曾　勇，楊蓮梅*

（1.中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆　烏魯木齊830002；2.中亞大氣科學(xué)研究中心，新疆　烏魯木齊830002）

中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水特征分析

曾勇1，2，楊蓮梅1，2*

（1.中國(guó)氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆烏魯木齊830002；2.中亞大氣科學(xué)研究中心，新疆烏魯木齊830002）

利用新疆2005—2014年5—9月經(jīng)過(guò)整編的105個(gè)氣象站逐小時(shí)地面降水資料、美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)測(cè)中心和大氣研究中心NECP/NCAR的空間分辨率為2.5°×2.5°逐日再分析資料，提出了中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水定義，分析了中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水的時(shí)空分布特征，中亞低渦不同發(fā)展階段新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水的環(huán)流特征。結(jié)果表明：（1）中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水呈現(xiàn)北部多于南部、西部多于東部、山區(qū)多于平原和盆地的分布特征，4個(gè)高頻中心分別位于塔城北部、伊犁河谷、中天山、南疆西部山區(qū)，海拔在1800～2000 m的站點(diǎn)出現(xiàn)次數(shù)最多。（2）近10 a 5—9月，中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水具有明顯的日變化，呈單峰分布型，主要發(fā)生在14—04時(shí)，約占76%，峰值在18—22時(shí)。連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水有明顯的年變化，7月最多，達(dá)0.9次/a，8月次之，為0.8次/a，5月最少，只有0.1次/a。（3）中亞低渦發(fā)展期低渦西南部強(qiáng)鋒區(qū)造成短時(shí)強(qiáng)降水，成熟期分為長(zhǎng)時(shí)間和短時(shí)間持續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水環(huán)流型。長(zhǎng)時(shí)間環(huán)流型低渦前部強(qiáng)西南氣流造成短時(shí)強(qiáng)降水，短時(shí)間型分低渦前強(qiáng)西南氣流和低渦底部強(qiáng)鋒區(qū)造成短時(shí)強(qiáng)降水，消亡期低槽后部西北氣流和低槽前部西南氣流均可造成短時(shí)強(qiáng)降水。

中亞低渦；連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水；時(shí)空分布；環(huán)流特征

曾勇，楊蓮梅.中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水特征分析[J].沙漠與綠洲氣象，2016，10（4）：67-72. doi：10.3969/j.issn.1002-0799.2016.04.010

新疆位于中國(guó)西北部，面積約1.66×106km2，占中國(guó)國(guó)土面積的六分之一。遠(yuǎn)離海洋，深居內(nèi)陸，四周有高山阻隔，海洋濕氣不易進(jìn)入，境內(nèi)多沙漠，著名的塔克拉瑪干沙漠及古爾班通古特沙漠等分布于區(qū)內(nèi)的天山南北，且氣候不受季風(fēng)系統(tǒng)的直接影響。降水量的地區(qū)及季節(jié)分布極不均勻，各地、各季降水量差異很大。降水量分布趨勢(shì)是：北疆多于南疆，西部多于東部，山區(qū)多于盆地，山區(qū)迎風(fēng)坡多于背風(fēng)坡，盆地周?chē)嘤谥醒?。新疆地形?fù)雜、植被覆蓋率低、生態(tài)脆弱，局部持續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水具有突發(fā)性強(qiáng)、危害性大等特點(diǎn)，常常引起中小河流洪水、山洪、山體滑坡和泥石流等災(zāi)害，沖壞水利設(shè)施、沖毀土地房屋、破壞公路鐵路，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)很大損失，對(duì)生態(tài)和水土保持也有很大的影響。

早在20世紀(jì)80年代，Hosking等[1]和Klaassen[2]就對(duì)短時(shí)強(qiáng)降水進(jìn)行了研究。在國(guó)內(nèi)，彭芳等[3]統(tǒng)計(jì)分析了貴州省汛期短時(shí)強(qiáng)降水的時(shí)空分布特征。韓寧等[4]對(duì)陜西、甘肅、寧夏三?。▍^(qū)）的短時(shí)強(qiáng)降水特征進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。尹承美等[5]對(duì)濟(jì)南市區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水進(jìn)行了分析。馬思敏等[6]對(duì)寧夏固原市一次對(duì)流性天氣進(jìn)行了模擬。

張家寶等[7-8]指出咸海以東到新疆常出現(xiàn)與烏拉爾脊聯(lián)系的天氣尺度的冷性渦旋系統(tǒng)，稱(chēng)之為中亞低渦。中亞低渦是自對(duì)流層上部向下延伸的中期時(shí)間尺度（4 d以上）的深厚切斷低壓系統(tǒng)，是造成新疆暴雨（雪）、持續(xù)低溫天氣的重要影響系統(tǒng)之一。陸幗英[9]對(duì)1996年7月由中亞低渦造成的建國(guó)以來(lái)新疆最嚴(yán)重洪水災(zāi)害的三次大范圍暴雨過(guò)程進(jìn)行了分析總結(jié)，近年來(lái)利用新的資料和手段對(duì)中亞低渦的研究逐漸開(kāi)展。張?jiān)苹莸萚10]對(duì)1971—2010年中亞低渦活動(dòng)的時(shí)空分布、持續(xù)時(shí)間、移動(dòng)路徑進(jìn)行分析，并給出其對(duì)新疆天氣影響分類(lèi)等特征。楊蓮梅等[11]總結(jié)了中亞低渦研究的若干進(jìn)展和問(wèn)題。李圓圓等[12]對(duì)一次中亞低渦造成的暴雪天氣過(guò)程進(jìn)行分析。目前有關(guān)中亞低渦的研究集中于低渦造成暴雨、暴雪的天氣學(xué)診斷[13-19]。而中亞低渦引發(fā)短時(shí)強(qiáng)降水造成的危害最大，特別是持續(xù)的短時(shí)強(qiáng)降水。新疆氣象工作者在實(shí)際預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中發(fā)現(xiàn)目前氣象預(yù)報(bào)對(duì)中亞低渦背景下短時(shí)強(qiáng)降水是否出現(xiàn)、落區(qū)、落時(shí)很難把握，預(yù)報(bào)預(yù)警準(zhǔn)確率不高，各類(lèi)數(shù)值模式對(duì)中亞低渦造成的降水預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率較其他天氣系統(tǒng)低。目前對(duì)于中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水的研究還較少。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，利用新疆2005—2014年5—9月105個(gè)氣象站逐小時(shí)地面降水資料、美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)測(cè)中心和大氣研究中心NECP/NCAR的空間分辨率為2.5°×2.5°逐日再分析資料，以及同期影響新疆的中亞低渦個(gè)例，提出了中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水定義，并分析了中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水的時(shí)空分布特征，以及中亞低渦不同發(fā)展階段新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水的環(huán)流特征，為中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水的預(yù)報(bào)預(yù)警提供一些參考。

1　中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水定義

1.1中亞低渦定義

本文所定義的中亞低渦為張?jiān)苹莸萚10]提出的符合下列條件的一次過(guò)程：①500 hPa高度場(chǎng)低壓中心位置位于35°～55°N，60°～90°E，低壓中心至少能分析出兩條以上閉合等值線(xiàn)，并且有冷中心或明顯冷槽配合的低壓環(huán)流系統(tǒng)；③低渦在上述區(qū)域內(nèi)的生命史維持2 d或以上。根據(jù)中亞低渦的定義通過(guò)計(jì)算機(jī)編程，自動(dòng)識(shí)別追蹤中亞低渦過(guò)程，再根據(jù)天氣圖反查得到2005—2014年5—9月中亞低渦過(guò)程。

1.2中亞低渦不同發(fā)展階段界定

為了研究中亞低渦不同發(fā)展階段短時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生情況，本文將低槽發(fā)展并形成切斷低渦過(guò)程稱(chēng)為中亞低渦發(fā)展期，將中亞低渦閉合穩(wěn)定并符合中亞低渦定義過(guò)程稱(chēng)為中亞低渦成熟期，將中亞低渦

減弱成槽東移過(guò)程稱(chēng)為中亞低渦消亡期。

1.3中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水定義

利用新疆2005—2014年5—9月經(jīng)過(guò)整編的105個(gè)氣象站逐小時(shí)地面降水資料，中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水定義為：在中亞低渦發(fā)展期、成熟期和消亡期期間，以北京時(shí)00時(shí)為日界，區(qū)域內(nèi)某天至少1站出現(xiàn)小時(shí)降水強(qiáng)度≥5.1 mm為一個(gè)短時(shí)強(qiáng)降水日，連續(xù)2 d或以上出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水日則定義為一次中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程。根據(jù)此定義得到了中亞低渦造成26次新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程見(jiàn)表1。

表1　2005—2014年5—9月中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水事件發(fā)生和持續(xù)時(shí)間/d

2　中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水時(shí)空分布特征

2.1連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水空間分布特征

2005—2014年5—9月中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水次數(shù)的空間分布（圖1）有以下特點(diǎn)：連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水次數(shù)隨地形變化呈現(xiàn)北部多于南部、西部多于東部、山區(qū)多于平原和盆地，4個(gè)高頻中心分別位于塔城北部、伊犁河谷、中天山、南疆西部山區(qū)，海拔在1800～2000 m的站點(diǎn)出現(xiàn)連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水的次數(shù)最多，出現(xiàn)次數(shù)最多的前3個(gè)站點(diǎn)分別為海拔1 942.5 m的天池站，出現(xiàn)22次，海拔1 871.8 m的小渠子站，出現(xiàn)17次，海拔1851 m的昭蘇站，出現(xiàn)16次，海拔升高或降低連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水次數(shù)都呈減少趨勢(shì)。

2.2連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水時(shí)間分布特征

中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水具有明顯的日變化，呈單峰分布型，主要發(fā)生在14—04時(shí)，即從午后到前半夜，占到總數(shù)的76%，峰值在18—22時(shí)，即20時(shí)前后最易發(fā)生連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水（圖2）。2005—2014年5—9月中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水的逐月分布見(jiàn)表2。7月發(fā)生頻率最高，達(dá)到0.9次/a，8月次之，發(fā)生頻率為0.8次/a，9月和5月發(fā)生頻率最低，分別為0.3次/a和0.1次/ a。在6—8月盛夏季節(jié)由于中亞低渦活動(dòng)頻繁，地面溫度較高，大氣熱力不穩(wěn)定層結(jié)較強(qiáng)，易發(fā)生連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水。

圖1　中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水次數(shù)的空間分布（陰影表示海拔高度）

圖2　2005—2014年5—9月中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水次數(shù)（單位：次）的日變化

2.3中亞低渦不同發(fā)展階段新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水分布特征

表2　2005—2014年5—9月中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水次數(shù)逐月分布

中亞低渦在旋轉(zhuǎn)、東移過(guò)程中不斷有冷空氣分離南下，中層干冷空氣明顯，冷空氣侵入中高層促進(jìn)層結(jié)不穩(wěn)定，連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程低層幾乎都有風(fēng)場(chǎng)切變、輻合存在，促發(fā)對(duì)流，進(jìn)而造成連續(xù)數(shù)日的短時(shí)強(qiáng)降水。連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水能夠發(fā)生在中亞低渦的發(fā)展、成熟、消亡的各個(gè)時(shí)期，但是發(fā)生在成熟、消亡期較多，尤其是成熟期。在26次中亞低渦背景下連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程中，低渦發(fā)展期出現(xiàn)8次持續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水，成熟期出現(xiàn)17次，消亡期出現(xiàn)11次。從影響時(shí)間看，發(fā)展期有16 d，成熟期61 d，消亡期22 d（圖3）。中亞低渦在發(fā)展和消亡期溫壓場(chǎng)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)、大氣斜壓性強(qiáng)，一旦有弱的擾動(dòng)，易發(fā)生連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水，中亞低渦成熟期強(qiáng)度往往達(dá)到最強(qiáng)，冷空氣強(qiáng)度也達(dá)到最強(qiáng)，加之成熟期較發(fā)展和消亡期維持時(shí)間長(zhǎng)，在低渦旋轉(zhuǎn)過(guò)程中不斷分裂冷空氣也易造成連續(xù)多日的短時(shí)強(qiáng)降水天氣。

圖3　1961—2014年5—9月中亞低渦各個(gè)發(fā)展階段連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水次數(shù)和影響天數(shù)

3　中亞低渦不同發(fā)展階段新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水環(huán)流特征

3.1中亞低渦發(fā)展期

選取中亞低渦發(fā)展期造成新疆8次連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水進(jìn)行合成分析（圖4），可以看出，500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)伊朗副熱帶高壓強(qiáng)烈向北發(fā)展與烏拉爾脊疊加形成低緯-高緯長(zhǎng)波脊，脊頂向東北偏東方向伸展明顯，引導(dǎo)高緯冷空氣南下，在脊前巴爾喀什湖北部形成切斷低渦，同時(shí)西太平洋副熱帶高壓外圍584 dagpm線(xiàn)西伸至青藏高原上空，印度—中亞為平均長(zhǎng)波槽，利于低緯阿拉伯海和印度洋暖濕空氣北上至中亞地區(qū)，為新疆持續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水提供有利的水汽條件。新疆受低渦前部強(qiáng)西風(fēng)鋒區(qū)控制，低渦分裂弱波動(dòng)沿強(qiáng)鋒區(qū)東移過(guò)程中，往往使位勢(shì)不穩(wěn)定加劇，冷暖空氣交匯劇烈產(chǎn)生連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水。

圖4　中亞低渦發(fā)展期短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)（實(shí)線(xiàn)，單位：dagpm）和溫度場(chǎng)（虛線(xiàn)，單位：℃）

3.2中亞低渦成熟期

中亞低渦成熟期造成的17次新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程可分為長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水型和短時(shí)間連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水型。這里所說(shuō)的長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水型指中亞低渦成熟期持續(xù)5 d以上且造成5 d以上持續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水；短時(shí)間過(guò)程指2～5 d過(guò)程。17次過(guò)程中共有5次長(zhǎng)時(shí)間過(guò)程，12次短時(shí)間過(guò)程。從環(huán)流特征和產(chǎn)生連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水的位置及機(jī)理等方面又可以將12次短時(shí)間過(guò)程分為中亞低渦槽前型和中亞低渦底部型兩類(lèi)，其中中亞低渦槽前型有7次過(guò)程，中亞低渦底部型有5次過(guò)程。

長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水型100 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)南亞高壓為雙體型，一個(gè)高壓中心位于伊朗高原上空，另一個(gè)高壓中心位于青藏高原上空，中亞為副熱帶大槽，亞洲副熱帶西風(fēng)急流強(qiáng)盛且位于中亞副熱帶大槽底部呈西南—東北向，新疆位于急流出口區(qū)右側(cè)輻散區(qū)，為持續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水提供有利垂直上升動(dòng)力條件，這是新疆大降水過(guò)程典型環(huán)流配置。500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)伊朗副熱帶高壓東伸北挺明顯，與烏拉爾山脊疊加形成長(zhǎng)波脊，且脊頂向東北方向伸展，西太平洋副熱帶高壓外圍584 dagpm線(xiàn)西伸至青藏高原且與貝加爾湖西側(cè)高壓脊疊加形成長(zhǎng)波脊，中亞低渦穩(wěn)定維持于兩個(gè)長(zhǎng)波脊之間，因此低渦能長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)活動(dòng)（超過(guò)5 d），低渦槽底可達(dá)35°N以南地區(qū)，利于低緯阿拉伯海水汽沿槽前西南氣流向中亞—新疆輸送，為新疆5 d以上持續(xù)性短時(shí)強(qiáng)降水提供有利水汽條件（圖5）。在這種高、中、低緯同位相兩脊一槽的穩(wěn)定環(huán)流形勢(shì)下，新疆處于深厚低渦的西南側(cè)正渦度區(qū)和強(qiáng)西南氣流控制下，配合有利水汽條件易造成超過(guò)5 d的持續(xù)性短時(shí)強(qiáng)降水。

圖5　中亞低渦成熟期長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水型500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)（實(shí)線(xiàn)，單位：dagpm）和溫度場(chǎng)（虛線(xiàn)，單位：℃）

中亞低渦槽前型500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)中高緯為烏拉爾山脊—中亞低渦—貝加爾湖脊環(huán)流形勢(shì)，而低緯伊朗副熱帶高壓在40°N以南活動(dòng)，西太平洋副熱帶高壓在120°E以東活動(dòng)（圖6a），因此歐亞范圍內(nèi)低緯與中高緯環(huán)流系統(tǒng)不同步，使中亞低渦不易長(zhǎng)時(shí)間維持，新疆短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程也不超過(guò)5 d。此種環(huán)流配置造成新疆短時(shí)強(qiáng)降水水汽主要來(lái)自西方路徑的里咸海，低緯水汽基本對(duì)新疆降水無(wú)貢獻(xiàn)，加之低渦東南側(cè)強(qiáng)西南氣流提供動(dòng)力條件，新疆出現(xiàn)不超過(guò)5 d的持續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程。

中亞低渦底部型500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)中高緯為西西伯利亞脊—中亞低渦—貝加爾湖脊環(huán)流型，中低緯為伊朗副熱帶高壓—阿拉伯海槽—青藏高原脊環(huán)流型，這兩套環(huán)流系統(tǒng)基本呈反位相，因此中亞低渦活動(dòng)很少不超過(guò)5 d。中亞低渦位于新疆以北地區(qū)活動(dòng)，低渦底部壓入北疆，鋒區(qū)壓過(guò)天山到達(dá)南疆盆地，并有明顯的冷中心與低渦配合（圖6b）。隨著低渦不斷打轉(zhuǎn)冷渦西部常有冷空氣不斷補(bǔ)充南下，新疆處于低層暖濕舌的后部，地面對(duì)應(yīng)暖低壓，有利于低渦偏南部發(fā)生連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水。

3.3中亞低渦消亡期

根據(jù)造成連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水的低槽部位與降水落區(qū)關(guān)系，可將11次中亞低渦消亡期新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水環(huán)流分為槽前西南氣流型和槽后西北氣流型兩類(lèi)。

槽前西南氣流型500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)中亞低渦減弱為槽，新疆處于槽前強(qiáng)西南氣流控制的上升氣流區(qū)（圖7a），配合低渦發(fā)展和成熟期聚集的豐富水汽，較好的上升運(yùn)動(dòng)和水汽條件使此類(lèi)環(huán)流型出現(xiàn)7次。

圖6　中亞低渦成熟期短時(shí)間連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水型500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)（實(shí)線(xiàn)，單位：dagpm）和溫度場(chǎng)合成分析（虛線(xiàn)，單位：℃）

槽后西北氣流型500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)中亞低渦減弱為槽東移后，經(jīng)向環(huán)流轉(zhuǎn)為緯向環(huán)流，新疆處于中緯度強(qiáng)鋒區(qū)槽后西北氣流控制區(qū)（圖7b），槽后冷空氣疊加在低層暖濕氣團(tuán)之上,中高層干冷，低層暖濕的結(jié)構(gòu)使層結(jié)不穩(wěn)定加劇，上冷下暖的不穩(wěn)定形勢(shì)造成此類(lèi)降水環(huán)流出現(xiàn)4次。

4　結(jié)論

（1）2005—2014年5—9月中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水呈北部多于南部、西部多于東部、山區(qū)多于平原和盆地的分布特征，4個(gè)高頻中心分別位于塔城北部、伊犁河谷、中天山、南疆西部山區(qū)，海拔在1800～2000 m的站點(diǎn)出現(xiàn)連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水的次數(shù)最多，出現(xiàn)次數(shù)最多的前三個(gè)站點(diǎn)分別為海拔1 942.5 m的天池站，出現(xiàn)22次，海拔1 871.8 m的小渠子站，出現(xiàn)17次，海拔1851 m的昭蘇站，出現(xiàn)16次，連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水隨海拔升高或降低出現(xiàn)次數(shù)都呈下降趨勢(shì)。

（2）2005—2014年5—9月中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水具有明顯的日變化，呈單峰分布型，主要發(fā)生在14—04時(shí)，峰值在18—22時(shí)。中亞低渦背景下新疆連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水7月發(fā)生頻率最高，達(dá)到0.9次/a，8月次之，發(fā)生頻率為0.8次/a，9月和5月發(fā)生頻率最低，分別為0.3次/a和0.1次/a。

（3）在2005—2014年5—9月26次中亞低渦背景下，低渦發(fā)展期出現(xiàn)8次連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程，成熟期17次，消亡期11次。發(fā)展期新疆受低渦前部西風(fēng)鋒區(qū)控制，鋒區(qū)中的弱波動(dòng)在東移過(guò)程中，往往使位勢(shì)不穩(wěn)定加劇，冷暖空氣交匯產(chǎn)生連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水。成熟期分為長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水型和短時(shí)間連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水型，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水型南亞高壓呈雙體型分布，500 hPa伊朗副熱帶高壓東伸北挺明顯，西太平洋副熱帶高壓西擴(kuò)明顯，兩長(zhǎng)波脊之間為平均槽區(qū)，平均槽的槽底可達(dá)35°N以南地區(qū)，高、中、低緯天氣系統(tǒng)同位相疊加，環(huán)流形勢(shì)穩(wěn)定，且由于下游脊的阻擋和充足的冷空氣補(bǔ)充以及較好的水汽輸送條件，往往造成5 d以上的持續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水。短時(shí)間連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水型低緯和中高緯環(huán)流系統(tǒng)呈反位相分布，中高緯環(huán)流系統(tǒng)不宜長(zhǎng)時(shí)間維持，因此中亞低渦維持時(shí)間較短不易造成5 d以上持續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水。中亞低渦槽前型中亞低渦在東移過(guò)程中北收明顯，在槽前上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，冷暖空氣交匯明顯，造成連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水。中亞低渦底部型低渦底部壓入北疆地區(qū)，鋒區(qū)壓過(guò)天山到達(dá)南疆盆地，造成低渦南部的連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水。中亞低渦消亡期分為槽前西南氣流型和槽后西北氣流型兩類(lèi)，槽前西南氣流型中亞低渦減弱為槽以后，在槽前強(qiáng)西南氣流控制下產(chǎn)生連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水；槽后西北氣流型中亞低渦減弱為槽以后，在槽后西北氣流控制下產(chǎn)生連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水。

圖7　中亞低渦消亡期連續(xù)短時(shí)強(qiáng)降水型500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)（實(shí)線(xiàn)，單位：dagpm）和溫度場(chǎng)合成分析（虛線(xiàn)，單位：℃）

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Characteristics of Persistent Short-time Heavy Rainfall Causing by Central Asian Vortex in Xinjiang

ZENG Yong1，2，YANG Lianmei1，2
（1.Institute of Desert Meteorology，China Meteorological Administration，Urumqi 830002，China；2.Center for Central Asia Atmosphere Science Research，Urumqi 830002，China）

Using the reorganized hourly ground precipitation data of 105 weather stations from May to September during 2005-2014 in Xinjiang and 2.5°×2.5°NCEP reanalysis data,persistent shorttime heavy rainfall（PSHR）in Xinjiang causing by Central Asian vortex are defined,the temporalspatial distribution and circulation features are analyzed at different vortex periods.The results show that：（1）PSHR occur more at the north than the south,more at the west than the east,more at mountain than plain and basin,and four high-frequency centers are located in the northern Tacheng,Yili Valley,Central Tianshan Mountains and Western Mountains of Southern Xinjiang, appearing most frequently with an elevation of 1800～2000 m.（2）It appears obvious diurnal variation of unimodal distribution pattern,the main period is 14:00-04:00,about 76%,the peak is between 18:00-20:00.It has a significant monthly variation,the most in July,about 0.9 times per year,the second in August with 0.8 times per year,less in May only 0.1 times per year in the last 10 years. （3）short-time Heavy rainfall happened in the strong frontal zone of Southwestern Central Asian vortex during development period,the circulation of the maturity period is divided into the longtime circulation type and the short-time circulation type,the short-time heavy rainfall caused by strong southwesterly airflow in long time circulation type,and by strong southwesterly airstream and strong bottom frontal zone of vortex in short time circulation type.At decreasing period,both the northwest airflow after vortex and the strong southwestern airflow at vortex bottom cause short-time heavy rainfall.

central Asian vortex；continuous short-time heavy rainfall；temporal and spatial distribution；circulation features

P468.024

A

1002-0799（2016）04-0067-07

2016-03-21；

2016-05-04

科技部公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)（GYHY201506009），國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41565003）共同資助。

曾勇（1990-），男，助理工程師，主要從事災(zāi)害性天氣研究。E-mail：15099610397@163.com

楊蓮梅（1969-），女，研究員，主要從事災(zāi)害性天氣研究。E-mail：yanglm@idm.cn