新疆巴州一次短时强降水过程的中尺度特征分析

第12卷第1期2018年2月沙漠与绿洲气象

Desert and Oasis Meteorology

研究论文

刘国强,佟欣怡,杨莲梅,等.新疆巴州一次短时强降水过程的中尺度特征分析[J].沙漠与绿洲气象,2018,12(l):61-70. doi:10.12057/j.issn.1002-0799.2018.01.009

新疆巴州一次短时强降水过程的

中尺度特征分析

刘国强^佟欣怡2,杨莲梅3,周雪英\杨柳1

(1.巴州气象局,新疆库尔勒841000;.新疆气候中心,新疆乌鲁木齐830002;

3.中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,新疆乌鲁木齐830002)

摘要:利用常规地面、高空观测资料、F Y-2G云图T B B资料、NCEP/N C A R(1。伊1。)再分析资 料以及库尔勒探空和多普勒雷达资料,采用25点平滑算子的滤波方法,对2016年8月23—24日新 疆巴音郭楞蒙古自治州(下简称巴州)一次短时强降水过程的中尺度特征及其发生、发展机理进 行分析。结果表明:三支急流”的有利配置以及700 hP a中尺度气旋性辐合的形成对强降水区内 垂直运动的发展和水汽的辐合上升具有明显促进作用,配合低层高温高湿、中层干冷空气侵入、地面中尺度辐合线的形成等条件直接诱导了此次短时强降水的发生;强对流发生前,低层水汽 饱和、对流不稳定层结、中等强度的垂直风切变和强的温度垂直递减率为强对流的发生发展提 供了良好的潜势条件;此次强降水的雷达回波具有较明显的强回波低质心结构特征,降水效率 较高,持续时间较长,导致过程累积降水较大。库尔勒及周边地区的短时强降水主要由弓型回波 在缓慢东移过程中断裂分散成的多个酌尺度的对流单体造成。

关键词:短时强降水;低通滤波;中尺度天气系统;干空气侵入

中图分类号:P458.121.1 文献标识码:A文章编号:1002-0799(2018)01-0061-09

短时强降水主要指发生时间短、降水效率高、1h降水量达到或超过20 m m的对流性降水[1],具有 空间尺度小、突发性强、发展演变迅速等特点。由于 常规观测资料时空分辨率低,时常难以捕捉到有效 的气象信息,导致短时强降水的预报、服务工作十分 困难。因此,短时强降水已成为国内外气象学者关注 研究的重点之一[2-11]。

新疆巴音郭愣蒙古自治州地处亚欧大陆腹地,境内高山、盆地、湖泊、河流、沙漠、戈壁与平原绿洲 共存,幅员辽阔、地形复杂、降水量稀少,一次突发性 暴雨过程甚至能改变当地的气候值;加上本地区植 被覆盖率低,防洪设施简陋,突发性的短时强降水极

收稿日期=2017-08-11;修回日期=2017-11-07

资助项目:中央级公益性科研所基本科研业务费专项(IDM2016001)中亚大气科学研究基金(CASS201722),巴州气象局科研基金(201701)共同资助。

作者简介:刘国强(1992-),男,助理工程师,主要从事短期、短时临近天气预报及相关研究。E-m ail:182********@http://m.wendangku.net/doc/0512ad0f6aec0975f46527d3240c844769eaa0bb.html 易形成局地洪水,致使城市内涝、农田受灾,甚至引

发山体滑坡、泥石流等次生灾害,对人民生命、财产

安全产生了严重威胁。因此,加强对本地区短时强降

水过程的研究具有重要意义。目前,针对新疆局地的

暴雨过程已开展了一些研究[12-19],杨莲梅[12]对影响新

疆3次暴雨的水汽输送特征进行了研究分析;陈春

艳[13]给出了天山北坡特大暴雨的概念模型;张云惠[14]、

张俊兰[15]对南疆西部的暴雨过程进行总结后指出,高、中及低空三支急流的有利配置为暴雨的产生提

供了有利条件,中尺度辐合与对流是暴雨发生的直

接原因;杨霞[16]、李如琦[17]、孔期[18]等对不同季节短时

大暴雨的中尺度特征分析后表明:地形作用下的中

尺度抬升和辐合是暴雨形成的重要原因;以上研究对

新疆短时强降水的预报预警工作起到了重要作用。

近年来,巴州短时强降水天气过程频发,但针对

本地区此类天气的研究较少。在业务中,如何准确及

时地做好短时强降水的精细化预报,尽早发布预警

信息,减少灾害带来的损失是一项巨大挑战。为

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