2016年8月23—24日青海省河南县强降水天气诊断分析

彭英超 徐开宇 陈晶

摘要利用常规观测资料、Micaps、卫星云图、多普勒雷达资料等，从环流背景、物理量、卫星云图、雷达回波等方面，对2016年8月23—24日青海省河南县出现的一次短时强降水天气进行分析，探讨造成此次强降水的主要成因。结果表明，在588 dagpm线副高控制范围内高湿高温状态下，冷暖空气的汇合以及切变辐合造成了此次对流不稳定；在具备充分水汽供应的条件下，垂直方向上低空辐合、高空辐散的配置为此次降水提供了动力条件。对流旺盛、雷达强回波带过境的地方会造成强降水。

关键词强降水；环流背景；物理量场；卫星云图；雷达回波

中图分类号S161.6文献标识码

A文章编号0517-6611（2017）16-0173-03

Diagnosis Analysis of Heavy Rainfall Weather in Henan County of Qinghai Province from 23 to 24 August，2016

PENG Yingchao， XU Kaiyu，CHEN Jing（Huangnan Prefecture Meteorological Bureau， Tongren， Qinghai 811399）

AbstractUsing conventional observation data， Micaps， satellite images and Doppler radar data，from the aspects of circulation background， physical quantity， satellite cloud map， radar echo and so on，the short term heavy rainfall weather occurred in Henan County in August 23-24， 2016 was analyzed，and the main causes of the heavy rainfall were discussed.The results showed that in the subtropical high control within the scope of the high temperature wet state of 588 dagpm line，the confluence of cold and warm air， and the shear convergence caused the convective instability.With sufficient water vapor supply conditions， the configuration of the vertical direction of the upper divergence and lowlevel convergence provided dynamic conditions for the precipitation.Strong convection， radar strong echo zone transit would cause heavy rainfall.

Key wordsHeavy rainfall； Circulation background； Physical quantity； Satellite cloud map； Radar echo

作者簡介彭英超（1990—），女，藏族，青海循化人，助理工程師，从事天气预报服务研究。

收稿日期2017-04-12

短时强降水是青海高海拔地区夏季主要的灾害性天气之一，而强降水的特征属于中小尺度天气系统，并且突发性较强，时空尺度小，发展和移动速度较快，一旦降水强度较大，很容易引发灾害，因而这也成为了天气预报业务工作中重点和难点之一。近年来，虽然国内不少专家从机理、成因、影响系统、预报难点等方面对强降水过程进行了研究，认为强对流天气发生发展与大气水汽条件、不稳定性、抬升力条件和风垂直切变强度等密切相关[1-5]，但强对流天气的发生也因不同地理位置、天气系统和地形有较大的差异。尤其青海作为青藏高原的一部分，地形复杂，下垫面多样，加之站点的缺稀[6]，强对流天气的分析更成为薄弱环节。笔者利用常规观测资料、Micaps、卫星云图、多普勒雷达资料等，从环流背景、物理量、卫星云图、雷达回波等方面，对2016年8月23—24日青海省河南县出现的一次短时强降水天气进行分析，探讨造成此次强降水的主要成因，为以后预报此类天气过程提供参考。

1天气实况与灾情

2016年8月23、24日河南县连续2 d出现了短时强降水天气（图1）。23日降水主要集中在22∶00—24∶00，最大降水是23∶00的24.6 mm，过程降水量达50.2 mm。24日夜间又在河南县本站出现短时强降水，其中20∶00—21∶00降水达58.5 mm，突破历史极值，

此后降水逐渐减小，至次日01∶00降水才结束，总降水达66.8 mm。该地连续2 d降水都达到暴雨量级，并且降水相对集中，时间短，强度大。

此次暴雨天气致使该县233户、998人受灾，1人轻微受伤，损坏房屋（包括二层楼房、平房、辅助房）345间，冲毁涵洞6个、损毁小型桥梁1座，冲毁帐篷17顶，损坏网围栏1 500 m，倒塌围墙1 700 m，1辆出租车严重泡水报废，损坏5辆摩托车，群众家中室内装潢家具家电等日用品受到不同程度的损坏，经济损失达237万元。

2天气形势分析

2.1500 hPa环流形势

23日08∶00（图2a），青海省在588 dagpm副热带高压控制范围下，592 dagpm高压中心位于四川—江苏一带，河南县地处四川西部方位，受592 dagpm外围偏东南气流影响，青海省东部地区温度露点差≤5 ℃。到了23日20∶00，随着白天温度升高，全省又处于很强的暖中心区域，温度露点差逐渐减小至3 ℃以内，即处于高湿高温状态下，配合400 hPa青南地区玉树至河南一线受偏西风与偏东风的辐合，这种高低空配置有利于此次强降水的形成。到了24日20∶00（图2b），副热带高压继续加强西伸，控制整个西藏地区，在高压内部西藏地区色林措湖附近形成断裂的闭合588 dagpm小高压，青海西南部小唐古拉受其小高压影响，风向从东南风转为偏西南风，即整个青南地区受西南气流影响；河南县上游的同德地区T-Td≤1 ℃，为湿度中心；在巴尔喀什湖高空槽的80°E附近区域等温线密集，高空锋区明显，冷空气南下，冷平流进入暖区，造成冷暖空气的汇合，并且在青海湖偏南、河南县上游的贵南站附近形成切变辐合，造成对流不稳定，形成了局地大暴雨天气。在整个过程中，副热带高压的西进加强也说明能量集聚。

2.2地面形势8月23、24日地面形势比较相似，青海均受热低压控制。24日14∶00中高纬度位于巴尔科什湖冷高压中心，不断分裂的冷空气南下在北疆堆积，分成两路侵入青海省，一路从海西侵入，另一路从河西走廊东移倒灌青海东北部。至24日20∶00，全省都有冷空气，为正变压、负变温。午后冷暖空氣的汇合，是造成热对流的条件之一[7]。并且从24日17∶00的流线图上看（图3），河南地区辐合较强，成为辐合中心，这也是强降水形成前的触发条件。

3物理量分析

3.1水汽条件

分析8月22日20∶00—24日20∶00的水汽通量散度发现，700 hPa 22日20∶00青海省境内大部分都是正值区，23日08∶00青藏高原中东部水汽有明显的增加趋势，到24日20∶00青南地区形成了最大中心值为-37×10-7g/（cm2·hPa·s）的辐合区，河南县上空辐合值达-8×10-7g/（cm2·hPa·s）， 并且大降水区均在水汽通量辐合带中。500 hPa河南县为辐合区，上升至400、300 hPa表现为正值，为辐散区。强降水过程在水汽通量散度场上低层辐合高层辐散，为暴雨天气提供了必要的水汽凝结条件。

3.2涡度场

8月23日强对流天气发生前期，从涡度场可以看出，在青海偏南地区500 hPa有一个45.3×10-6s-1的强辐合中心。从涡度场垂直剖面图看，青南地区300 hPa以上为辐散气流，辐散中心位于150 hPa附近，中心值为-36×10-6s-1，300 hPa以下为正涡度区，最大辐合中心在青海省海南州偏南地区，中心值为32×10-6s-1，高低空的强辐合辐散中心与强对流天气发生过程中暴雨落区有一定的对应关系。

4不稳定层结分析

由于此次强降水也属于青南地区大范围的区域降水，受西南气流影响，河南县没有探空站，所以在分析不稳定层结时选取河南上游站达日站作为指标站。通过抬升指数（LI）、最大对流稳定度指数（BIC）对层结稳定度进行分析，结果发现，LI在此次降水过程的23日20∶00、24日20∶00都由正值变为负值，LI<0 ℃表示层结不稳定；BIC越高越有利于降水的产生[8]，在此次降水过程中BIC呈上升趋势，并且在24日20∶00从2.2 ℃直接上升至9.2 ℃（表1）。說明层结稳定度指数的变化可以有效地判断大降水的产生。

分析上游达日站探空资料发现，23日08∶00开始整个低层到高层水汽条件都较好，说明此次降水始终处于高湿高温状态。24日20∶00（图4），550～300 hPa有较强的不稳定正能量区，湿度条件也是从低层到高层较好，400～500 hPa风切变明显，提供抬升条件易形成强对流，也就是河南县在23日22∶00—23∶00、24日20∶00—21∶00分别出现了24.6、58.5 mm的短时强降水。

5卫星云图分析

从此次强对流天气卫星云图演变分析得知，23与24日降水云系演变过程较相似，在此重点分析24日云系演变情况。24日12∶00开始玉树、果洛有对流单体发展，结构密实清晰；到18∶00（图5a），整个青南地区上空对流云团扩大发展势头旺盛，并且缓慢向东南方向移动，云团主力前沿已到达共和、贵南一带；21∶00分裂的对流云团逐渐合并扩大成一片（图5b），并且在黄南州上空维持，云团内最强处白色块状云系在泽库与河南交界处，云顶亮温TBB最大值达236 K，说明此时对流旺盛。到了23∶00，云系在原地开始减弱，降水也逐渐减小。

6雷达回波分析

从雷达回波演变可以看出，24日18∶00河南县西部地区出现了大片的回波区，并在逐渐往东方向移动过程中形成一条回波带，到了20∶18河南县上空有西南—东北走向的回波带，最大回波强度达42 dBz，并且回波强度比较深厚。受此强回波带影响，河南地区出现了强度较大的短时暴雨。

7结论

（1）在588 dagpm副热带高压控制范围内，同时配合很强的暖中心区域，温度露点差在3 ℃以内的高湿高温状态下，冷平流进入暖区造成冷暖空气的汇合，并且形成切变辐合，造成对流不稳定，形成了此次过程局地大暴雨天气。

（2）持续的高温天气为强降水积累了一定的能量；在具备充分水汽供应条件下，涡度场上的低空辐合高空辐散的配置，为此次降水提供动力条件。抬升指数（LI）、最大对流稳定度（BIC）等层结稳定度指数的变化是判断大降水的一个重要依据。

（3）对流云团发展合并，最大回波强度达40 dBz、云顶亮温TBB最大值达200 K以上，说明对流旺盛、雷达强回波带过境的地方会造成强降水。

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