2019年9月6-7日新疆一次短时强对流天气过程分析

2019年9月6-7日新疆一次短时强对流天气过程分析

排尔哈提·图尔荪托合提

（墨玉县气象局  848100）

摘要：本文选择自动气象站观测资料、NCEP分析资料等相关资料对2019年9月6-7日新疆一次强对流天气过程展开分析。结果表明：此次强对流天气出现之前，亚欧大陆范围内的大气环流形势主要表现为“纬向多波动型”。低涡槽在较短时间内穿越南疆西部逐渐移动到巴尔喀什湖到天山中部一带，喀什地区受低涡底后部偏西气流控制。低涡槽东移经过喀什地区的过程中，促使该地区出现雷雨强对流天气，局地出现冰雹、短时强降水天气。200hPa高空急流促使冷空气强迫抬升，低层切变线触发了对流天气发生。低层850hPa到700hPa较大的比湿为短时强降水天气的发生提供了较好的水汽条件。高空风速较强及中高层形成中强垂直风切变、较小的SI指数、较大的K指数、增大的CAPE值等均为雷雨、冰雹、短时降水天气的发生提供了较好的不稳定能量。

关键词：新疆；强对流天气；环流背景；物理量

引言

强对流天气现象涉及到雷暴、大风、短时强降水、冰雹以及龙卷风等类型，在强对流天气出现的天气中很容易导致严重的自然灾害[1-3]。新疆地处亚欧大陆腹地，中国西北地区，地理坐标处于73°40′～96°18′E，34°25′～48°10′N之间，面积166.49万平方公里，是中国陆地面积最大的省级行政区。境内气候属于明显的温带大陆性气候。气温温差较大，日照时间充足，降水量少，气候干燥。新疆强对流天气主要发生在5-9月，一旦发生强对流天气，常常给农业生产造成不利影响[4]。2019年9月6-7日，新疆西部的阿克苏地区柯坪县以及克州阿图什市、乌恰县、阿合奇县以及喀什大部分地区相继出现短时强降水、雷电、冰雹等强对流天气。本文通过对2019年9月6-7日新疆一次短时强对流天气过程进行分析，为深入掌握新疆强对流天气过程发生发展规律，提升预报预警水平提供指导。

1环流背景

2019年9月6日08时500hpa高度实况场上（图1a），亚欧大陆范围内的大气环流形势主要表现为“纬向多波动型”。高压脊主要对欧洲至新地岛以南的高纬地区进行控制，低涡对咸海至巴湖及贝湖以北地区造成影响，新疆北部主要受高压脊控制，新疆西部克州、喀什、阿克苏地区均处于咸海至巴尔喀什湖低涡底前部西南气流中。9月6日20时(图1b)，新地岛南部的高压脊不断增强且逐渐东移南压，对其底前部的咸海到巴湖低涡逆转，在这一时期内低涡槽在较短时间内穿越南疆西发展到巴湖至天山中部区域，新疆克州、喀什、阿克苏地区均受低涡底后部偏西气流影响。低涡槽东移经过这些区域的过程中，促使新疆克州、喀什、阿克苏地区出现雷电、短时强降水天气，局地出现冰雹、大风天气。

（a）                                 (b)

图1  2019年9月6日08时（a）和9月6日20时（b）500hPa形势场

2中尺度分析

通过2019年9月6日08时中尺度分析图了解到 (图2)，200hPa流场上有一西北急流经过新疆阿克苏、喀什至克州一带的上空，最大风速为62m/s，最大风速带处在喀什北边一带，非常适宜于冷空气强迫抬升。500hPa上低涡低温中心从9月6日08时的-20.0℃下降至20时的-24.0℃，这表示午后存在大量新冷空气。700hPa形势场上有一切变线分布在喀什和克州相接壤地带，并且在700hPa切变线西边存在中高层干舌，它对着的850hPa温度露点差为5.0℃的湿舌，9月6日20时克州阿克陶区域中高层分布着湿舌，意味着早上低层湿度好，而午后中高层湿度显著增大，并且湿层越来越厚。850hPa形势场上9月6日08时~20时有一偏东风处于南疆盆地中部至克州、喀什地区，触发了强对流天气。

图2    2019年9月6日08时中尺度分析图

3物理量场诊断分析

3.1水汽条件分析

由EC细网格比湿初始场进行分析可知（图3），2019年9月6日20时700hPa处新疆喀什偏北以及偏南地区的比湿值达到8.0g/kg以上（图3a）；850hPa比湿初始场上,新疆克州、喀什地区比湿值都达到8.0 g/kg以上，比湿中心值为12.0 g/kg，处在新疆喀什市一带（图3b）；500hPa处比湿值处于2.0~4.0 g/kg之间；由上述可知，中低层水汽条件均较好，高层比较干燥，为本次强对流天气的发生提供了有利的条件。

（a）                                 (b)

图3  2019年9月6日20时EC细网格700hPa比湿初始场（a）与850hPa比湿初始场（b）（单位：g/kg）

3.2不稳定能量分析

由新疆喀什站探空资料了解到，2019年9月6日08时有浅层薄湿层分布在新疆喀什600hPa处，与0℃层附近比较接近，高地空都很干；对流有效位能（CAPE）为55.1J/kg，沙氏指数（SI）为-0.5℃，对流抑制能量（CIN）值为519.3 J/kg ，k指数为22℃。这些指标说明大气层结具备一定不稳定能量，低层为偏西风，中层为西南气流，高空为西南偏西急流，200hpa西南偏西风的风速为50m/s。2019年9月6日20时浅薄湿层高度抬升到0℃层(4501m)以上，-20℃层以上同样存在浅薄湿层，中低层为下喇叭口状，湿层分布在-20℃层以上，这比较适宜冰雹的出现，但因为-20℃层高度较高（7000m以上），很难产生大冰雹粒子；对流有效位能（CAPE）为552.6J/kg，沙氏指数（SI）0.55℃，对流抑制能量（CIN）值为0，k为32.0℃，不稳定能量越来越强；低层转偏东风，中层有西南气流，高空有西南偏西急流增大，200hPa处西南偏西风的风速为54.0m/s，意味着高空抽吸作用不断变强，促进上升运动的增强，中低层有风切变对于对流天气的天气的发生比较有益

[5]。由风向的垂直分布情况可知，有一比较显著的风切变处于边界层，低层边界层主要受暖平流影响，与高层西北风带夹杂的干冷空气共同配置，促进了雷电、短时强降水等强对流天气的形成。T850-T500由9月6日08时的28.0℃增加至9月6日20时的33.0℃，喀什上空区域温度垂直递减率越来越大，这意味着大气层结热力不稳定性比较显著，这些促进了雷雨、冰雹、短时强降水等强对流天气的产生。

4结论

（1）此次强对流天气出现之前，亚欧大陆范围内的大气环流形势主要表现为“纬向多波动型”。低涡槽在较短时间内穿越南疆西部逐渐移动到巴尔喀什湖到天山中部一带，喀什地区受低涡底后部偏西气流控制。低涡槽东移经过喀什地区的过程中，促使该地区出现雷雨强 对流天气，局地出现冰雹、短时强降水天气。

（2）200hPa高空急流促使冷空气强迫抬升，低层切变线推动了本次对流天气发生。在海平面气压场上，气压梯度从巴尔喀什湖指向喀什地区，强度达12.5hPa，对于午后冷空气西翻进入到喀什地区十分有利。

（3）低层850hPa到700hPa较大的比湿为短时强降水天气的发生提供了较好的水汽条件。高空风速较强及中高层形成中强垂直风切变、较大的K指数、较小的SI指数、增大的CAPE值等均为本次雷雨、冰雹、短时降水天气的发生提供了较好的不稳定能量。

参考文献：

[1]李宛彧.2018年4月19 -20日临夏州强对流天气过程分析[J].现代农业科技,2018(21):211-213.

[2]闫海丹,吴昱树,张韬,等.2015年乌兰察布市两次强对流天气过程综合条件对比分析

[J].南方农业,2016,10(1):41－44,62.

[3]许爱华, 张瑛, 刘献耀.江西“ 暖区”强对流天气的热力和动力条件诊断分析[ J] .气象, 2001, 27(5):30-34.

[4]谭丽娜，赵亮，赵占秀，等． 祁连山区短时强降水天气过程成因分析［J］．青海气象，2016(3):7 －12．

[5]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.

作者简介：排尔哈提·图尔荪托合提（1992.02）男，维族尔族，新疆墨玉县人，本科学历，工程师，从事研究方向或职业：大气科学。