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摘 要：本文利用哈密气象站观测资料，区域自动站气象观测资料，ECWMF（2.5°×2.5°）、T639（1°×1°）细网格资料，对2015年6月18日发生在新疆哈密地区境内的一次对流性天气进行了研究分析，分析得出：此次降水过程是在有利的大尺度环流背景下发生的；降水前存在高空分流区，中低层的西南低空急流，中尺度切变线，辐合线，低层的偏东气流等多个中尺度系统；探空物理量参数指示着大气不稳定能量的聚集；降水区域低空到高空同时出现的强烈的上升运动，以及水汽在中低层的集中、输送、为降水的发生提供了动力和水汽条件。
关键词：大降水；中尺度系统；哈密地区
中图分类号： P426.6 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160132064
引言
大降水是在副热带环流形势调整的过程中，与中纬度环流相互作用，同时伴有中小尺度系统活动的背景下发生的。新疆地处欧亚大陆中心，远离海洋，空气干燥，是全国有名的干旱、半干旱地区、但夏季易出现局地强降水天气和连续性大降水，因此大降水天气的预报一直成为预报工作的重点和难点。本文采用高空、ECMWF和T639再分析资料对2015年6月18日发生在哈密地区的暴雨天气进行了诊断分析，以期加深对此类天气过程的认识。
1 天气实况
2015年6月17日夜间至18日，哈密地区普遍出现了一次大降水天气过程，过程降水量：哈密21.9mm，巴里坤12.6mm，伊吾31.5mm，淖毛湖20.1mm，红柳河13.8mm，十三间房2.0mm，其中北部山区降水量达最大50.8mm，为大暴雨。此次降水天气过程的特点是降水强度大，持续时间长，影响范围广。
表1 2015年6月17～18日降水实况一栏
2 大尺度环流背景
2.1 高空100hPa环流形式
此次降水过程是在比较稳定的大尺度环流背景下出现的。100hPa南亚高压加强东扩的过程中，在伊朗高原附近形成一个闭合中心，新疆处在两闭合中心之间的长波槽控制中。暴雨发生在南亚高压双体型的背景下，且西部强于东部，中高纬为两槽一脊型，北欧为超长波槽区，乌拉尔山至里咸海、巴尔喀什湖为长波脊区，西西伯利亚为长波槽区，中纬槽脊系统与低伟系统同位相叠加，使得环流径向度加大，且稳定维持，为此次暴雨过程提供了大尺度环流背景。
2.2 高空500hPa环流形式
暴雨天气来临前，500hPa欧亚范围内中高纬度为两槽一脊型，北欧为低压槽区，乌拉尔北部为阻塞高压脊区。中低伟为两槽两脊型，东欧与西伯利亚为槽区，伊朗副高与贝湖为脊区。随着环流径向度的加大，北海脊发展东欧槽加深，里咸海至巴尔喀什湖脊发展东移，西西伯利亚槽加深，西西伯利亚地区暖平流发展，促使伊朗副高至西西伯利亚发展中与乌拉尔山阻塞高压部分结合，乌拉尔阻塞高压加强，18日08时出现两根等值线闭合中心，中心值达568dagpm，在其东南侧形成了东北偏东气流。与此同时，新疆东部偏东气流天山南侧偏西气流形成沿天山两侧的东西风切变，造成了哈密地区的暴雨过程。这次暴雨过程中随着100hpa南亚高压双体型的建立，使得500hpa环流径向度和暴雨影响系统得以较长时间维持。
3 中尺度系统分析
3.1 高度场和风场
16日20时为初始场的500hpa高度场上东欧为低压槽，里咸海为高压脊，西西伯利亚低槽已南压至北疆北部，24小时预报17日20时里咸海高压脊发展，西西伯利亚低槽快速东移至新疆偏西偏北区域，新疆大部位于该低槽底部，我区处在偏南气流上，说明在17日20时之前天气就能影响我区。48小时预报18日20时里咸海高压脊衰退，西西伯利亚低槽略东移南亚至新疆东部，同时有冷空气的补充，使该高空槽加强并成涡，我区处在该低涡前西南气流上，冷空气入侵造成哈密地区的降水天气。可见，欧洲中心的高度场成功预报出了低槽的东移南压成涡，与实况场吻合。
3.2 中低层分析
降水发生前，17日20时哈密地区上空200hpa西风﹥20m/s，18日08时为西南风﹥40m/s明显加强，而﹥40m/s的西南急流在降水期间一直在哈密上空稳定维持，18日20时转西风﹤20m/s，降水基本结束。500hpa，欧亚范围内环流形势径向度比较大，西伯利亚低涡在北疆北部稳定维持，中天山以及哈密南部有两条切变线。700hpa哈密地区有东，西风辐合，配合高空偏西急流的抽吸作用，促使高空风场的辐散，加强了垂直上升运动。
4 物理量诊断分析
4.1 上升运动
较大降水离不开较强或强生的上升运动。对T639（1°×1°）6月17～19日的垂直速度，做哈密附近93.5°E 42.8°点的1000-200hpa时空剖面图可以看出，18日08时前后，从850～200hpa全部层结的大气垂直运动为负值，且500hpa以上的上升运动强于500hpa以下，说明此阶段哈密附近的整层大气都处于非常活跃的上升运动中，并且高层的强力上升迫使中低层的上升运动更剧烈，从而为水汽辐合上升提供了充足的动力条件；18日20时前后，即降水结束后，925～200hpa上升运动迅速消失，大气整层处于下沉运动的状态，说明降水基本趋于结束。
4.2 水汽条件
4.2.1 水汽通量
经过对T639（1°×1°）18日08时处始场的水汽通量以及风场的水平分布图进行分析发现，来自孟加拉湾和阿拉伯海的水汽，在850hpa被偏南气流经过蒙古以北，南疆以西，输送到中亚，再借由西南气流输送至东疆东部，并延伸到700hpa高度。700hpa从巴尔喀什湖以西和蒙古地区，出现了4～8g/（cm·hPs·s）的水汽通量高值区，并有较大范围的西南急流，这对水汽的输送非常有利，而哈密附近风速较小，易于境外西南急流发生辐合。
4.2.2 相对湿度
经过对T639（1°×1°）6月18日处始场的相对湿度做哈密附近93.5°E 42.8°点的1000～200hpa时空剖面图进行分析发现，17日20时，500～700hpa相对湿度基本达到饱和，并持续了较长时间，而400～200hpa中高层相对湿度较小。将图2，图4和图5相对应发现，与EC预报场分析出的17日20时天气将会影响哈密地区的时间基本一致，18日08时600～700hpa相对湿度增加至90%以上的区域也正好对应为上升运动强生的区域，其中500～300hpa上升运动更加剧烈，对中低层强迫上升运动更为显著。因此，中低层高空湿度的显著增大，以及配合的上升运动的强盛，为降水提供了较好的水汽和动力条件。
5 结论
此次降水天气过程发生在南亚高压双体型，且西部强于东部的环流背景下，影响系统为西西伯利亚低涡，中低层的西南低空急流，中尺度切变线，辐合线，低层的偏东气流等多个中尺度系统共同影响造成的。
对于这次暴雨过程ECWMF和T639均预报出了西西伯利亚低槽东南压加强成涡，并在新疆东部停留，沿天山两侧有东西风的切变存在，但由于预报员缺乏对此类暴雨个例的认识，以及考虑到地形作用，没有预报出伊吾站的暴雨。与日本、德国模式的降水预报产品表现类似：预报大到暴雨出现在哈密地区的山区，其中有20多个测站达到暴雨量级，其参考价值大。
通过分析这次大降水过程，得出此型降水的预报思路为：首先要分析大尺度天气背景是否有利降水，其次分析中尺度系统是否有利出发对流天气，然后分析大气层结是否处于不稳定状态，再分析动力和水汽条件。
参考文献
[1]朱乾根等.天气学原理和方法（第4版）[M].北京：气象出版社，2000.
[2]《新疆短期天气预报指导手册》编写组.新疆短期天气预报指导手册[M].乌鲁木齐：新疆人民出版社，1986.
[3]张家宝，邓子风.新疆降水概论[M].北京：气象出版社，1987.
关键词：大降水；中尺度系统；哈密地区
中图分类号： P426.6 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160132064
引言
大降水是在副热带环流形势调整的过程中，与中纬度环流相互作用，同时伴有中小尺度系统活动的背景下发生的。新疆地处欧亚大陆中心，远离海洋，空气干燥，是全国有名的干旱、半干旱地区、但夏季易出现局地强降水天气和连续性大降水，因此大降水天气的预报一直成为预报工作的重点和难点。本文采用高空、ECMWF和T639再分析资料对2015年6月18日发生在哈密地区的暴雨天气进行了诊断分析，以期加深对此类天气过程的认识。
1 天气实况
2015年6月17日夜间至18日，哈密地区普遍出现了一次大降水天气过程，过程降水量：哈密21.9mm，巴里坤12.6mm，伊吾31.5mm，淖毛湖20.1mm，红柳河13.8mm，十三间房2.0mm，其中北部山区降水量达最大50.8mm，为大暴雨。此次降水天气过程的特点是降水强度大，持续时间长，影响范围广。
表1 2015年6月17～18日降水实况一栏
2 大尺度环流背景
2.1 高空100hPa环流形式
此次降水过程是在比较稳定的大尺度环流背景下出现的。100hPa南亚高压加强东扩的过程中，在伊朗高原附近形成一个闭合中心，新疆处在两闭合中心之间的长波槽控制中。暴雨发生在南亚高压双体型的背景下，且西部强于东部，中高纬为两槽一脊型，北欧为超长波槽区，乌拉尔山至里咸海、巴尔喀什湖为长波脊区，西西伯利亚为长波槽区，中纬槽脊系统与低伟系统同位相叠加，使得环流径向度加大，且稳定维持，为此次暴雨过程提供了大尺度环流背景。
2.2 高空500hPa环流形式
暴雨天气来临前，500hPa欧亚范围内中高纬度为两槽一脊型，北欧为低压槽区，乌拉尔北部为阻塞高压脊区。中低伟为两槽两脊型，东欧与西伯利亚为槽区，伊朗副高与贝湖为脊区。随着环流径向度的加大，北海脊发展东欧槽加深，里咸海至巴尔喀什湖脊发展东移，西西伯利亚槽加深，西西伯利亚地区暖平流发展，促使伊朗副高至西西伯利亚发展中与乌拉尔山阻塞高压部分结合，乌拉尔阻塞高压加强，18日08时出现两根等值线闭合中心，中心值达568dagpm，在其东南侧形成了东北偏东气流。与此同时，新疆东部偏东气流天山南侧偏西气流形成沿天山两侧的东西风切变，造成了哈密地区的暴雨过程。这次暴雨过程中随着100hpa南亚高压双体型的建立，使得500hpa环流径向度和暴雨影响系统得以较长时间维持。
3 中尺度系统分析
3.1 高度场和风场
16日20时为初始场的500hpa高度场上东欧为低压槽，里咸海为高压脊，西西伯利亚低槽已南压至北疆北部，24小时预报17日20时里咸海高压脊发展，西西伯利亚低槽快速东移至新疆偏西偏北区域，新疆大部位于该低槽底部，我区处在偏南气流上，说明在17日20时之前天气就能影响我区。48小时预报18日20时里咸海高压脊衰退，西西伯利亚低槽略东移南亚至新疆东部，同时有冷空气的补充，使该高空槽加强并成涡，我区处在该低涡前西南气流上，冷空气入侵造成哈密地区的降水天气。可见，欧洲中心的高度场成功预报出了低槽的东移南压成涡，与实况场吻合。
3.2 中低层分析
降水发生前，17日20时哈密地区上空200hpa西风﹥20m/s，18日08时为西南风﹥40m/s明显加强，而﹥40m/s的西南急流在降水期间一直在哈密上空稳定维持，18日20时转西风﹤20m/s，降水基本结束。500hpa，欧亚范围内环流形势径向度比较大，西伯利亚低涡在北疆北部稳定维持，中天山以及哈密南部有两条切变线。700hpa哈密地区有东，西风辐合，配合高空偏西急流的抽吸作用，促使高空风场的辐散，加强了垂直上升运动。
4 物理量诊断分析
4.1 上升运动
较大降水离不开较强或强生的上升运动。对T639（1°×1°）6月17～19日的垂直速度，做哈密附近93.5°E 42.8°点的1000-200hpa时空剖面图可以看出，18日08时前后，从850～200hpa全部层结的大气垂直运动为负值，且500hpa以上的上升运动强于500hpa以下，说明此阶段哈密附近的整层大气都处于非常活跃的上升运动中，并且高层的强力上升迫使中低层的上升运动更剧烈，从而为水汽辐合上升提供了充足的动力条件；18日20时前后，即降水结束后，925～200hpa上升运动迅速消失，大气整层处于下沉运动的状态，说明降水基本趋于结束。
4.2 水汽条件
4.2.1 水汽通量
经过对T639（1°×1°）18日08时处始场的水汽通量以及风场的水平分布图进行分析发现，来自孟加拉湾和阿拉伯海的水汽，在850hpa被偏南气流经过蒙古以北，南疆以西，输送到中亚，再借由西南气流输送至东疆东部，并延伸到700hpa高度。700hpa从巴尔喀什湖以西和蒙古地区，出现了4～8g/（cm·hPs·s）的水汽通量高值区，并有较大范围的西南急流，这对水汽的输送非常有利，而哈密附近风速较小，易于境外西南急流发生辐合。
4.2.2 相对湿度
经过对T639（1°×1°）6月18日处始场的相对湿度做哈密附近93.5°E 42.8°点的1000～200hpa时空剖面图进行分析发现，17日20时，500～700hpa相对湿度基本达到饱和，并持续了较长时间，而400～200hpa中高层相对湿度较小。将图2，图4和图5相对应发现，与EC预报场分析出的17日20时天气将会影响哈密地区的时间基本一致，18日08时600～700hpa相对湿度增加至90%以上的区域也正好对应为上升运动强生的区域，其中500～300hpa上升运动更加剧烈，对中低层强迫上升运动更为显著。因此，中低层高空湿度的显著增大，以及配合的上升运动的强盛，为降水提供了较好的水汽和动力条件。
5 结论
此次降水天气过程发生在南亚高压双体型，且西部强于东部的环流背景下，影响系统为西西伯利亚低涡，中低层的西南低空急流，中尺度切变线，辐合线，低层的偏东气流等多个中尺度系统共同影响造成的。
对于这次暴雨过程ECWMF和T639均预报出了西西伯利亚低槽东南压加强成涡，并在新疆东部停留，沿天山两侧有东西风的切变存在，但由于预报员缺乏对此类暴雨个例的认识，以及考虑到地形作用，没有预报出伊吾站的暴雨。与日本、德国模式的降水预报产品表现类似：预报大到暴雨出现在哈密地区的山区，其中有20多个测站达到暴雨量级，其参考价值大。
通过分析这次大降水过程，得出此型降水的预报思路为：首先要分析大尺度天气背景是否有利降水，其次分析中尺度系统是否有利出发对流天气，然后分析大气层结是否处于不稳定状态，再分析动力和水汽条件。
参考文献
[1]朱乾根等.天气学原理和方法（第4版）[M].北京：气象出版社，2000.
[2]《新疆短期天气预报指导手册》编写组.新疆短期天气预报指导手册[M].乌鲁木齐：新疆人民出版社，1986.
[3]张家宝，邓子风.新疆降水概论[M].北京：气象出版社，1987.