2016年5月哈密北部地区一次暴雨成因分析

阿卜拉江?亚力坤 穆叶塞尔?穆塔里甫

摘要：本文选取自动气象站资料、NCEP再分析资料等相关资料对出现于2016年5月哈密北部地区的一次暴雨天气成因展开分析。结果表明：此次降水主要是中亚低槽在朝东边移动过程中持续增强，且在新疆中东部切涡东移，导致哈密北部形成暴雨天气。较强高空急流推动了中低层上升运动的不断增强，这也是导致高空辐散的主要因素。低空急流促使水汽辐合不断加强，并且促进了暴雨天气的发生。降水期间，哈密地区北部为高湿区，对于哈密北部强降雨天气的发生比较有利;高层辐散下沉较强的抽吸作用，促使低层水汽的辐合上升加速，为此次暴雨天气的发生发展提供了有利的水汽以及动力条件。垂直速度场上由低层至高层均属于辐合上升运动，促使水汽不断积聚，推动了暴雨的发生发展。

关键词：哈密北部;暴雨;成因

引言

暴雨天气是我国大部分地区时常出现的一种气象灾害，经常会对工农业的正常生产、经济发展构成严重威胁。每年我国局部地区均会因暴雨而造成十分巨大的损失和惨重的人员伤亡事故。长久以来，为了尽可能减轻暴雨带来的危害，气象工作人员、气象学者均特别重视暴雨天气的预报研究。刘皑国等[1]分析了新疆喀什地区暴雨天气基本气候特征，划分了形成暴雨天气的环流形势，并阐述了降水预报着眼点。陈春艳等[2]通过对天山北坡一次特大暴雨过程诊断分析指出沿天山两侧的强东西风切变带来的强上升运动、低层向山的偏北气流与天山北坡向北开口的喇叭口地形产生的辐合上升运动促使暴雨强度增大。胡素琴等[3]分析2015年6月23—26日南疆西部的一次暴雨过程成因得出该次强降水过程是大尺度斜压过程形成的。哈密位于新疆东部，是新疆通向内地的重要区域，哈密市属典型的温带大陆性干旱气候，干燥少雨，晴天多。降水年际分布不均，5-9月降水比较集中，有时候会出现暴雨天气，给航班运行带来不利影响。为了更为深入地掌握哈密地区暴雨天气形成机制，本文主要借助于气象观测资料对哈密北部地区2016年5月19-20日的一次暴雨天气过程进行分析和预报，为提升暴雨天气预报预测水平，制定暴雨天气下航空气象服务保障措施提供科学的指导依据。

1天气实况

2016年5月19—20日，哈密地区出现了一次强降水天气过程，降水大值区主要处于哈密地区北部的巴里坤以及沿天山区域，达到暴雨级别的区域站一共有19 个，其中累积降水量最大值出现在军马场（88.8mm）。降水主要时间段为 5月19日夜晚。此次降水天气具备持续时间短、降水强度大、危害严重等特征，给哈密地区交通运输、农业生产均造成极大危害，带来的直接经济损失达 6214 万元。

2天气形势分析

2.1 高空环流形势

在500hPa形势场上，2016年5月17 日 20时有一切断低涡分布在乌拉尔山南部至里海，低涡底前分裂短波处在中亚区域，新疆地区主要受西西伯利亚脊的影响。5月18 日 20时，低涡不断东移南压，西西伯利亚脊、巴尔喀什湖至中亚区域的长脊被打通，其前端分裂的短波槽逐渐东移进入新疆西部。哈密地区主要受弱脊影响。5月17日19日 20时，槽脊系统不断东移，對新疆西部造成影响的短波槽增强东移，且在新疆中东部切涡，哈密受低涡前较强的西南气流的影响，此低涡在5月19日夜晚进入哈密地区，到了 5月20 日 08时， 哈密地区均受低涡的作用，哈密北部属于低涡中心（图 1），哈密北部的巴里坤以及周边地区发生了强降雨天气。此次降水主要是中亚低槽在朝东边移动过程中持续增强，且在新疆中东部切涡东移，导致哈密北部暴雨天气的发生发展。

2.2 高低空急流

2016年5月18 日 200hPa 高空有西风急流发生于新疆天山南部，有一中心风速值为34m/s的最大风速轴线位于天山中部;急流轴处在新疆中部至哈密地区南部上空，风速最大值为38m/s，哈密北部地区处在急流出口区，较强高空急流推动了中低层上升运动的不断增强，这也是导致高空辐散的主要因素。低空急流促使水汽辐合不断加强，并且促进了暴雨天气的发生。通过分析 850 hPa形势场了解到，2016年5月18～19 日，新疆东南部有偏东风急流，5月18日急流风速为 2～8 m/s ，5月19日急流风速大幅增加，处于12～22 m/s范围内，此时哈密北部地区东南风转变为西北方，风速从 2 m/s 增加至 6 m/s，风场从风向辐合转变成暖式切变，同时风向伴随着高度的增加开始顺时针旋转，存在显著的增强特征。低层辐合、高层辐散的高低空配置，促使水汽、能量以及动量在哈密北部地区上空集中，进而推动了此次哈密北部强降水天气的出现。

3物理量场分析

3.1 相对湿度分析

通过此次降水期间700 hPa 相对湿度场进行分析可知（图2），2016年5月19 日08时，有1高湿区处在新疆昌吉东部，且不断朝东边移动，湿度场正好与形势场上的短波槽相对应。5月19 日 20时，高湿区移动到哈密地区北部，并且范围有所延伸，对于哈密北部强降雨天气的发生比较有利;5月20 日 08时之后，湿度大值中心逐渐移出哈密地区，此时降水过程也基本结束。

3.2 水汽通量散度

通过对 700hPa 形势场水汽通量散度进行分析了解到，2016年5月19 日 08时，沿天山及库米什区域分布着一数值为 -12.9g/（cm 2·hPa·s的水汽通量散度的辐合中心，哈密北部地区的巴里坤水汽通量散度为 -9.7g/（cm2·hPa·s），这个时候巴里坤已下雨，伴随着时间的不断推移，水汽通量散度有所增强，5月19 日 20：00，巴里坤的负值增加至 -29.4g/（cm 2 ·hPa·s）（图3），中心有点儿偏北，水汽辐合上升的速度显著增强，这个时候500hPa 处，水汽通量散度由负值转变为正值。高层辐散下沉较强的抽吸作用，促使低层水汽的辐合上升加速，为此次暴雨天气的发生发展提供了有利的水汽以及动力条件。

3.3 垂直速度

通过对垂直速度场进行分析可知，2016年5月19 日 14时哈密上空均属于显著的上升运动区，500 hPa垂直速度大值区处于哈密巴里坤一带，中心值为-42×10 3 hPa·s -1，700 hPa处垂直速度为-24×10 3 hPa·s -1 ，到了5月 20 日 05时， 700 hPa 形势场垂直速度达到最大，然后不断变小，5月20日11时，哈密上空各层垂直速度均有所减小，转变成下沉气流。由低层至高层均属于辐合上升运动，促使水汽不断积聚，推动了暴雨的发生发展。

4结论

（1）此次降水主要是中亚低槽在朝东边移动过程中持续增强，且在新疆中东部切涡东移，导致哈密北部形成暴雨天气。较强高空急流推动了中低层上升运动的不断增强，这也是导致高空辐散的主要因素。低空急流促使水汽辐合不断加强，并且促进了暴雨天气的发生。

（2）降水期间，哈密地区北部为高湿区，对于哈密北部强降雨天气的发生比较有利;高层辐散下沉较强的抽吸作用，促使低层水汽的辐合上升加速，为此次暴雨天气的发生发展提供了有利的水汽以及动力条件。垂直速度场上由低层至高层均属于辐合上升运动，促使水汽不断积聚，推动了暴雨的发生发展。

参考文献：

[1]刘皑国，张云惠，杨利鸿.喀什地区暴雨特征及预报[J].新疆气象，2005，28（增刊）：12—13.

[2]陈春艳，孔期，李如琦.天山北坡一次特大暴雨过程诊断分析[J].气象，2012，38（1）：72—80.

[3]胡素琴，张琴，周宏.南疆西部一次中亚低涡型暴雨成因分析[J].沙漠与绿洲气象，2016，10（z1）：7-12.

作者简介：阿卜拉江·亚力坤（1987-），男，维吾尔族，新疆吐鲁番市鄯善县人，本科，助理工程师，从事气象预报兼气象观测工作。