冼業(yè)闖 李惠 達瓦次仁 次仁旺久 格桑多吉
(西藏自治區(qū)山南市貢嘎縣氣象局,西藏 山南 850700)
貢嘎縣位于雅魯藏布江中游谷地,地勢相對低平,是目前西藏商品糧的生產(chǎn)基地。因此,研究貢嘎縣的降水特征,提升貢嘎氣象服務水平,能夠為當?shù)剞r(nóng)牧民的生產(chǎn)生活提供有利保障。
近年來,氣象行業(yè)的專家學者對于西藏自治區(qū)的強降水分析研究較為全面系統(tǒng)。楊勇等[1]對西藏的暴雨閾值進行了訂正,并對暴雨事件的時空變化規(guī)律進行了研究;建軍等[2]對1980—2008年近30年的汛期強降水頻數(shù)的基本時空分布特征和異常分布特征等方面進行了研究,得到西藏汛期強降水頻數(shù)總體呈增多趨勢,且存在5 個異??臻g型;伏陽虎、余燕群等[3?4]從環(huán)流背景、不穩(wěn)定能量、物理量、衛(wèi)星云圖等方面分別對不同的強降水或持續(xù)性降水進行了分析。天氣雷達在西藏的氣象服務和研究中運用較少,因此利用天氣雷達對強降水過程分析進行補充具有現(xiàn)實意義,可更好發(fā)揮防災減災第一道防線作用。
如圖1所示,2021年8月17日20時至20日20時,貢嘎縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)累計降水量為30.3mm~58.8mm,其中18日日降水量以小到中雨為主,降水主要集中在貢嘎東部鄉(xiāng)鎮(zhèn);19~20日貢嘎全縣大部以中雨為主,局部大雨(貢嘎國家氣象觀測站19日日雨量37.7mm)。
圖1 2021年8月17日20時至20日20時降水實況
根據(jù)統(tǒng)計表格可知,貢嘎縣7 個站點小時雨量大于5mm 的時次共有13 個,而且主要集中在00~02 時,其中小時最大雨量為19 日01 時貢嘎國家氣象觀測站的23.8mm;如圖2 從各鄉(xiāng)鎮(zhèn)各小時平均降水量來看,降水時段主要在夜間,且降水主要集中在凌晨2 點前后,最大小時平均降水量為5.5mm。
圖2 2021年8月17日20時至20日20時各鄉(xiāng)鎮(zhèn)小時平均降水量
據(jù)統(tǒng)計,2021 年8 月18 日至19 日,由于強降水導致山體滑坡,續(xù)而引發(fā)泥石流導致江塘鎮(zhèn)江塘村2 組部分青飼玉米地及紫花苜蓿地受損,受災總面積達50畝,受災農(nóng)戶共計28 戶136 人,共計經(jīng)濟損失2 萬余元。
如圖3 所示,2021 年8 月17—20 日200hpa 高空1264 線在90°E~100°E、28°N~35°N 附近維持少動,貢嘎縣處于南亞高壓中心西南側(cè),動力抬升作用明顯。
圖3 2021年8月17—20日20時200hpa天氣形勢
如圖4所示,17—20日500hpa中高緯不斷有高空槽東移,槽底整體偏北,貢嘎一直處于0~4℃之間的暖區(qū)中。
如圖4a、圖4b 所示,東亞大槽逐步東移出海,并分裂為兩個低壓,對于貢嘎來說,17 日20 時副熱帶高壓588線整體偏北、偏東,雅江山南段北側(cè)以西南到西北風為主,18 日20 時從雅江延伸到林芝一帶存在弱的波動,風向輻合區(qū)在林芝西部一帶,溫度露點差分別為3℃、4℃,貢嘎處于濕區(qū)。
如圖4c 和圖4d 所示,19 日、20 日20 時,逐步東移的高空槽加深發(fā)展,在寒潮關鍵區(qū)附近和貝加爾湖附近的小槽也逐步加深發(fā)展,并繼續(xù)東移,在中高緯形成“兩槽一脊”;如圖4c 所示,貢嘎偏東與偏北方向的副熱帶高壓588線連成帶狀,整體西移,副高脊線呈西北?東南向,那曲、拉薩和林芝3 個站的風構(gòu)成明顯的氣旋環(huán)流,整體風速不大,溫度露點差為2℃,水汽趨于飽和;如圖4d 所示,20 日20 時副熱帶高壓588 線持續(xù)西進并控制貢嘎全境,且拉薩站的風速由19 日20時的4m/s 左右的西北風轉(zhuǎn)為20 日20 時8m/s 的西南風且風速維持,存在暖平流過境影響,且溫度露點差為2℃,貢嘎位于飽和濕區(qū)內(nèi)。
圖4 17—20日20時500hpa天氣形勢
如圖5 所示,2021 年8 月17 日20 時至20 日20 時拉薩大部、貢嘎以西以及山南沿江一線的比濕均在6~8g/kg 之間,從趨勢來看,17—19 日貢嘎的比濕維持在7~8g/kg之間,20日20時后有減小的趨勢,但仍維持在6~7g/kg之間,說明水汽十分充足。
圖5 2021年8月17—20日20時EC比濕預報
如圖6 所示,EC200hpa 和500hpa 預報的散度場。其中,17日20時至18日05時貢嘎上空200hpa存在較明顯的正散度,且17 日20 時貢嘎西部和18 日05 時貢嘎中部存在明顯的正散度中心,低層500hpa一直為負散度,散度的絕對值較小,高空輻散配合低空輻合,存在一定的抬升作用。
圖6 2021年8月17日20時至18日05時EC散度預報
如圖7 所示,18 日20 時至19 日08 時貢嘎上空200hpa 散度場存在逐步加大再減小的過程,其中19日02 時開始出現(xiàn)正散度中心,且該中心在19 日05 時達到最大值,之后逐步減弱;低層500hpa 一直為負散度,且與200hpa 在時間上較為一致的是19 日02 時至05 時,貢嘎與拉薩南部交界附近負散度中心一直維持,高空強的輻散配合低空強的輻合,存在明顯的抬升作用。
圖7 2021年8月18日20時至19日08時EC散度預報
如圖8 所示,19 日20 時至20 日05 時貢嘎上空200hpa 散度場存在逐步加大的過程,其中19 日23 時開始出現(xiàn)正散度中心,大于1/s 的大值區(qū)域逐步擴大,并覆蓋貢嘎中西部;低層500hpa 一直為負散度,從19日20 時起,負散度中心從浪卡子逐步向東北方向移動,并過境貢嘎,隨后逐步減小,高空強的輻散配合低空強輻合中心過境,階段性抬升作用明顯。
圖8 2021年8月19日20時至20日02時EC散度預報
如圖9 所示,17 日22 時03 分,貢嘎與浪卡子交界附近出現(xiàn)明顯回波,最大組合反射率達到55dBZ,過山后該回波迅速東移,并于23 時31 分影響貢嘎中部一帶,且存在風速的輻合,隨后東西兩片回波連成一片,呈現(xiàn)東強細弱的格局。從環(huán)境風場來看,回波連成片之后,貢嘎東部一直有風向和風速的輻合,降水持續(xù)到18日06時前后。
圖9 2021年8月17日22:03至18日05:05組合反射率
如圖10 所示,18 日23 時33 分,組合反射率顯示貢嘎東部開始出現(xiàn)零星回波,19 日00 時前后對流持續(xù)發(fā)展,環(huán)境風場出現(xiàn)風向輻合,且風速從8m/s 逐步加大到16m/s,19 日01、02 時貢嘎國家站錄得小時降水量分別為23.8mm 和7.2mm,隨后貢嘎東北部回波連成片并逐步向西南方向移動。在回波向西南方向移動的過程中,貢嘎沿江西段環(huán)境風場存在氣旋性彎曲,東部個別時段也存在風向和風速的輻合,導致降水的強度大、持續(xù)時間較長。
圖10 2021年8月18日23:33至19日06:35組合反射率
如圖11 所示,19 日00 時33 分反射率垂直剖面顯示,45~55dBZ 的回波覆蓋寬度達到5 公里左右,高度達到8 公里左右;回波30dBZ 以上覆蓋寬度達到10 公里左右,高度延伸到13 公里左右,導致貢嘎縣城出現(xiàn)短時強降水;01 時前后回波30dBZ 以上覆蓋寬度擴大,達到15 公里左右,高度大致維持,強降水中心下移;01 時33 分以后,回波頂高度下降,強降水中心繼續(xù)下移,轉(zhuǎn)為小到中雨。
圖11 2021年8月19日00:33至19日02:01反射率垂直剖面
如圖12 所示,21 時01~34 分,浪卡子北部與貢嘎交界附近開始出現(xiàn)較強回波,在22 時前后開始向東北方向移動上山并逐步加強,且環(huán)境風速不斷加大,過山后迅速與貢嘎南部回波連成一片,在貢嘎中部附近形成較強的回波中心,且環(huán)境的風向和風速輻合明顯;23 時34 分前后,貢嘎西南部與浪卡子接壤附近對流上山后逐步加強,并維持約2 小時,隨后逐步減弱。
圖12 2021年8月19日21:01至20日02:35組合反射率
(1)此次貢嘎強降水主要集中在夜間時段,小時雨強較大,降水效率高,屬于典型的西藏夜雨。
(2)200hpa南亞高壓維持時間長,副熱帶高壓588線附近存在不穩(wěn)定,EC數(shù)值預報顯示動力抬升作用顯著,加上500hpa 濕區(qū)或飽和區(qū)明顯,致使此次強降水明顯。
(3)地形對降水系統(tǒng)的影響明顯,尤其貢嘎西南側(cè)降水系統(tǒng)過山后有明顯的加強趨勢,在短臨預報中可重點關注。
(4)EC 數(shù)值預報顯示的高層輻散和低層輻合中心的移動方向和C 波段雷達監(jiān)測的對流云系移動方向較一致,兩者結(jié)合能夠很好反映局地強降水情況,加上雷達對局地對流的生消反應明顯,可彌補區(qū)域自動站的不足。
(5)根據(jù)雷達觀測應用情況,可完善基層臺站短時臨近預報預警等業(yè)務的工作流程,著力提升氣象服務能力,發(fā)揮好防災減災第一道防線作用。