2015年8月18日至19日西藏全区强降水过程分析

卓玛阿旺卓玛普次仁

（1.西藏自治区气象台,西藏 拉萨 850000；2.西藏林芝市气象局，西藏 林芝 860100）

西藏地势高亢，地理特征复杂，天气气候复杂多变［1］。强降水天气是西藏的主要灾害性天气之一，多伴有冰雹。西藏地区因其地理环境独特强降水具有季节性强、持续时间短等特点。西藏地区夏季因局地小气候的作用易出现短时强降水，并造成洪涝、泥石流及滑坡等灾害［3］。唐洪［2］分析了西藏高原夏季强降水过程分析，指出伊朗高压快速的东进，从而在高原形成高原切变线，配合孟加拉湾的水汽产生强降水。上述研究和结论对开展西藏地区强降水天气分析研究、指导预报实践具有重要意义。针对2015年8月18日至19日西藏地区出现强降水天气过程，从环境背景场、地面观测、水汽条件、动力条件、卫星云图等方面进行了分析，希望得到的结论对预报业务有一定的参考价值。

1 降水实况分析

从2015年8月18日20时至19日20时，受高原低涡切变线及伊朗高压东进引导的北部弱冷空气共同影响，西藏大部地方出现了强降水天气，其中林芝和昌都北部出现了大雨，其中林芝的林芝站和波密站出现了暴雨；沿雅鲁藏布江一线和那曲东部现了中到大雨天气，其中拉萨降水25mm和墨竹工卡降水41mm；此次强降水中心出现在东部地区；出现暴雨的站点分别为：林芝65.6mm和波密75.9mm，其中波密75.9mm更是突破了历史同期极值（同期极值出现时间为1997年8月9日，为44.1mm）。

2 高空形势场分析

从500hpa高度场（图略）上看中高纬经向环流明显，为两槽一脊型；乌拉尔山至咸里海以北为一低值区，贝加尔湖以东至鄂霍次克海为一宽广的低值区，乌拉尔山以东至贝加尔湖以西为一弱脊。18日20时500hpa上那曲北部有一个低涡，且低涡切变位于那曲北部至沿江一线。而低层700hpa上林芝地区受低涡控制，北部有明显的伊朗高压脊前弱冷空气补充到高原，与南部暖湿气流汇合后产生明显的降水；19日08时切变线略有东移南压至那曲东部至沿江东段一带，主体雨带也随着切变线东移南压至高原东部一带，高原西侧的伊朗高压也逐渐东进且不断引导冷空气南下；19日20时随着伊朗高压的西伸，高原中西部主要受伊朗高压控制，切变线东移南压至昌都北部至林芝一带，20日08时切变线基本上东移南压移出了高原，高原基本上受高压控制，基本上为偏北风。随着影响系统移出西藏结束了此次全区性强降水天气过程。

400hpa高度场与风场（略图）与500hpa形势场较为相似，伊朗高压东进引导冷空气南下与南部的西南气流汇合在高原上形成明显的高原切变线，与500hpa上的切变线位置和走向基本一致，所以表明此次系统是较为深厚。

200hpa高空图（图1）上看，高空西风急流位于西藏北部且整个西藏受南压高压控制，高原南亚高压的脊线位于30°N附近，刚好强降水区也位于高空西风急流的右侧的辐散区，像这种高层强辐散时有利于加强低层的辐合上升运动，从而有利于产生强降水或对流性天气。

图1 为8月18日20时200hpa形势场

3 地面分析及探空分析

3.1 地面形势

西藏地区强降水时段地面主要受正变压负变温控制，18日20时地面辐合线位于沿江一线，辐合线以北24小时变压大部为1-3hpa的正变压，说明地面为冷高压；24小时变温发现沿江一线为-1℃至-4℃的负变温，说明此时沿江一线地面有弱冷空气存在；相应在18日20时从地面风场上看地面辐合线位于沿江一线。19日08时之后西藏东部地区开始受正变压负变温影响，此时地面辐合线也东移到了东部一带，此时强降水中心也移到了东部地区，而沿江一线降水开始减弱；24小时0变压线与高空切变线对应且逐渐东移南压的一个形式；从代表站三线图（图2）上看出，沿江一线（墨竹工卡代表）强降水主要出现时段为19日08时之前，且墨竹工卡站19日02时6小时累计降水量达到20mm以上；而东部地区（林芝代表）强降水主要出现时段在19日08时之后，林芝站19日20时出现了6小时累计降水量都达到40mm以上的对流性强降水且水汽达到饱和状态。

3.2 探空资料

从18日20时林芝站探空图上可以分析出，相对湿度大于80%的湿层从700hpa伸至300hpa，大气不稳定层位于600hpa至400hpa，对流有效位能CAPE为234.5J∕kg,从整层垂直风场上来看，底层为偏南风，高层为偏西北风，说明林芝低层有暖平流，高层为冷平流，像这种冷暖空气的交汇有利于对流不稳定能量的释放，且低层存在风向的垂直切变也会进一步的加强对流。拉萨站探空资料可以分析出，相对湿度大于80%的湿层从500hpa伸至400hpa，大气不稳定层位于600hpa至400hpa，对流有效位能CAPE为451.6J∕kg，低层也存在弱的垂直风切变。这种上干冷下暖湿的大气环境为此次强降水提供了有利条件，且低层风的垂直切变可以增强中层干冷空气的的吸入，通过强迫抬升使流入的暖空气更加强烈抬升，从而加强对流。

图2 林芝和墨竹工卡两个站的地面三线图

4 卫星云图和黑体亮温分析

应用卫星云图和黑体亮温资料进行分析，18日14时开始沿江一线有对流云系的生成，等到了18日21时开始对流云系开始发展成了强的对流云团此时云顶亮温为240-220℃；而19日08时随着切变线东移沿江一线的云系明显减弱，而此时林芝一带及昌都北部开始有新的对流云系的发展，19日17时在昌都北部至林芝一带形成了比较明显的切变线云带，对应的云顶亮温为240℃。

5 物理量场

5.1 水汽条件

为了使强降水得以发生、发展和维持，必须要有丰沛的水汽供应，一般要产生大的强降水过程，大气中必须要有充沛的水汽含量以及充足的水汽输送［3］。从500hpa比湿场和相对湿度场（略图）上看，沿江一线及东部地区为比湿达到6g∕㎡、相对湿度达到了90%以上的高湿区，尤其是林芝一带相对湿度达到100%，说明整个大气层都处在一个比较饱和的状态中，有利于强降水的发生发展。从水汽通量上看（略图），出现强降水地区上空有充分的水汽输送且中心为林芝地区。从水汽通量散度场剖面图（图3）上看，400hpa以上为水汽通量散度正值区对应为水汽的辐散区，400hpa以下高原上是水汽通量散度负值区为辐合区，水汽辐合中心与林芝地区暴雨区相一致，因而充沛的水汽输送及辐合为此次强降水的发生提供了充足水汽条件。

5.2 动力条件

降水发生的初始条件是高层明显的辐散，低层有明显的辐合。西藏地区东部是此次天气过程的强降水中心，散度场剖面（图4）显示，18日20时开始西藏的中东部400hpa以下低层为负散度区，400hpa以上高层为正散度区，表明低层辐合高层辐散有利于低层气流的上升。强降水的产生和上升运动有密切的关系，强烈的上升运动是产生强降水的动力条件，而垂直速度场很好的表示上升运动的强度。从18日20时开始500hpa垂直速度场（略图）分析，西藏的大部区域为负值的上升运动区，垂直速度中心位于那曲地区，与低涡和切变对应。19日08时500hpa垂直速度场（图5）可以看出随着切变线东移南压，东部地区上升运动明显加强，且垂直速度负值中心移至西藏的东部，与此日的最强降水区相对应。低层强烈的上升运动是产生这次强降水过程的必要的动力条件。

图3 18日20时和19日08时水汽通量散度剖面图

6 数值预报分析

从德国数值预报（图略）看，跟降水实况对比德国数值预报的降水落区上基本上跟降水实况一致，但是德国数值预报报的强降水中心在沿江一线，且降水量级上报的有些偏大，反而降水实况上出现强降水中心的林芝报了5mm到10mm，明显比实况偏小很多，实际上林芝大部出现了大雨，局地出现了50mm以上的暴雨；然而相比德国数值预报，此次强降水过程话日本数值预报的不管在降水量级上还是在降水落区上都报比较接近降水实况，日本数值预报的话强降水中心报在林芝，且降水量报了30mm以上，而降水实况的话林芝一带大部出现了25mm以上的降水；根据两家模式相比较此次过程日本数值预报报的相对较好尤其是对量级的把握上基本上跟降水实况接近。

图4 18日20时散度剖面

图5 19日08时500hpa垂直速度

7 总结

在这次西藏全区性强降水天气过程中，500hpa欧亚中高纬地区稳定的“两槽一脊”经向环流，高原低涡切变和伊朗高压脊前的冷空气的补充，低层700hpa低涡，高层200hpa上的高空西风急流及南亚高压等为此次西藏全区性强降水过程的主要的天气尺度影响系统，并且对此次强降水过程提供了有利的环流背景。

地面形势图分析出此次过程西藏地区主要受地面冷高压和地面辐合线影响，且地面24小时0变压线对降水落区有很好的指示意义，其两侧的变压梯度与降水强度成正比。从探空资料显示，湿度层厚、对流有效位能大、低层也存在垂直风切变，且整层处在上干冷下暖湿的大气环境，为此次强降水提供了有利条件。

从卫星云图上可以看出高原切变线对流云系的发展东移与西藏沿江一线和东部地区强降水天气的出现相对应；

充沛的水汽输送及辐合为此次强降水的发生提供了必要的水汽条件。

高层辐散、低层辐合相互耦合加剧了低层暖湿气流的垂直上升运动，为强降水的产生提供了非常有利的动力条件。

模式预报在此次强降水过程中有一定的参考价值，此次强降水过程两家模式的对比日本数值预报相对于德国数值预报在量级上还是落区上都报的好，尤其是量级上基本上与降水实况是比较接近的。