2021年6月12日区域性强降雨过程分析

贺永平

玉树州气象台，青海玉树 815099

1 天气实况

2021年6月12日08:00~13日08:00，受孟加拉湾风暴和贝湖附近下滑短波槽影响，玉树地区出现小到中雨天气过程（图1）。12日午后开始至夜间，玉树地区出现一次强对流天气过程，强降水主要集中在12日18:25~19:00共35 min的时间中，最大降水量出现在囊谦县，小时降水量达19.6 mm，5 min最大降水量达10 mm，过程累计雨量20.2 mm；强降雨期间伴有冰雹天气，冰雹直径5 mm。此次强对流天气过程范围小，强度强，持续时间短，并伴有雷暴冰雹天气，具有明显的强对流天气特征[1]。

图1 2021年6月12日08:00~13日08:00玉树州降水实况图

2 影响系统及诊断分析

2.1 天气尺度系统及相互作用

从 2021年6月12日08:00 500 hPa形势场上（图2）中高纬度为“西高东低”的环流形势，青海省北部处在高空冷涡后部西北气流控制下，有强冷平流，随着高空冷涡东移，不断下滑冷空气，并生成短波槽东移影响我省北部，南部受584线外围暖湿气流影响，玉树本站温度露点差为2℃，水汽充足。08:00，过程前期玉树地区东部有一短波槽发展，上游沱沱河站位西北风，玉树本站为西南风，584线外围西南气流楔入涡后西北气流与在玉树地区有明显交汇，导致静力不稳定加剧。2021年6月12日08:00 700 hPa形势场上（图略），我省北部受蒙古槽东移影响，南部受西南气流影响，从温度场来看，南北均有一12℃暖中心存在。08:00 200 hPa形势场上（图略），青海上空有一高空急流，急流最大风速达到30 m/s。总体而言，此次玉树地区强对流天气过程，是受584线外围西南气流与高空涡后部东移下滑的西北气流与在玉树地区交汇，充沛的水汽和强的不稳定是此次过程的有利形势[2]。

图2 2021年6月12日08:00 500 hPa高空形势场

2.2 地面影响系统分析

2021年6月12日14:00地面图上，从风场来看，玉树地区已有地面辐合线形成，位于玉树市、囊谦一线，至17:00（图3），玉树北部治多、曲麻莱、称多一线有地面辐合线生成，同时位于玉树市、囊谦一线辐合线南压至囊谦，地面辐合线的长期维持为此次强降雨过程提供了抬升触发机制[3]。囊谦本站降水前期风向由西南风转为东南风，风速2 m/s。从24 h变压来看，降水前期玉树南部为正变压控制，囊谦本站最大变压达到8 hPa。强降雨发生在18:00~19:00，而在过程前1 h（16:00~17:00）囊谦本站24 h变压有减弱趋势。24 h变温来看，降水前期玉树南部为负变温控制。

图3 2021年6月12日17:00地面填图

2.3 物理条件分析

12日08:00玉树探空图分析（图4a、b），此次强降雨过程玉树探空曲线随高度略呈喇叭形，200~400 hPa为干层，400~600 hPa为湿层，300 hPa以下为西南风，以上偏西风，高低空风向垂直切变明显，说明高层上空存在干冷空气，“上干下湿”的湿度层结可以使对流不稳定度增强，造成有利于强对流发生发展的环境。

图4 2021年6月12日08:00（a）和20:00（b）玉树站T-logP图

2.3.1 层结稳定度分析热力不稳定分析，12日08:00玉树站探空特征值可以看出（表1），订正后的CAPE达到1 809.8 J/kg，也有一定的DCAPE存在，这2项指标都预示着在强降水发生前期玉树上空大气存在强的热力不稳定，中层干冷空气侵入触发不稳定能量释放[4]。

表1 2021年6月12日08:00玉树探空站物理特征值

动力不稳定分析，12日08:00 500 hPa玉树为西南风，风速为12 m/s，玉树站0~6 km垂直风切变为12 m/s，低空的垂直风切变也是强对流发展和维持的重要条件，由于垂直切变的存在，使得对流云体发生明显倾斜，不仅有利于暖湿气流从云体前部不断流入对流云，维持对流云发展所需要的热力不稳定能量和水物质的供应，而且形成对流云后部的下沉气流发生倾斜，避免了对流过程中的下沉气流对云中上升气流的抑制作用，使得对流得以较长时间的维持和发展[5]。

2.3.2 0℃层和-20℃层高度此次降雹过程0℃层高度在5 337 m左右，-20℃层高度在8 527.3 m左右，达到了成雹的适合环境温度。

2.4 地形

从12日午后的地形配合风场分析，16:00（图5a）囊谦为西南风，风速为2 m/s，17:00（图5b），囊 谦 由 西 南风转为东南风，风速2 m/s，到了18:00（图5c），囊谦地面上存在一个西南风和东南风的辐合出现，西南风在降水发生前期，处于东南风中，风速较小（2 m/s），并配合囊谦峡谷地带的特殊地形，地形的辐合抬升作用也有利于西南风的加强，对此处的降水有明显的增幅作用。

图5 2021年6月12日16:00（a）、17:00（b）、18:00（c）玉树地形+地面风场

2.5 卫星云图

红外云图（图6a），从14:00开始在西藏有热对流云团生成，并不断东移北上，影响玉树南部。至18:00在囊谦地区对流云体范围明显发展扩大，高度更高，同时云中心TBB也迅速降低，最低云顶亮温达到205 k，强降水开始时，囊谦地区位于对流云团边缘梯度大值区中，至19:00降水结束，云系逐渐东移减弱。

可见光云图（图6b），从午后开始，对流云系不断发展扩大，云体中心有明显上冲云顶存在，强将谁发生时，囊谦地区正位于对流云团上冲云顶区域。

水汽图（图6c），受副高外围强盛西南暖湿气流影响，形成了一个水汽通道，有利于孟加拉湾暖湿气流沿着副高外围源源不断地输送水汽至玉树地区。

图6 2021年6月12日红外（a）、可见光（b）、水汽（c）云图

从18:00闪电定位看，强降水时段囊谦地区出现大量负闪，也是强降水发生的一个体现。

图7 2021年6月12日18:00闪电定位

3 结论

分析表明：此次玉树地区强降水天气的触发机制是高空冷涡后部的西北气流和584线外围西南暖湿气流的共同影响的结果，584线外围西南气流楔入涡后西北气流与在玉树地区有明显交汇，充沛的水汽和强的不稳定是此次过程的有利形势，从而造成此次区域性强降雨过程。

（1）充沛的水汽条件是造成此次强降水过程的必要条件。受584线外围暖湿气流影响，玉树本站温度露点差为2℃，水汽充足。

（2）玉树地区存在强的不稳定层结，为此次对流天气提供了有利的不稳定条件。此次强降雨过程玉树探空曲线随高度略呈喇叭形，“上干下湿”的湿度层结可以使对流不稳定度增强，造成有利于强对流发生发展的环境。

（3）囊谦特殊地形及地面辐合线为此次强降雨过程提供了抬升触发机制。强降雨前期，玉树市、囊谦一线地面存在辐合线，且逐渐南压至囊谦，地面辐合线的长期维持。囊谦位于峡谷地带，特殊地形下，地形的辐合抬升作用也有利于西南风的加强，对降水有明显的增幅作用。