2022年8月下旬青海省一次大范围降水天气过程分析

李泽祥 马玉花 杜贤宁 张彩霞

收稿日期：2023-11-30

作者简介：李泽祥（1993—），男，青海乐都人，助理工程师，主要从事天气预报预警及气象服务工作。

摘 要：利用常规气象资料、卫星、雷达探测资料等相关气象资料对2022年8月下旬青海省一次大范围降水天气过程进行分析。结果表明：巴尔喀什湖低槽底下分裂的短波槽是此次青海海北州、西宁、海南州、海东地区等北部区域降水天气产生的影响系统；青海玉树州、黄南州等南部区域降水主要是在西北风、西南风的辐合以及高原切变线的影响下产生的。降水期间，青海大多数区域处在南压高压东北侧分流区。高层辐散的“抽吸”效应推动上升运动越来越强，为本次降水天气提供了动力条件。从水汽条件来看，青海湟水河谷地水汽输送路径包括2条，第1条路径为北部输送，水汽主要沿甘肃与青海东北部的西北气流向东输入青海东部一带；第2条路径水汽源于孟加拉湾，在偏东风的作用下一些水汽逐渐向黄南州传输；降水期间青海东部区域地面比湿值处于10.0～12.0 g/kg之间，局部区域最大比湿达14.0 g/kg，水汽条件较好。从热力条件来看，降水落区低层存在显著的暖平流，不稳定能量较多。与此同时，在此次降水天气发生之前，副热带高压对青海大多数区域产生影响，青海东部一带温度偏高，积聚了有利的热力条件。卫星云图和雷达探测资料对本次青海省局部地区强降水天气的预报预警具有一定的指示意义。

关键词：青海省；降水天气；环流形势；物理量

中图分类号：P458.121 文献标识码：B文章编号：2095–3305（2024）03–0-03

在全球气候增暖的大背景下，我国局部地区极端降水天气发生越来越频繁，给地方经济经常造成极大损失[1]。为此，近年来我国许多学者均非常注重暴雨天气的研究。陈添宇等[2]通过分析西北地区东部一次降水天气的成因，得出此次极端降水天气为中等强度的α和中β尺度对流云团引起的强对流降水。王荣梅等[3]

分析了新疆哈密的一次暴雨天气过程，认为这次暴雨天气是由伊朗副热带高压向北延伸、里海长脊和乌拉尔山高脊的反气旋型连接引起的；低层风场的辐合和中上层强烈的西南气流继续向暴雨区输送水汽；深层低值系统表现出从低到中的强烈辐合向上运动，为强降水天气的出现提供了强大的动力条件。张艳艳[4]分析了2015年7月初发生在河西走廊中部的一次暴雨天气过程，认为此次暴雨天气过程是受巴湖西北急流、华中东南气流、地面冷锋等共同作用下产生的。姜彩莲等[5-9]主要对新疆暴雨的形成条件和机制进行了多次研究，提出了100 hPa南亚高双型、200 hPa西南急流、

500 hPa副热带低压槽控制新疆、中低层急流暴雨天气的概念。

青海省地处中国西北内陆，青藏高原东部，境内降水大部分集中在夏季，一旦出现强降水天气，极易引发山洪、泥石流等地质灾害。因此，应加强对青海省降水天气的相关研究。分析2022年8月下旬青海省一次大范围降水天气过程，可以深入掌握青海省极端降水天气的发生发展规律，有利于提升暴雨天气预报预警的准确率、防汛减灾水平。

1 天气实况

2022年8月27日08：00—8月28日08：00青海省出现了一次大范围降水天气过程。此次降水期间达到大雨量级的测站为61个；降水落区涉及海东地区、海北州、西宁、玉树地区、海南州以及黄南州（图1）。此次降水量最集中区域为黄南州泽库，该地区降水量达49.3 mm，该地区最大小时雨强为42.2 mm（8月27日20：40～21：40）。此外，本次降水期间达到极端降水标准的测站有15个。

2 环流形势

在此次青海省降水天气期间，500 hPa中高纬环流形势特征为“2槽1脊”型，两槽分别位于东亚一带以及巴尔喀什湖分别分布着2槽（图2）。巴尔喀什湖低槽底下分裂下滑的短波槽在8月27日20：00向青海东北一带发展，这是本次青海海北州、西宁、海南州、海东地区等北部区域降水天气产生的影响系统，青海玉树州、黄南州等南部区域降水主要是在西北风、西南风的辐合以及高原切变线的影响下产生的。500 hPa风向切变的影响下，黄南州泽库从8月27日18：00起，正涡度中心强度以及所处区域越来越广泛，8月27日22：00中心强度处于最高状态。

600 hPa青海东部一带在8月27日白天主要受偏北风影响，到了8月27日19：00之后东风逐渐转变成东风，同时风速越来越大，偏东风辐合越来越强，黄南州泽库风速由2.0 m/s上升到6.0 m/s；随着时间的推移，8月28日00：00 ，东南风风速大幅下降，降低至2.0 m/s。700 hPa形势场青海中南部受暖低压影响，

200 hPa形势场青海处在西风急流右侧，青海大多数区域处在南压高压东北侧分流区。高层辐散的“抽吸”效应推动上升运动越来越强，为本次降水天气提供了动力条件。

由地面形势场进行分析可知，8月27日08：00西路弱冷空气进入青海西北一带，冷空气主体位于陇西。西路冷空气在8月27日11：00进入青海东部，北边冷空气主体仍旧处在陇西一带。在此之后，北部冷空气越来越强并且逐渐朝东边发展，8月27日20：00冷空气前沿朝青海和甘肃相交区域发展，8月28日02：00进入青海湟水谷地。但从图3可看出，冷空气主体仍旧处于北纬38°北部区域，而地面北纬37°存在显著的冷平流，同时分布在假相当位温（θse）密集带的前沿，这意味着本区域冷、暖气流汇集比较显著。

由上述分析不难发现，本次降水期间青海海北州、西宁、海南州、海东地区等北部区域降水是因为高层存在短波槽活动，低空偏东风辐合以及冷空气渗透触发了不稳定能量，进而造成了对流性降水；玉树州、黄南州等南部区域降水主要是受低层东南风风速辐合，高层风向切变的共同作用，促使不稳定能量得到释放，从而形成强降雨天气。

3 物理量场分析

3.1 水汽条件

3.1.1 水汽输送条件

分析此次降水期间水汽通量和散度场，发现由于副热带高压东退显著，位置偏南，其外围西南气流对青海的水汽输送很弱，600 hPa水汽输送比较显著。青海湟水河谷地水汽输送路径包括2条：第1条路径为北部输送，水汽主要沿甘肃与青海东北部的西北气流向东输入青海东部一带；第2条路径水汽源于孟加拉湾，水汽向甘肃西南部以及四川一带传输，在偏东风的作用下，部分水汽逐渐向黄南州传输。

3.1.2 比湿条件

从此次降水天气过程比湿条件进行分析可知，2022年8月27日17：00，青海东部区域地面比湿值处于10.0～12.0 g/kg之间，局部区域最大比湿达14 g/kg，水汽丰富，为此次降水天气的发生提供了有利的比湿条件。

3.2 热力条件

通过对2022年8月27日20：00青海省西宁探空站资料进行分析发现（图4），西宁地面到400 hPa都属于湿层，湿层比较深厚，CAPE值是421.7 J/kg，低层风向显著顺转，低层存在显著的暖平流，不稳定能量较多。同时，在此次降水天气发生之前，副热带高压对青海大多数区域产生影响，青海东部一带最高气温达到25 ℃以上，在副热带高压影响下积聚了有利的热力条件。

4 卫星云图与雷达探测资料分析

通过对此次青海省降水期间卫星云图进行分析发现，此次强降水期间降水落区出现了若干小尺度云团，降水是由中尺度对流系统造成的。2022年8月27日20：40，降水最强区域泽库县位于黑体亮温（TBB）梯度大值区，8月27日20：50泽库产生了对流，在东移期间流云团减弱消散；8月27日21：45对流云团东移消散，泽库县降水强度越来越弱。海东地区、西宁一带云团较弱，降水同样出现在梯度大值区。由此可以看出，本次强降水具备显著的局地性。

通过对此次降水天气过程中雷达资料进行分析可知：对泽库影响的最大的反射率因子在2022年8月27日20：34～21：07均大于60 dBz，在此之后开始呈降低变化趋势；同时，VIL处于15 ～20 kg/m2之间，对此次强降水天气具有重要指示意义。

5 结论

（1）巴尔喀什湖低槽底下短波槽是本次青海海北州、西宁、海南州、海东地区等北部区域降水天气产生的影响系统；青海玉树州、黄南州等南部区域降水主要是在西北风、西南风的辐合以及高原切变线的影响下产生的。

（2）降水期间，青海大多数区域处在南压高压东北侧分流区。高层辐散的“抽吸”效应推动上升运动越来越强，为本次降水天气提供了动力条件。

（3）从水汽条件来看，青海湟水河谷地水汽输送路径包括2条，第1条路径为北部输送，水汽主要沿甘肃与青海东北部的西北气流向东输入青海东部一带；第2条路径水汽源于孟加拉湾，在偏东风的作用下一些水汽逐渐向黄南州传输；降水期间青海东部区域地面比湿值处于10.0～12.0 g/kg之间，局部区域最大比湿达14.0 g/kg，水汽条件较好。

（4）从热力条件来看，降水落区低层存在显著的暖平流，不稳定能量较多。同时，在此次降水天气发生之前，副热带高压对青海大多数区域产生影响，青海东部一带温度偏高，积聚了有利的热力条件。

（5）卫星云图和雷达探测资料对本次青海省局部地区强降水天气的预报预警具有一定的指示意义。

参考文献

[1] 高涛，谢立安.近50年来中国极端降水趋势与物理成因研究综述[J].地球科学进展，2014，29（5）：577-589.

[2] 陈添宇，陈乾，付双喜，等.西北地区东部一次持续性暴雨的成因分析[J].气象科学，2009，29（1）：115-120.

[3] 王荣梅，道然，屠月青.哈密地区7·17暴雨天气过程分析[J].沙漠与绿洲气象，2010，4（1）：36-40.

[4] 张艳艳.河西走廊中部一次罕见区域性强降水天气过程分析[J].农业开发与装备，2021（7）：87-88.

[5] 姜彩莲，郭琪，李建刚，等.天山北坡一次暴雨天气的成因初探[J].干旱区资源与环境，2013，27（6）：160-166.

[6] 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.

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[9] 张云惠，李海燕，蔺喜禄，等，南疆西部持续性暴雨环流背景及天气尺度的动力过程分析[J].气象，2015，41（7）：816-824．