摘 要： 利用MICAPS系统下各种资料,对2012年8月31日—9月1日兰州市大雨局地暴雨天气的环流形势和主要影响系统及物理量进行了诊断分析。结果表明，大暴雨是在欧亚中高纬度两槽一脊型的环流形势中产生的，槽线和切变线是主要影响系统；大暴雨发生前，低层有较强的水平能量输送和较强的能量积聚，同时整个暴雨区的大气运动由下沉运动转变为上升运动；低层正涡度、高层负涡度与低层强辐合、高层强辐散完全一致，“抽吸作用”和反馈作用对大暴雨的形成非常有利，为今后的预报工作提供有价值的参考。
关键词：暴雨；环流背景；物理量；卫星云图
引 言
国内外针对西北地区暴雨的研究已经非常多了，早在1986年，《中国西北天气》中，就针对西北区暴雨的气候特征、环流条件、流场及云图等特征进行了较为深入的分析研究[1]；1988年白肇烨等[2]对高原暴雨进行了初步分析，提出了西北暴雨的预报思路。对暴雨强度、落区以及影响时间的准确预报是做好当前防灾减灾工作的前提条件。近年来，受全球环流背景影响，各地极端天气事件的频繁发生，兰州市大—暴雨的场次有日趋增多的趋势。本文选取了2012年8月兰州市一次大到暴雨天气过程进行分析总结，通过这次过程分析，进一步积累兰州市暴雨天气过程的预报经验，为今后突发性、灾害性天气的预报提供参考。
1 环流背景及影响系统分析
1.1 500hpa环流形势
8月29日08时500hpa高空上，河西中西部到高原东部高空湿度明显上升，前期的高温高湿集聚了充沛的能量，为后期强降水的出现提供了良好的气候背景。30日08时500hpa上，主槽东移南压到贝湖到新疆北部，其底部分裂的短波槽位于河西西部到高原中东部，高空湿度较大，在青海到我省大部形成了T-Td小于4的广大高湿区，20时左右正好过境本地，在河套中部到高原东部形成明显辐合区。
1.2 700hpa环流形势
29日08时700hpa高空上冷空气已进入新疆北部，锋区强，一个纬距内有5条等温线。青藏高原东部维持偏南气流，一直吹到了内蒙一带，与河西西部的西北气流在内蒙到高原北部形成了明显的风场切变。高原东部边坡地带的偏南气流为大降水的出现提供了充沛的水汽输送条件。30日08时700hpa上，强锋区位于新疆东部到河西西部，在青海东部到我省中部有一明显切变，在高温高湿区中成为对流发展的扰动机制。20时强锋区东移到新疆东部到河西西部，在内蒙到高原东部有一切变，青海东南部到四川西部有低涡生成，兰州、平凉、汉中、武都一带为偏南气流向西的倒扣风，将孟加拉湾与四川盆地一带丰富的水汽大量输送过来。
1.3 地面形势
30日20时的地面上，地面冷锋正好过本地，锋后有大片的正24小时变压区，中心在敦煌附近，最大值为+5;锋后有-2—-6°C的 24小时负变温区，我市上空对流云发展，出现了弱的降水，在锋后的乌鞘岭6小时出现了15毫米的强降水天气。
31日20时的地面上，在柴达木盆地有一“人”字型切变，地面冷锋后有大片的正24小时变压区，中心在张掖到民勤一带，最大值为+9;锋后有-3—-11°C的 24小时负变温区，在锋后的乌鞘岭6小时出现了17毫米的强降水天气。从地面变温场和变压场等要素都可以反映出31日冷空气主力已影响到本地，在20点以后本地出现了强降水天气。
2 物理量诊断分析
2.1 动力条件
2.1.1 散度(div)
30日08时700hPa在内蒙宁夏到我省东部及陕西四川地区为〈0的负值区，最大达-10 S-1辐合上升，无辐散层在500hPa，300hPa为正值区，最大为10 S-1辐散下沉；31日08时700hPa青海、宁夏、陕西、四川为小于零的负值区，最大中心在我市及以东以南地区，达-20 S-1，强烈辐合上升，500hPa宁夏到我省东南部大于10 S-1辐散下沉，300hPa仍大于10 S-1辐散下沉。从以上分析可以看出：30日及31日我市上空低层辐合上升，高层辐散下沉，这种强烈的抬升运动对强降水的出现极为有利。
2.1.2 涡度(vor)
30日20时300 hPa为负涡度辐散下沉，500 hPa为无辐散层，700 hPa我省东南部到陕西、四川为正涡度辐合上升区，31日20时300 hPa为负涡度辐散下沉，500 hPa及700 hPa均为正涡度辐合上升区，最大中心值为20*10－6 S-1。从涡度平流来看，300 hPa内蒙到河西中东部有较强正涡度平流下传， 500与700 hPa为弱的正涡度平流。低空强正涡度与高空负涡度的形成有利于对流系统的发展与暴雨的产生。
2.2 稳定度
2.2.1 沙氏指数（Si）
沙氏指数可以表示气层的不稳定程度，负值越大，气层越不稳定。30日20时我市到陇南、四川一带Si均小于0，说明这些地区为大气不稳定区，易发生对流性天气。700-250百帕本地为不稳定的层结；沙氏指数等于-0.43，有利于强对流发展。
2.2.2 k指数（ki）
K指数在反映气层不稳定程度的同时考虑了中低层的水汽条件，一般来说，K指数大于35℃表明大气极不稳定，发生大雨及雷暴（对流性天气）的机会增加。29日08时我市的k指数为18℃，20时增大到33℃，30日08时我市的k指数为29℃，20时增大到36℃，表明我市易发生强降水天气。
2.3 湿度条件分析
从29日08：00开始兰州相对湿度逐渐加大，30日20时及31日20时700hpa河套中部到陕西、四川一带的相对湿度在70-100％之间，表明我市及以南地区湿度条件很好，尤其是31日我市到陇南、四川一带相对湿度超过90％，水汽含量接近饱和，这种高湿条件有利于强降水的形成。
3 卫星云图
31日15时开始，青海东部对流云系发展，在东移的过程中不断加强北抬，随着500hpa主槽的南压过境，甘肃中部到宁夏、内蒙一带对流云团强烈发展，东移的过程中南北两块云系在我市上空迅速加强合并（如图1a，1b），19时本地开始出现降水，随后雨势明显加强，其中兰州市七里河区的阿干镇20-22时3小时雨量达38.8毫米，雨强达暴雨。随着降雨云系的东移，23时开始我市雨强逐渐减弱，08时本地降水相继结束。
.png)
图1a.8月31日20时红外云图 图1b.9月1日02时红外云图
4 结 论
(1)这次大暴雨过程是在欧亚中高纬度两槽一脊型的大尺度环流背景中产生的，槽线和切变线及地面冷锋是主要影响系统。
(2) 强烈的水汽输送和水汽辐合，引起对流云团强烈发展，同时浑厚的湿层是暴雨发生的另一重要原因。卫星云图上，云系的移速与移向、变化与发展、减弱与消亡同降水的加强与减弱在时间和空间上基本上一致。
(3) 大暴雨发生前，低层有较强的水平能量输送和较强的能量积聚，形成高能舌。
(4) 低层暖湿空气向北输送和高层持续补充南下的较强干冷空气入侵是形成暴雨区位势不稳定层结的主要原因。
(5)大暴雨发生前500 hPa以下整个暴雨区的大气运动发生了根本性的变化，由下沉运动转变为上升运动，有利于对流天气的发生，暴雨区就出现在强烈的上升区。
(6)低层正涡度、高层负涡度与低层辐合、高层辐散完全一致，这种“抽吸作用”对暴雨或大暴雨的形成非常有利。
参考文献：
[1] 陶诗言.中国之暴雨[M]. 北京：科学出版社，1980：144-155.
[2] 白肇烨，徐国昌.中国西北天气[M]. 北京：气象出版社，1991：202-254.
作者简介：乔艳君（1973-）女，汉族，甘肃省西和人，本科学历，工程师，从事短期天气预报相关预报方法研究及档案管理工作。