团在日喀则市上空。

5 结论

(1)2018年7月22—24日受高原低涡切变线影响,日喀则市雅江流域出现了一次强降水天气过程,过程累计降水量6个站点40 mm以上,帕羊站累计降水量最大为51.1 mm,受强降水影响,雅鲁藏布江平均水位持续上涨。

(2)此次强降水天气过程是新疆上空短波槽后的西北气流南下至高原北部,南海低涡和孟加拉湾低涡将南部水汽输送到西藏地区,南北风交汇于西藏腹地,形成西藏高原地区最重要的降水系统之一高原低涡,584 dagpm中心从那曲中西部逐渐东移出西藏地区,但其西侧伸出的切变线持续影响日喀则雅江流域[6]。200 hPa南亚高压呈西部型,且高压中心位于西藏西南部日喀则西部,有利于低层气流的辐合抬升,是出现持续强降水的有利的背景条件。700 hPa环流场上日喀则市以南的偏南气流也为此次天气过程提供了一定的水汽输送。

(3)在此次降水天气过程日喀则市流域大部水汽充沛,日喀则市雅鲁藏布江流域大部地方500 hPa的比湿>6 g/kg,400 hPa比湿>3 g/kg,且在流域中东段低层水汽强烈辐合,有利于出现强降水天气。

(4)过程前期受高原低涡切变线影响流域中低层为负速度区,高层为正速度区,高低空配置条件良好,

有利于强降水的出现和维持,为强降水天气提供动力条件。后期负速度区随着高原低涡东移,流域整层为正值区。

(5)高原上空形成与低涡切变线对应的云团,同时合并午后发展的高原对流云团后发展加强,云团主要是从傍晚开始发展,夜间较强,到白天消散,降水主要集中在夜间,同时云团随着系统是逐渐南压东移的趋势。

参考文献

[1] 闫彩霞,曾波,王钦,等.四川冕宁山区一次强降水天气过程分析[J].气象与减灾研究,2023,46(3):175-184.

[2] 余燕群.2011年7月西藏一次持续性降水过程分析[J].安徽农业科学,2012,40(29):14379-14382.

[3] 格桑卓玛,旦增,索达,等.日喀则市2016年7月11—13日一次强降水天气过程分析[J].西藏科技,2017(2):60-62.

[4] 那仁图雅.2022年6月20日阿拉善盟一次强降水天气过程诊断分析[J].农业灾害研究,2023,13(5):80-82,93.

[5] 张鑫.2021年11月5—9日辽宁地区一次降水天气过程分析及对农业的影响[J].农业灾害研究,2023,13(8):243-245.

[6] 次仁曲宗,多吉次仁,尼玛卓嘎.西藏地区2017年8月8—11日强降水天气过程诊断分析[J].农业灾害研究,2021, 11(7):72-74,76.

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