2019年9月20日青藏高原一次强降水天气过程分析--中国期刊网

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2019年9月20日青藏高原一次强降水天气过程分析

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年7月13期作者：郭萍世1 魏嘉2

[导读] 2019年9月20日青藏高原部分地区出现强降水天气过程，对飞机的安全、正常飞行产生了严重影响。为掌握本次强降水天气成因，本文选用青海地区常规气象观测资料、自动站观测资料等着重剖析了本次强降水天气形成原因，结果表明：由于副热带高压增强且西伸，588线正处于青海东部地区，同时副热带高压外围的西南气流持续将暖湿空气输送至青海东部地区，再加上孟加拉湾低值系统等的共同影响，使我国内部水汽输送明显增强。

1.青海机场有限公司德令哈机场分公司郭萍世1 817000
2.青海省玉树藏族自治州玉树机场魏嘉2 815000

摘要：2019年9月20日青藏高原部分地区出现强降水天气过程，对飞机的安全、正常飞行产生了严重影响。为掌握本次强降水天气成因，本文选用青海地区常规气象观测资料、自动站观测资料等着重剖析了本次强降水天气形成原因，结果表明：由于副热带高压增强且西伸，588线正处于青海东部地区，同时副热带高压外围的西南气流持续将暖湿空气输送至青海东部地区，再加上孟加拉湾低值系统等的共同影响，使我国内部水汽输送明显增强。另外，巴湖槽底下滑冷空气与西南暖湿气流还为本次强降水过程提供了重要条件；本次强降水发生时，青海东部持续维持深厚的湿层，为强降水的发生与发展提供了充沛的水汽条件。另外，高层辐散、低层辐合的高低空配置为强降水过程提供了有利的动力条件。
关键词：青藏高原；强降水；天气过程；环流形势；青海
        引言
        近些年来，随着全球加剧变暖，各地区气候也发生一定的变化。强降水作为我国最为常见的灾害性天气现象之一，往往表现出强度大、影响范围广、危害严重等特点，既是引发泥石流、山体滑坡与洪涝灾害的主要原因，又是农牧业生产及生态环境保护中水资源的重要组成部分。一旦强降水引发次生灾害，轻者影响民众日常生活，并使农业等遭受一定的损失，严重时甚至还会威胁到民众的生命健康安全。而且，对当地经济的长远发展也极为不利。现如今，强降水形成机理逐渐引起国内外众多专家与学者的高度关注，并纷纷开展一定的研究工作，其中蔡敏重点分析了福建省2018年3月中旬的一次暴雨成因，并得出系统出现显著的后倾特征，导致暴雨持续时间较长，另外，受到锋面降水与暖区降水等的共同影响，为福建暴雨过程的发生与发展起到了极大程度的推动作用；毛春旭等学者重点剖析了2019年9月7~9日贵州暴雨成因，并对其湿位涡进行诊断，并得出东部沿海维持低槽阻挡了高原槽，导致川东至黔西北地区的高原槽逐渐加深形成低涡，为本次持续性暴雨提供了有利的动力条件。另外孟加拉湾强烈的水汽输送为本次暴雨过程创造了充沛的水汽。
        青藏高原作为中国最大、世界上海拔高度最高的高原，位于东经73°19′~104°47′及北纬26°00′~39°47′之间，总面积为250万平方千米。青藏高原境内高山大川密布，地形复杂、地势险峻。按照地形地貌之间的差异，可以将青藏高原划分为藏北高原、藏南谷地、柴达木盆地、祁连山地、青海高原与川藏高山峡谷区一共6个亚区。青藏高原气候表现出辐射强、气温低、积温少、日照多等特点。复杂的地形地貌，再加上气候的影响导致这一区域灾害性天气过程频发，其中强降水作为最为常见的灾害性天气现象之一，严重影响了社会经济和人民生命财产安全。本文重点分析了2019年9月20日发生在青藏高原的一次强降水天气过程，以期能够为掌握本次强降水过程成因，做好青藏高原地区强降水预报预警工作等提供一定的参考依据。
        1天气实况
        2019年9月19日，内蒙古中部、陕西中部、四川南部与西北部、贵州西部、重庆西南部、云南东北部与西部、海南岛北部等大多数地区普降中雨或大雨天气过程。其中，四川攀枝花、贵州六盘水与毕节等局部地区为暴雨，云南曲靖局地大暴雨（100-109mm），青海东部降雨（雪）或雨夹雪2~10mm，局部地区为14mm。而且降雨天气过程发生时还伴随有大幅降温天气现象，其中内蒙古西部、甘肃中部与青海北部等地区降温幅度位于4~8℃之间。
        9月20-21日，受到冷空气与切变线的共同影响，导致四川西部和南部、云南大部分地区、贵州西部与西藏东南部等地区出现小到中雨，局部地区出现大雨或大暴雨天气现象。另外，自20日至25日，青藏高原中东部地区出现有中到大雪或雨夹雪天气现象。

图1 2019年9月20日08时-21日08时全国降水量预报图
9月20日08时至21日08时，西南地区南部、川西高原南部、西藏东南部、黑龙江北部、台湾岛大部等地部分地区有中到大雨，其中，云南北部和中部、台湾岛北部等地局地有暴雨（50～80毫米）。

图2 2019年9月21日08时-22日08时全国降水量预报图
9月21日08时至22日08时，云南西部、川西高原南部、西藏东南部、浙江东部、上海、台湾岛等地部分地区有中到大雨，其中，浙江东北部、上海东部等地局地有暴雨（50～70毫米）。浙江、江苏东部、山东半岛、辽东半岛、江西北部等地部分地区有5～7级及以上风，其中，浙江中东部等地部分地区有7～8级风。

        图3 2019年9月22日08时-23日08时全国降水量预报图
        9月22日08时至23日08时，西藏东部、川西高原北部、云南西北部、台湾岛东部等地部分地区有中到大雨，其中，台湾岛东部等地局地有暴雨。浙江、江苏东部、山东半岛、辽东半岛等地部分地区有5～7级及以上风，其中，浙江北部和东部部分地区有7～8级风。
        2环流形势分析
        500hPa位置处，9月20日08时欧亚中高纬度地区维持两槽一脊型的环流形势，其中两槽出现在巴尔喀什湖附近与日本海上空，高压脊出现在贝加尔湖北部地区，同时有低值系统出现在孟加拉湾与台湾地区。青海中东部地区受到584gpm与588gpm的影响与控制，其中588线出现在青海南部地区，而且在这一区域还出现有较为显著的暖中心。到21日08时乌拉尔山阻塞高压持续维持，然而其强度则有所减弱。这时出现在巴尔喀什湖周围的西亚槽逐渐东移南压，而且出现在台湾地区与孟加拉湾的低值系统的强度则显著增强。同时南海与孟加拉湾还维持源源不断的水汽输送，为青藏高原本次强降水过程提供了充沛的水汽来源。受到西亚槽底部分裂短波槽与下滑冷空气等的共同影响，导致在发生强降水之前，冷空气已经侵入青海省境内，为本次强降水创造了有利条件。另外，随着副热带高压的西伸与增强，青海省大多数地区均位于588gpm与584gpm之间，再受到高压外围偏西南气流的影响，导致暖湿气流不断向青海省境内输送，同时588线在青海省中东部地区来回徘徊，进而引发了本次强降水天气过程。
        3物理量诊断
        强降水天气过程的发生与发展不仅需要具备充沛的水汽条件与不稳定能量，同时动力触发机制也必不可少。
        3.1水汽条件
        强降水天气过程发生不仅需要具备充沛的水汽条件，同时还要持续不间断的水汽向降水区输送。通常情况下，大气当中的水汽含量使用相对湿度大小来衡量。因此，结合相对湿度的变化能够看出本次强降水过程中水汽含量的变化。自9月20日08时至21日08时相对湿度数值呈明显的增加趋势，由70%增加到90%，由此可见，大气当中水汽含量将近饱和。而且，在强降水发生过程中，青海大部分地区相对湿度持续大于90%，同时相对湿度大值区出现时间、位置均与强降水发生时间、区域等保持一致。
通过比湿与水汽通量散度能够较为直观地反映出强降水过程中水汽条件的好坏。对各个时次比湿场进行分析可见，自9月20日至21日青海大多数地区的比湿值均比较大，而且始终位于水汽通量散度辐合区当中。在发生强降水过程之前，由500hPa水汽通量散度场能够看出，强降水落区水汽通量散度表现为负值。强降水发生时，该高空层水汽通量散度场表现为正值，由此可见，强降水落区上空水汽表现为辐合状态。而且20日08时强降水落区700hPa位置处比湿场的比湿值较高，持续维持为12g/kg，同时500hPa比湿场的比湿值为6g/kg左右，表明水汽充沛，而且出现深厚的湿层，为强降水过程的发生与发展创造了有利条件。
        3.2散度分析
        由散度场可见，高层辐散、低层辐合的高低空配置使上升运动明显增强，并为本次强降水过程创造了有利的动力条件。9月20日08时散度场上，700hPa位置处青海湖东部处于辐合区当中；500hPa位置处青海东部辐合明显增强，并在青海湖北部出现辐合中心。在辐合作用的影响下，对流层中低层的水汽辐合明显增强。在高空位置处（250~150hPa）表现出强烈的辐散区，同时辐散区影响与控制整个青海东部地区，其中以150hPa位置处的辐散强度最强，并在青海湖附近出现辐散中心，其中心位置处的强度为5.2×10-5/s。由此可见，高层辐散、低层辐合的配置为上升运动创造了有利条件，与抽吸原理保持一致，尤其是高层强烈的辐散作用为本次强降水天气过程提供了有利的动力条件。
        4结语
        本文通过剖析2019年9月20日青藏高原的一次强降水天气成因，其结论如下：
        （1）由于副热带高压增强且西伸，588线正处于青海东部地区，同时副热带高压外围的西南气流持续将暖湿空气输送至青海东部地区，再加上孟加拉湾低值系统等的共同影响，使我国内部水汽输送明显增强。另外，巴湖槽底下滑冷空气与西南暖湿气流还为本次强降水过程提供了重要条件；
        （2）本次强降水发生时，青海东部持续维持深厚的湿层，为强降水的发生与发展提供了充沛的水汽条件。另外，高层辐散、低层辐合的高低空配置为强降水过程提供了有利的动力条件。
参考文献：
[1]蔡敏.2018年3月19~20日福建暴雨过程分析[J].农村实用技术，2019（7）：119.
[2]毛春旭，孙翔，高鹏等.贵州一次秋季暴雨过程的成因及湿位涡诊断分析[J].气候变化研究快报，2020（5）：454-460.
[3]陈宫燕，次仁，普布桑姆等.青藏高原两次极端暴雨过程对比分析[J].高原山地气象研究，2017（2）：8-15.
[4]雷彦，张广伟.青海东北部地区一次暴雨天气成因分析[J].现代农业科技，2020（22）：162-163,167.
作者简介：郭萍世（1988.09），女，藏族，青海海北人，本科，气象助理工程师，从事航空气象工作。