2017年4月7—10日嘉峪關市連陰雨降水天氣過程分析

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　　摘要    2017年4月7—10日，由于西南氣流和冷空氣的共同作用，造成嘉峪關市持續4 d全市范圍內出現連陰雨天氣。本文運用天氣學分析、物理量診斷等方法，對此次降水天氣過程進行診斷分析。結果表明，各物理量場的變化趨勢對于天氣系統的預報有很好的指示作用。
　　關鍵詞    連陰雨;切斷低壓;海平面氣壓;物理量診斷;甘肅嘉峪關;2017年4月7—10日
　　中圖分類號    P458.1+21        文獻標識碼    A        文章編號   1007-5739（2019）09-0182-03
　　1    天氣實況
　　2017年4月7—10日，嘉峪關市出現連陰雨天氣過程。由表1可知，連陰雨期間，各區域站累積降水量分別為市區8.3 mm、東湖8.4 mm、城樓（峪泉鎮）8.4 mm、葡萄園（新城鎮）12.8 mm、文殊（文殊鎮）11.4 mm。此次連陰雨持續時間較長、影響范圍廣、過程雨量較大，值得深入分析。
　　2    環流背景演變、影響系統及中尺度分析
　　前期歐亞大陸中高緯度地區為“兩槽一脊”型，新疆北部地區為一弱高壓脊;巴爾喀什湖上空有一冷渦，東部有一東北冷渦。西風槽切斷在巴爾喀什湖形成的冷低壓，是造成此次嘉峪關市連陰雨天氣的根本原因。7日8：00—20：00，嘉峪關市北部有一明顯的冷舌，為嘉峪關市帶來強冷空氣;10：00—11：00降溫幅度達3.9 ℃，降溫明顯;500 hPa高空圖上，嘉峪關市上空有一明顯的小槽，兩者互相配合，造成降水（圖1）。8—10日，巴爾喀什湖的切斷低壓持續緩慢的向東移動，槽后有冷空氣不斷補充，有利于其東南部形成降水天氣[1-2];而嘉峪關市受槽前西風氣流的控制，水汽充足，因而造成了連陰雨天氣的發生（圖2～4）。10日20：00受北方新的冷空氣南下影響，切斷低壓消失，嘉峪關市開始轉為受東北冷渦槽后西北氣流影響，11日天氣轉好，氣溫逐漸回升。
　　3    海平面氣壓變化分析
　　海平面氣壓的變化能很好地反映冷暖空氣團的影響與強度[3-4]。依照海平面氣壓場在嘉峪關市的氣壓變化（圖5），從7日8：00開始，海平面氣壓有明顯的升高;至7日20：00，海平面氣壓達到一個峰值;而后海平面氣壓呈現上下較小的波動，在11日20：00出現最低值。從降水實況可以看出，7日8：00—20：00氣壓明顯升高的時間段內，降水強度較大，達3.7 mm;而在11日8：00—20：00，氣壓明顯降低，天氣轉好，氣溫回升。
　　從海平面氣壓場（圖6）也可以看出，7日8：00新疆北部與蒙古高原地區有強高壓中心，敦煌至哈密一帶有緊密的等壓線，并有冷空氣逐漸向東南發展，導致嘉峪關市降溫、降水;截至20：00，嘉峪關市受高壓影響，位于高壓中心，并持續了3 d，直到11日才降低，降水完全結束。
　　4    渦度分析
　　分析物理量場的渦度場（圖7），低層7日8：00—20：00，渦度逐漸增大，并在9日8：00正渦度達到最大，在700 hPa出現正渦度中心，9日20：00至10日20：00低層由正渦度轉為負渦度控制;中層渦度場呈現正渦度，但在9日8：00出現1個小負渦度中心，隨即轉為正渦度中心，10日8：00以后又轉為負渦度控制;而在高層，7日20：00至10日8：00，渦度場均為負渦度，并在270 hPa左右有2個強負渦度中心。低層正渦度輻合，高層負渦度輻散，有利于水汽的垂直向上輸送，利于水汽凝結，產生降水[1]。7日8：00—20：00，正渦度頂層上升至300 hPa，有很強的垂直上升運動，造成3.7 mm的降水;而10日開始，渦度場發生轉變，水汽的垂直輸送中斷，降水逐漸減小，并于11日停止。
　　5    散度分析
　　分析物理量場的散度場（圖8），7日8：00—20：00，500 hPa有較強正散度中心，速度場輻合，與此相對應，嘉峪關市這段時間內出現較強降水，降水量為3.7 mm;8日500 hPa以下有負散度中心，速度場輻散，導致降水較弱;9日在低層有弱正散度，上升運動沒有7日強，但持續時間長，因而24 h降水量有3.2 mm;10日0：00—20：00，中低層又轉為負散度，降水明顯減小。通過分析可以得出，當中低層有正散度時，速度場輻合，與天氣系統配合，產生降水，尤其是有值比較大的輻合中心時，可能會產生強降水;而當中低層有負的散度時，速度場輻散，降水會減小或者無降水[2-3]。
　　6    水汽通量散度分析
　　水汽的垂直輸送是降水的動力條件，對于持續性降水，必須有源源不斷的水汽供應才能造成量級較大的降水。因此，水汽的水平輸送對判定降水尤其是持續性降水的強度和量級尤為重要。
　　通過分析水汽通量散度場（圖9）可以看出，7日8：00—20：00和9日8：00—20：00，500 hPa以下均為水汽通量輻散;7日20：00至8日20：00，750 hPa以下為水汽輻散、以上為水汽輻合，且在700 hPa有著明顯的輻合中心，其中心值為-5×10-8 g/（cm2·hPa·s）;9日20：00至10日20：00，500 hPa以下均為水汽通量輻合，由于散度場中心區域值比較小，因而降水的量級并不大。
　　從水汽通量散度來看，降水的水汽主要來自于低層的水汽輸送。河西地區干燥，本地水汽稀少，降水多需要從偏西南的濕潤地區不斷向嘉峪關市輸送水汽。
　　7    結論及預報著眼點
　?。?）海平面氣壓場的變化，能很好地反映冷暖空氣團的強度以及對影響地區的控制時間;海平面氣壓場的變化趨勢，能很好地反映冷暖空氣團的移入、移出以及變性。
　　（2）高空形勢的經向度以及疏散與非疏散的形勢，能直觀地表示槽脊的移動速度是否有發展，由于總體天氣形勢通常比較穩定，對天氣的影響比較直觀;而弱的天氣系統的快速移動，對于局地天氣變化起著關鍵的作用，當出現冷渦或者在弱脊下的冷空氣入侵，極容易引發局地的強天氣過程，因而判定弱小系統的發生及移動對天氣預報有很重要的意義。
　?。?）這次過程是受明顯的冷空氣入侵、偏南水汽輸送與弱小系統的不斷影響共同引起的連續性降水天氣過程，分析降水機制將對今后天氣過程把握有很好指示作用。
　　（4）利用各個物理量的變化趨勢能夠得出空氣運動和水汽輸送情況，對于天氣的預報有很好的指示作用，通常影響天氣造成降水的系統由多種因素造成。因此，物理量場的研究對于天氣的預報非常有效。
　　參考文獻
　　[1] 方建剛，易俊蓮.2011年陜西秋季強連陰雨天氣的大氣環流異常特征分析[J].災害學，2013，28（1）：6-10.
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　　[3] 劉勇，徐娟娟，李明娟，等.陜西中南部一次秋季連陰雨中區域性暴雨的成因分析[J].高原氣象，2013，32（3）：739-749.
　　[4] 王歡，李晶，龐玥，等.2013年重慶秋季連陰雨期間暴雨過程對比分析[J].氣象與環境科學，2018，41（3）：89-97.
　　收稿日期   2019-01-12
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