原创《昌吉州2019年一次局地强对流天气过程分析》
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摘 要：利用常规观测和地面自动站资料,NCEP1°×1°再分析资料、FY-2E卫星云图,针对2015 年6 月9~10 日昌吉州地区一次大暴雨过程进行了天气动力学诊断和中尺度分析,结果表明：大降水产生于有利的天气尺度系统配置中,风场的辐合,温度梯度大,高层降温、低层升温的形式,还有冷平流自高空伸向降水区,有利于水汽的凝结；地形对暴雨的强度以及落区等起重要作用,天山山区由于特定的地形形成了三支明显的气流,由这三支气流组成的中尺度辐合系统对中尺度对流云团的形成和发展起重要的作用.云团的加强和发展与地形作用密切相关.关键词：昌吉州；强对流天气；分析中图分类号：P458.1 文献标识码：A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.17.048
1 天气概况
2015 年6 月9 日13 时后,昌吉州大部地区相继出现中量以上降水过程,6 月9 日08 时～10 日08 时,全州32 个测站达到暴雨量级,其中7 个站出现大暴雨,其中木垒县照壁山乡双湾村达107.2 毫米/ 小时,为特大暴雨（9 日21 时至10 日凌晨3 时出现91.2 毫米的短时强降水）.最大1 小时降水量出现在玛纳斯县包家店为28.6 毫米.
山区及平原个别测站出现大风、雷电及短时强降水等强对流天气.呼图壁9 日17 时出现8 级西北阵风,极大风速26.5 米/ 秒；9 日午后16 时玛纳斯、阜康、天池等地先后出现雷电；9 日16~19 时玛纳斯县包家店降水量达35.1 毫米；木垒县日降水量达62.0 毫米,突破历史同期极值（1999 年6 月18日40.1 毫米）,其中,10 日01～02 时两小时降水量达29.7 毫米.强降雨天气造成昌吉州木垒县、奇台县、玛纳斯县、阜康市4 个四县市29 个乡镇洪涝、风雹灾害.根据受灾县、市上报数据统计,全州受灾人口19512 人,紧急转移安置人口3283人,因灾死亡3 人（因雷击灾害死亡1 人）,失踪人口2 人,伤病人口1 人,农作物受灾面积6062 公顷.一般损坏房屋2489间826 户,严重损坏房屋193 间74 户,倒塌房屋164 间53 户.直接经济损失3053 万元.此次天气的特点是：局地性强、降水时间短、小时雨强大、灾害性天气种类多、受灾重（见下图）.
2 大尺度天气背景和影响系统
在100hPa 天气图（图略）上,南亚高压呈单体型,其中心位于东经70°附近的高原西部上空,副热带急流明显北进.在200hPa 和500hPa 的风场上,昌吉州上空位于西南气流的右侧,西南气流输送水汽进入昌吉州.
500hpa 环流形式：6 月8 日08 时欧亚范围以两槽两脊的形式,西西伯利亚地区受低槽控制（槽前最大风速32 米/秒）,巴湖受脊控制,昌吉区处在脊前偏西气流控制中；8 日20 时（图1 a）西西伯利亚低槽缓慢东移加深槽的南段南伸至北纬40°附近（最大风速仍为32 米/ 秒）,脊加强脊顶可伸展到北纬60°,北疆大部受脊前西北气流控制中.9 日08时低槽继续东移分两波,北支槽前最大风速仍维持在32 米/ 秒,脊南压至新疆北部,北疆大部T-Td 较大（≤12℃）.9日20 时（图1 b）低槽继续东移北抬成涡,槽前最大风速增大到38 米/ 秒并形成西南急流,新疆西部地区受南支槽前西南气流控制中；并且100pha 南压高压成双体型,其中心位于东经70°附近的高原西部上空,副热带急流明显北进；200hpa 主槽前最大风速达到44 米/ 秒,克州、伊犁至塔城有较强的西南气流,这条高空急流造成了暴雨区上空的气流辐散,起到了高空抽吸作用,对大降水的形成有利；700pha 伊犁至克拉玛依有冷式风切变存在,塔城、伊犁、乌鲁木齐、克拉玛依处准饱和湿区中（1℃≤T-Td≤3℃）.低层切变、辐合,加之高空辐散抽吸作用,引起低层大气质量的补充性辐合上升运动,周围空气起补偿作用,从而不断将低层充足水汽和不稳定能量带到高空.这种高低空配置,使水汽、能量、动量集中于未来暴雨区,导致强降水的发生.
3 地面天气系统
9 日08 时（图2 a）咸海至巴湖南侧受冷高压控制,和田、西藏受热低压控制,我区处在冷高压的上前部.冷高压前部的冷空气已进入北疆大部地区.9 日20 时（图2 b）冷高东移北台移至巴湖至西部国境线外,等压线密集,该区仍处在高压前部,北疆大部已出现降水.
4 物理量分析
产生大到暴雨的主要物理条件是充足的水汽、强盛而持久的上升运动、大气层结的不稳定.通过这三个方面对此次暴雨天气过程进行分析.
4.1 水汽条件
在此次暴雨过程中,暴雨区及其周围上空850 hPa、700hPa、500hPa 三层的比湿均维持较大,850、700hPa 最大值分别为12.0g·kg-1 和6.0g·kg-1,出现在9 日20 时；500hPa 最大值为3 g·kg-1,出现在10 日08 时.说明暴雨区上空气团自身携带的水汽较为充足,为暴雨的形成提供了第一水汽条件.
水汽源地：通过对9 日08 时和9 日20 时700hPa 水汽通量（图3）分析发现,本次暴雨过程系统自身携带的水汽较为充足,另一部分水汽来源于西方路径暖湿气流的补充,两支气流在昌吉州上空汇合形成这次强降水.
水汽通量散度：水汽主要集中在大气中的中低层,850pha、700pha、500pha 这三层水汽通量散度辐合时,必然会导致水汽向上输送,从而产生大降水.以此次天气过程降水最大测站双湾村和马牙山（东经90.16°、北纬43.44°,东经88.55°、北纬43.52°）为指标站,所绘制的水汽通量散度剖面图上可以看出,9 日08 时至10 日08 时500pha 以下水汽通量散度＜0的辐合区,在9 日20 时水汽通量散度最大值为-8×10-6g/cm-2·hpa·s ,由此说明,在对流层中下层,昌吉州上空有大量的水汽聚积和辐合上升运动,高层则存在辐散抽吸作用,具备形成降水的条件.
4.2 垂直运动
有了丰富的水汽供应,不一定有暴雨,还需要有持续的、强劲的上升运动.同样以双湾村和马牙山站点为例,垂直速度分析场表明,此次暴雨天气过程中,垂直运动发展非常迅速.双湾村在1000~200hPa 发展出一个强盛的上升气流区,200hPa以上出现较弱的下沉气流；垂直速度最大上升中心位于9 日20 时700hPa,中心值为-30×10-3hPa/s(图4a).9 日08 时至10日08 时,马牙山在1000~150hPa 发展出一个强盛的上升气流区；垂直速度最大上升中心位于9 日20 时500hPa,中心值为-30×10-3hPa/s（图4 b）.同样的时间上升气流最大高度达到200hPa 附近,此时正是暴雨集中时段；因此马牙山暴雨时段集中在9 日夜间.
在相应散度场垂直剖面上,双湾村（图5 a）9日20 时低层（925pha 至850pha）辐合,高层（500pha 以上）辐散,同样分析马牙山散度剖面图（图5 a）可知：9 日20 时高层辐散,低层辐合,低层辐合到500pha,大气处于位势不稳定状态,对对流发展有利；对应涡度场上,9 日20 时低层存在正涡度,高层负涡度.强降水区上空,高层负涡度辐散与低层正涡度辐合相配合的动力结构,正是触发此次大到暴雨的动力机制.
双湾村9 日20 时散度850pha 负,中心值为700pha 正,600hpa 负,400pha、200pha 正；马牙山9 日20 时散度850pha 负,中心值为,700pha正,500hpa 负,400pha、200pha 正（图6）.
5 红外云图分析
从卫星云图上看（图7）,17 时15 分的云图,在玛纳斯中部有中尺度对流性云团,最低云顶亮温为-44.44℃,在这一小时内包家店的雨强为28.6 毫米/ 小时,说明对流性云团较强.18 时15 分在玛纳斯上空的对流云团加强东移至阜康,在19 时15 分云团前部的云带与对流云团汇合加强,在20 时15 分云带云顶亮温最低的地区主要在阜康,在21 时45 分云带分裂成两个中尺度对流云团.在22 日15 分两个对流云团再一次加强,在木垒最强云顶亮温为-46.82℃,在22~23 时双湾村一小时雨强16.5 毫米；在23 时15 分两个对流云团东移,位于阜康和吉木萨尔的云团东移加强,最大云顶亮温为零下50.33℃,云顶的面积增大,对应四工河一小时雨强16.4 毫米,而在木垒的云团东移至东疆地区,强度减弱.在1 时15 分对流云团减弱呈带状在奇台木垒的沿天山一带,对应双湾村一小时雨强23.7 毫米,在2 时15 分云带强度减弱,对应双湾村一小时雨强为22.8 毫米,雨强也在减弱.
地形：从双湾村（图8）的地形卫星图可以看出,双湾村位于东坡和北坡的位置,在背风坡的东坡来说,北疆出现一次弱冷空气活动,弱冷空气翻越天山,产生重力内波而造成短暂的较强对流天气.迎风坡就是北坡,降水多的主要原因是与地形产生的抬升运动紧密相联.
6 结语
本次天气过程是有利的大尺度环流背景下,中小尺度天气系统造成的强对流天气过程.
高层辐散底层辐合的形势,造成上升运动,使得水气凝结,对本次降水提供了动力条件卫星云图上低槽云系,结构密实云区对应降水大值区,大降水的分布与云系发展、鼎盛、消散联系紧密.
地形对暴雨的强度以及落区等起重要作用,天山山区由于特定的地貌形成了三支明显的气流,由这三支气流组成的中尺度辐合系统对中尺度对流云团的形成和发展起重要的作用.
过程论文参考资料：
上文结论:此文是关于对不知道怎么写强对流和天气和昌吉州论文范文课题研究的大学硕士、过程本科毕业论文过程论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料。
