2021年8月1日巴里坤县强降水天气过程分析

哈力普江·喀斯木 迪力夏提·白克力

摘要 利用自动站观测数据、T639全球集合预报、ECMWF欧洲中期数值预报和FY2D卫星等资料，从大尺度环流背景和影响系统、高低空气压系统配置、水汽条件和物理机制等方面，重点分析了2021年8月1日巴里坤县强降水天气过程，以期为日后精准降水预报提供参考。

关键词 巴里坤县;强降水天气;过程分析

中图分类号：P458.1+21 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）12–0082–02

巴里坤县位于新疆维吾尔自治区东北部，在天山山脉东段和东准噶尔断块山系之间的草原上，地处欧亚大陆腹地，地势东南高西北低，属于温带大陆性气候，常年干燥，冬季漫长寒冷，夏季凉爽，年均降水量223.4 mm，蒸发量达到1 637 mm，主要降水集中在5—9月。受境内三山夹两盆地形特征的影响，该县在降水集中季节易出现局地洪涝和泥石流等灾害，严重威胁着人民生命财产安全。

1 天气实况

2021年8月1日，巴里坤县沿山一带出现雷电天气，伴随平均风力7级和极大风力9级以上的阵性大风、短时强降水、冰雹等对流性天气。截至8月1日07：11，萨尔乔克乡一带6 h累计雨量达20～30 mm，巴里坤哈萨克自治县气象台2021年8月1日07：11将暴雨蓝色升级为暴雨黄色预警信号。7月31日18：00～8月1日13：45累计降水量前3位的地区是苏吉东村、苏吉西村吴家庄子组和花庄子村，分别为65.3 mm、61.4 mm和47.7 mm。8月1日凌晨至傍晚，县城及周边山区降水仍在持续，萨尔乔克—海子沿、大河—八墙子、巴里坤镇—奎苏—军马场和石人子南部山区出现暴雨，最大累积降水量达45 mm以上[1]。

2 大尺度天气背景和影响系统的分析

7月31日20：00，200 hPa青藏高压有明显双体型特征，分别在土耳其北部和青藏高原存在2个中心，中心数值分别为1 249 dagpm、1 267 dagpm，西风带高空长波气流在科里奥利力的作用下产生的长波槽盘踞在西西伯利亚平原一带，而哈密地区和蒙古国交界处正处于夏季降水集中出现的大气候背景下（图1）。

7月31日18：00，500 hPa伊朗副热带高压带和西太平洋副热带高压带十分活跃，阿姆河至巴尔喀什湖一带被低压涡旋控制，低压槽前西南气流强，哈密市位于槽底分裂短波影响区域。31日20：00，低压涡旋势力衰减为低压槽，保持较快速度向东移动，同时分裂为南北两支，北支移动至蒙古国境内，南支在南疆和吉尔吉斯斯坦交界处滞留，巴里坤县受西南气流影响较大。此时伊朗副高持续稳定发展，西太副高则向西北延伸。

8月1日08：00，南北两支产生同位向叠加，槽曲率加大，槽底东进南伸，西太副高继续向西北延伸，控制新疆东部。高空槽前西南气流携带大量水汽与低层偏东气流自孟加拉湾输送的水汽汇合，为此次强降水供应充足水汽。低槽携带的冷空气和副高外围携带的西南暖湿气流相汇合，这是此次强降水天气的关键系统。8月1日凌晨，700 hPa巴里坤县附近有气旋性弯曲的风矢量变化急剧的不连续线，我县西部存在气流辐合上升区域，东部有偏东急流，1日08：00，偏东气流加强，该县仍受切变线影响，偏东急流将自北印度洋的暖湿水汽源源不断输送至降水中心区域，促进了低空不稳定能量的释放。

3 物理量场的分析

3.1 水汽条件

7月31日20：00，根据探空资料得知，强降水区域从850 hPa至500 hPa空气冷却达到饱和时的温度均在4℃以下，比湿场处于5～7 g/kg的控制下，22：00湿舌进一步西伸，影响范围增加，哈密市大部分地区处于9～11 g/kg比湿区内，垂直分布大值区在800 hPa。水汽通量散度场，降水前3日20：00，700～850 hPa上，巴里坤县在辐合区，中心值最大为-34.6×10-7 g/（cm2·hPa·s）;8月1日08：00，500～700 hPa上，辐合区在该县西部一带，中心值达到-23.8×10-7 g/（cm2·hPa·s），8月1日20：00，辐合中心东移，该县变为辐散区控制，降水随之趋于结束。

3.2 动力条件

7月31日20：00，200～850 hPa散度场上，巴里坤县位于高层辐散、低层辐合区域内，最大辐合中心在700～850 hPa上，中心强度为-35.7×10-5 s-1，250 hPa以上为辐散区，中心值为11×10-5 s-1。8月1日08：00，辐散中心增强至22× 10-5 s-1，最大辐合中心在550 hPa，中心值为-71.4×10-5 s-1，辐散、辐合最大时段和降水出现时段相符合。垂直速度场上，7月29日08：00，500 hPa巴里坤县一带为上升运动区，中低层700～850 hPa为下沉运动区，29日20：00，500～ 850 hPa整层均是上升运动区，中心数值达到-23.1×10-3 hPa/s，强上升运动可以将低层暖湿水汽和不稳定能量带至高空，引起强降水出现[2]。

3.3 不稳定条件

7月31日08：00，根據探空资料显示，

K指数为32℃，沙氏指数为-2.56℃，对流有效位能CAPE值为676.4 J/kg，低层风随高度逆转，有冷平流，高层为暖平流表明此时大气层结构较为稳定。14：00探空资料显示，850～500 hPa风随高度顺转，400 hPa以上，风随高度逆转，对应K指数为23℃，沙氏指数为-1.02℃，对流有效位能CAPE值为384.2 J/kg，这表明大气处于不稳定状态，利于强对流天气产生。8月1日08：00 T639K指数预报场，巴里坤县位于21～23;12：00，K指数增强至27℃，影响范围没有显著增加，最大中心在萨尔乔克乡一带，中心数值达到31，T639K指数预报和探空图基本一致，对强对流预判和降水落区有一定指示意义。

4 雷達回波特征

强对流天气刚开始出现时，由雷达回波演变图可知，8月1日08：00，巴里坤县上空有层云相叠，几个结构松散对流单体开始发展，东北方向有一38 dBZ的对流单体;08：20，对流单体合并继续东进，与东北向的对流单体相连，中心最大回波强度为47 dBZ，在1.50对应径向速度表现有一对正负速度中心，最大中心速度值达到-7.7 m/s，且出现了气旋性辐合;9：00，回波继续增强，中心最大强度增加至47.2 dBZ，最大中心速度值变为-9 m/s。降水出现时，垂直液态含水量VTL显示，萨尔乔克乡有最大值中心存在，数值达到9.3 kg/m2，随着回波东进，降水增强;08：30～08：50，垂直液态含水量范围增加，逐渐东进，中心数值加强至14 kg/m2，可以得出该因子变化趋势和强降水出现时间成正比。从回波顶高ET图上看，1日08：22，巴里坤县上空回波顶高处在2.8 km，县域东北方回波顶高度为3.7 km，随着回波增强，该县上空回波顶高度变化不大，东北部回波顶高度增加，表明对流发展较强，云顶较高。

5 结束语

此次强降水过程的大气环流背景是双体型的青藏暖性高压，500 hPa影响系统是中亚克孜勒库姆沙漠中部至巴尔喀什湖的低压槽，在低层空气中存在显著的气流辐合上升，物理量场表现为强降水中心区比湿最大值在850 hPa，约为8.9 g/kg，水汽通量散度场在巴里坤县西部一带，辐合中心最强达到-23.8×10-7 g/（cm2·hPa·s），足量的水汽输送、强烈的气流辐合上升运动、大气不稳定能力的释放是此次强降水过程出现的主要原因。

参考文献

[1] 刘羲瑞.巴里坤县2018年8月13-14日强降水天气——优秀气象服务案例分析[J].农家参谋，2018（22）：121.

[2] 苑俐.2018年8月11日至14日赤峰市降水过程分析[J].南方农机，2020，51（4）： 242.

责任编辑：黄艳飞

Analysis of Heavy Prec-ipitation Weather Process in Balikun County on August 1， 2021

GHALIPJAN·Kasim et al （Barkol Kazakh Autonomous County Meteorological Bureau， Hami City， Xinjiang， Barkol Kazakh， Xinjiang 839200）

Abstract Using the automatic station observation data， T639 global ensemble forecast， ECMWF European medium-term numerical forecast， FY2D satellite and other data， the heavy precipitation weather process in Balikun county on August 1， 2021 is analyzed from the aspects of large-scale circulation background and influence system， high and low air pressure system configuration， water vapor conditions and physical mechanism. In order to provide reference for accurate precipitation forecast in the future.

Key words Balikun County; Heavy preci-pitation weather; Process analysis