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1、2015年塔里木垦区“5.27”暴雨天气过程的诊断分析-农学论文2015年塔里木垦区“5.27”暴雨天气过程的诊断分析 陈艳丽 摘要：本文利用常规观测资料、客观物理量场及卫星云图等资料，从环流背景、影响系统的演变及物理量场的配置等方面，对2015年5月27日发生在塔里木垦区的暴雨天气过程进行分析。结果表明：这次暴雨是由于高空巴尔喀什湖低槽东移、中低层气旋式风辐合区、地面强冷空气东移南下的共同影响而产生的：分析各层物理量场的水汽辐合区、上升运动区、风场切变的分布结构，对强降水区具有一定的指导作用：应用MICAPS分析卫星云图中的TBB数据，可以有效分析中尺度对流系统(MCS)的演变过程，对暴雨的
2、短时临近预报具有很好的指导作用。 关键词：暴雨天气过程：偏东急流：垂直速度：MCS 1天气实况 2015年5月27日，受高空低槽东移与西南暖湿空气的共同影响，塔里木垦区普遍出现了中雨，局部达大到暴量。这次强降水分布不均匀、梯度大（三十一团、三十三团、三十五团、铁千里克的降水量分别为12.0、8.8、17.3和30.0 mm），强降水时段主要集中在27日17时至18时：暴雨中心位于铁千里克，三十三团距离暴雨中心50 km，但降水量仅达中量(8.0 mm)。其中，铁千里克27日17时1小时雨量达19.9 mm;三十五团27日18时1小时雨量达11.9 mm。 2环流形势和地面影响系统分析 2.1
3、高空环流形势与影响系统 从500 hPa环流形势演变图（图1）可以看出，26日20时巴尔喀什湖低涡在东移的过程中逐渐分裂为短波槽：伊朗副热带高压脊线位于19 200N，位置稳定少动，西太副高逐步西伸北进，两高对峙有利于槽的南段越过帕米尔高原影响南疆盆地。 从27日08时500 hPa形势场分析，里海高压脊前强势的西北气流引导冷空气不断南下，中高纬度的低涡在东移南下过程中，不断地分裂短波，并对巴尔喀什湖低槽进行冷空气的补充。27日14时高空槽内有明显的冷平流配合，且温度场滞后于高底场，系统呈增强趋势。27日20时低槽系统逐渐移出塔里木垦区，该区域的降水趋于结束。 27日08时700 hPa的偏南
4、气流有所加强（图略），并逐渐在塔里木垦区形成弱的切变。850 hPa则有一支强盛的偏东急流，随后趋于减弱，随着西南气流的出现，27日14时在塔里木垦区西南气流与偏东气流形成了一个较为明显的气旋式辐合区，有利于水汽在该地区迅速集中。塔里木垦区位于西南暖湿气流输送带的左前方，有利于该地区辐合上升气流的不断发展。27日20时随着切变线的减弱消失，至23时该区域的降水基本结束。 因降水前期该地区空气干燥，而大气增湿是在短时间内完成的，水汽迅速就近辐合集中。由此可见，低层（700 hPa或850 hPa）的偏东急流、西南气流、风速的切变为塔里木垦区提供了充沛的水汽条件和能量来源。风速的气旋式辐合区、西南
5、气流的加强在这次强降水过程中起到非常重要的作用。此次塔里木垦区暴雨发生期间，大气环流背景场具有显著的低层辐合高层辐散运动特征。 2.2地面影响系统分析 从地面气压场分析，随着冷空气的东移南下，26日14时至27日14时塔里木垦区24 h降温幅度达1115。C。26日20时在南疆盆地南部形成一个地面高压：27日08时随着高空槽的东移，地面的高压中心不断发展并向东北移动：27日17时当强势的地面高压移至塔里木垦区时，降水开始，铁千里克出现短时大风，瞬间极大风速13.2 m/s（15时47分），并与暴雨中心的落区基本吻合。 3物理量分析 3.1水汽条件 分析铁千里克水汽通量散度时间剖面图(图2)，显
6、示27日08时至14时该区域上空水汽通量散度为负值，表明中低层有充足的水汽输送，有利于强降水发生：27日20时西南暖湿输送减弱，水汽通量散度为正值，则本地区的强降水过程也逐渐减弱至停止。 从比湿时间剖面图（图3）可见，此次暴雨发生期间该区域中低层比湿值较高，700 hPa以下超过5g/kg，表明该区域发生暴雨期间中低层湿度较大、水汽充沛，为强降水的发生提供了充足的水汽条件，有利于强降水的发生发展。从湿度时间剖面图（图4）可以看出，27日14时至20时该区域低层(700 hPa、850 hPa)的相对湿度均达到70% 80%，整个湿层厚度也较厚，呈明显的高湿区，一般当湿层厚度达到700 hPa时
7、，有利于暴雨区水汽的集中，为暴雨的发生提供有利条件。 3.2动力条件 从相对涡度和散度的时间剖面图分析（图略），27日08时700 hPa上塔里木垦区处于正涡度和负散度区，表明该地区有气旋性辐合上升运动。之后正涡度区逐渐向上扩展，表明本地区上空的上升运动逐步增强，这样中低层气流辐合、高层辐散的大气环流配置极有利于该区域短时强降水的发展。 从垂直速度的时间剖面图来看，强降水发生期间，27日14时本地有较为强烈的上升运动，表明在高层辐散和低层辐合的共同作用下，导致本地上空的垂直上升运动得以迅速发展，对强降水的发生极为有利。 3.3热力条件 从K指数分布和演变情况来看，塔里木垦区暴雨发生期间，27日
8、08时至27日20时，该区域的K指数均32（图略），由此表明，暴雨发生期间该区域有较强的不稳定能量不断在积累，为暴雨的发生提供充足的不稳定能量：随着K32区域逐渐东南移，塔里木垦区的不稳定能量明显减弱，不利于强降水的维持，至27日23时降水基本结束。 4卫星云图的分析 短时强对流天气是在多种尺度系统相互作用的条件下发生发展的，即在一定大尺度环流条件下产生发展的中小尺度系统直接造成的。由卫星云图的演变可以看出，从27日凌晨开始，在南疆盆地中部不断有对流云团发展并在南压高压西侧西气流的引导下，向东北方向移动。27日12时，塔里木垦区附近出现对流云团生成，在向东北方向移动过程中迅速扩大。27日14时
9、，塔里木垦区上空云团进一步发展增强，16时逐渐形成一个较明显的MCS，从而导致该区域该时段出现1次降水峰值，对应的塔里木垦区出现了大范围的降水，铁千里克17时1小时降水量19.9 mm，三十五团18时1小时降水量为11.9 mm。伴随着对流云团向东北方向移动，当地降水逐步减弱。到27日23时随着对流云团的减弱消散，该区域的降水基本结束。 5小结 (1)此次塔里木垦区暴雨是由于高空巴尔喀什湖低槽东移和中低层气旋式风辐合的高低空系统配置下，同时伴随着地面强冷空气东移南下是共同影响而产生的。(2)通过分析各层物理量场表明：水汽的迅速集中、强烈的上升运动区、风场的气旋性辐合结构对该区域的短时强降水起到了主导作用。暴雨中心位于32的高能舌上，整层的湿层厚度达到700 hPa的高度。(3)新疆暴雨局地性强，应用MICAPS分析卫星云图中的TBB数据可以有效分析中尺度对流系统(MCS)的演变过程，对暴雨的短时临近预报具有很好的指导作用。
