2020年7月9日拉萨市一次强降雨天气成因分析

2020年7月9日拉萨市一次强降雨天气成因分析

洛桑

（拉萨市气象局  850000）

摘要：本文利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料、卫星云图等相关气象资料对2020年7月9日拉萨市一次强降雨天气成因进行分析。结果表明：在此次天气发生之前，西藏对流层高空100hPa，主要受南亚高压的影响，高空辐散流场对于上升运动的形成比较有利；500 hPa形势场上拉萨市处在588线高压的边缘区域暖中心一带，西藏地区水汽以及能量十分丰富；地面形势场上，拉萨市存在较强的风向风速辐合，这些均为强降水天气的出现提供了有利的条件。此次天气发生过程，拉萨市对流层中低层水汽非常丰富，存在较弱的垂直上升运动；此外，拉萨市大气存在显著的不稳定性，为强降水天气的发生带来有利的不稳定能量条件。中尺度对流云团产生的“列车效应”以及云团的合并增强是造成此次拉萨市强降雨天气的重要原因。卫星云图的动态变化对拉萨强降雨天气的出现具有重要指示意义。

关键词：拉萨市；强降雨；环流形势；物理量场；

引言

近年来，夏季降水天气的预报研究成为气象部门的重要研究课题[1-2]。拉萨市地处中国西南部，西藏高原中部，境内属于高原温带半干旱季风气候区，整体气候特点是：光照资源丰富，降水量较少，昼夜温差大，空气较为稀薄。降水天气多发生在夏季。虽说强降雨天气在干旱缺水时能够缓解旱情，但是也时常会导致田间积水严重或者城市内涝，给农业生产、交通运输等均造成严重危害。因此，加强对拉萨市强降雨过程的研究特别必要。本文通过对2020年7月9日拉萨市一次强降雨天气成因进行分析，以深入掌握当地强降雨天气发生规律，从而进一步提升强降水天气预报水平。

1天气实况

2020年7月9日20时至10日08时，拉萨市发生了一次强降雨天气过程，拉萨市降水量为16.1毫米。此次强降雨天气过程中，10日02时拉萨市小时雨强达最强，降水量为7.9毫米。

2环流形势分析

2020年7月9日20时西藏对流层高空100hPa，主要受南亚高压的影响，西藏中部一带分布着高压中心，东部脊线处于拉萨市一带，高空辐散流场对于上升运动的形成比较有利。500 hPa形势场上，此次强降雨天气发生前期，7月8日20时，拉萨市处在588线高压的边缘区域暖中心一带，西藏地区水汽以及能量十分丰富。7月9日08时，拉萨市依然处在仍暖中心一带，这个地方为切变北部。7月9日20时（图1a），中高纬度区域环流形势呈“两脊一槽”型，低压槽分布在巴尔喀什湖以及贝加尔湖，槽后脊前西北气流促使冷空气不断南下，有一低值系统分布在南部阿拉伯海处，北部的西北气流以及槽前的西南气流共同在西藏北边区域产生一低涡切变线，拉萨市一带主要受西南风影响，切变线偏北；7月10日08时（图1b），拉萨市依然受西南风影响，而切变线向东边发展至西藏东北区域，发展速度很快。400 hPa以及300 hPa高空均受西风影响。地面形势场上，7月9日08时，拉萨24 小时变压是-2 hPa，在低压的影响下，存在风向风速辐合。7月9日20时，拉萨24 小时变压有所降低，此时数值是-4 hPa，低压增强，风向风速辐合也越来越强，降水强度增强。7月10日08时 24 小时变压值时-2 hPa，降水强度越来越弱。

（a）                                      （b）

图1  2020年7月9日20时（a）、7月10日08时（b） 500hPa形势场

3物理量场分析

3.1水汽条件分析

 此次天气发生过程中，拉萨市500 hPa处比湿达7 .0g/kg，温度露点差≤4℃，这意味着对流层中低层水汽非常丰富，对于强降雨天气的形成比较有利。

3.2动力条件分析

本次强降雨天气过程中，散度和涡度变化较小。而通过对本次强降雨天气垂直速度剖面场进行分析发现（图2），在此次降水天气出现前，整层速度是0 Pa/s，强降雨出现后，整层转变为上升运动，10日08时，降水越来越弱，垂直速度又变成0 Pa/s。由此可知，当散度以及涡不显著的时候，仅有很弱的垂直上升运动就可以促进强降雨天气的发生。

位涡是一个对大气热力以及动力性质进行反映的特征量。位涡的分布对冷暖气团的分布有所体现，冷暖气流的相互作用强降水天气产生的重要机制。位涡的低值区对应着暖湿气团，高值区对应着低压槽。在此次天气发生过程中，2020年7月9日23时，拉萨市属于高值区中心（图3a），7月10日02时，拉萨依然属于高值中心（图3b）。

图2  拉萨站比湿（g/kg）、垂直速度（pa/s）剖面图

（a）                                      （b）

图3  2020年7月9日23时（a）、7月10日02时（b）500hPa位涡

3.3不稳定能量条件

假相当位温（θse）的分布能够展现大气中能量特征，通过对2020年7月9日20时拉萨市θse垂直剖面发现（图4），整层假相当位温均超过80℃。拉萨市400 hPa高空假相当位温值是85℃，垂直方向上近地层和400 hPa之间假相当位温差值为10℃左右。假相当位温随高度不断减少，意味着拉萨市大气存在显著的不稳定性，比较适宜强降水天气的出现。

图4 2020年7月9日20时假相当位温（θse）垂直剖面图

通过对2020年7月9日20时拉萨探空站资料进行分析了解到，拉萨市中低层湿度条件很好；风的垂直切变分布方面，整层受偏西风影响，400hPa高度层以上风向伴随着高度顺转，存在弱暖平流输送，层结比较稳定，而地面到400 hPa风向随着高度逆转，存在弱冷平流输送。对流有效位能（CAPE）值为473.6 J/kg，0℃层高度大于3 km，暖云层比较厚，适宜于短时强降水天气的形成。由探空层结曲线变化情况可知，自由对流高度以及抬升凝结高度处于650 hPa 以及500 hPa，较低的自由对流高度以及抬升凝结高度非常容易产生强降水天气（图5）。

图5 2020年7月9日20时温度对数压图

4卫星云图资料分析

通过对此次天气过程卫星云图进行分析发现，2020年7月9日傍晚拉萨附近有若干对流云系生成且发展。9日17时至10日10时，先后有三个对流云团经过拉萨，产生“列车效应”，云顶亮温都不足-52℃。9日20时，在拉萨市云团A在发展壮大，云顶亮温逐渐降低；9日21时38分（图6a），在对流云图A西南方向形成了云团B且在持续发展，10日00时19分（图6b），对流云图C形成，这些云团共同构成1条线状对流系统，主要呈东北西南向，这个时候拉萨市处在梯度大值区以及云顶亮温最小值区域，对应着降水强度也很大。10日02时30分（图6c），对流云团不断变弱消散，逐渐移离拉萨市，本次降水天气基本结束。通过上述可知，中尺度对流云团产生的“列车效应”以及云团的合并增强是造成此次拉萨市强降雨天气的重要原因。

（a）                                      （b）

（c）

图6  2020年7月9日21时38分（a）、10日00时19分（b）、10日02时30分（c） FY-4卫星红外云图

5结论

（1）此次天气发生之前，西藏对流层高空100hPa主要受南亚高压的影响,高空辐散流场对于上升运动的形成比较有利；500 hPa形势场上拉萨市处在588线高压的边缘区域暖中心一带，西藏地区水汽以及能量十分丰富；地面形势场上，拉萨市存在较强的风向风速辐合，这些均为强降水天气的出现提供了有利的条件。

（2）此次天气发生过程，拉萨市对流层中低层水汽非常丰富，存在较弱的垂直上升运动；此外，拉萨市大气存在显著的不稳定性，为强降水天气的发生带来有利的不稳定能量条件。

（3）中尺度对流云团产生的“列车效应”以及云团的合并增强是造成此次拉萨市强降雨天气的重要原因。卫星云图的动态变化对拉萨强降雨天气的出现具有重要指示意义。

参考文献：

[1]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.

[2]李明，高维英，李萍云．陕西关中西北部一次短时强降水过程的成因分析．气象科学，2016，36(5):689-696．

作者姓简介：洛桑（1987.05），男，藏族，西藏拉萨市人，本科学历，工程师，从事研究方向或职业：天气预报。