青海东部一次暴雨成因及过程分析

张广伟 雷彦 张铖玉

摘 要：本文利用高空、地面、卫星及雷达等常规气象观测资料，对2021年7月25日发生在青海省东部地区的一次中到大雨，局地暴雨天气过程进行分析，此次过程降水中心在海南州尖扎县，前期以对流性降水为主，后期以稳定性降水为主;“烟花”外围的偏东气流，与中东高压东北侧引导的偏西北冷空气形成交汇，是此次暴雨的主要影响系统;500hPa高原东部-河套以南-华南是一个低值区，在这种鞍形场结构环流形势下，容易在高原东部形成切变线;地面小尺度的地面辐合和弱冷空气对此次降水的产生也有一定的触发作用;湿层深厚，水汽条件好，有利于此次降水天气的产生;降水区前期的晴热高温引起层结不稳定，较强的垂直速度为此次降水过程提供了足够的能量条件。

关键词：青海东部;暴雨;环流形势

针对2021年7月25日发生的暴雨天气过程，本文利用天气环流背景、地面形势、探空曲线、应用中尺度分析结合物理量场资料分析暴雨出现成因，并利用卫星和雷达资料分析此次过程的发展特点和触发机制，分析此类天气过程对于高原地区强对流天气预报预警有一定的参考价值，也有利于提高高原地区灾害性天气研究能力。

1 天气实况及特点

2021年7月25日至26日，青海东部出现中到大雨，海东、黄南多个站点达到暴雨量级，降水中心出现在尖扎昂拉乡，降水量为93.3mm，其中海东市降水中心出现在化隆查甫乡，降水量为63.4mm。本次降水过程从25日06时开始，26日09时趋于结束，强降水落区基本呈东北-西南走向的分布特征。

2 成因分析

2.1 环流形势

7月24日20时我省处于中东高压影响下，台风“烟花”北移过程会使高压西撤，由于温度场落后于高度场，系统继续发展;25日08时受台风影响，西太平洋副热带高压被挤压至日本海区域，高原东部-河套以南-华南是一个低值区，在这种鞍形场结构环流形势下，容易在高原上形成切变线。“烟花”外围的偏东气流，与中东高压东北侧引导的偏西北冷空气形成交汇，在中东高压边缘冷暖气流交汇处形成了大到暴雨过程，强降水落区在高压脊线东南侧，强降水落区受冷暖气流辐合的位置支配。

2.2 水汽条件

本次降水过程前的水汽条件较为充沛，其中平流水汽：700hPa水汽通道是由于“烟花”台风影响，水汽从东路进入我省，水汽来源是东海。局地水汽：700hPa我省大部地区处于8g/kg以上的大值区中，因此低层水汽充沛，500hPa我省大部地区位于T-Td≤4℃区域中，且比湿都大于8g/kg，水汽充沛。52866站上空整层的T-Td<2℃，湿层厚度达到9228m，其中700hPa-400hPa深厚的气层中温压曲线和露压曲线完全重合，大气处于完全饱和状态，水汽条件十分有利于强降水的产生。

2.3 触发机制

本次降水过程的触发机制主要是在24日20时影响我省北部的弱冷空气;鞍形场结构环流形势下形成的切变线;同时还有地面辐合线，位于青海湖东部、西宁与海南之间。

2.4 不稳定层结

降水前期（15-24日）海东地区有长达9天的晴热高温，大部分地区温度维持30℃以上，为此次大降水储备了足够的潜热能，配合较好的水汽条件提供了不稳定能量。

2.5 上升运动

分析7月25日08时起报的EC细网格垂直速度零场，在400hPa高度上互助地区有垂直速度负值中心，达到-178×10pa/s，上升运动强烈，经检验与此时的雨区有较好对应。

3 TlnP分析

分析7月25日08时西宁站温压曲线和露压曲线及状态曲线的分布形态时可以看到，600hPa-450hPa之间有冷空气侵入，其与600hPa以下的暖湿层形成“上干下湿”的不稳定层结。25日08时西宁站中低层有逆温层，有利于低层能量的储备，温度随高度强烈的差动平流使得大气层结不稳定趋势进一步加剧。

从风向的垂直分布中看出，近地层风向随高度逆转，风向为偏东风，说明冷空气已进入河湟谷地，自700hPa-600hPa风向随高度顺转，说明中低层为暖平流。600hPa-450hPa之间风向随高度逆转，中层有冷平流，450hPa以上风随高度顺转，450hPa为暖平流，冷暖平流的重复叠置非常有利于对流不稳定的加强。

4 卫星云图分析

第一阶段降水：24日20时左右对流云系从海北刚察生成，并沿着西北气流流场向东南方向发展，在影响海南-海北时云团边界光滑，并伴有雷电及短时强降水现象，06时云团接近海东边界时前期云团变的松散及消散，但在TBB梯度大值区出现多点≥10mm短时强降水，松散云团分别在化隆及互助地区再次被触发：从互助触发的云团造成互助、乐都及民和地区的大降水，从化隆触发的云团造成化隆及循化地区的暴雨，上述两块云团在25时下午14时左右移入甘肃。

第二阶段降水：下午17：00左右，从海东西部移入云团造成下午至夜间的降水，此次大降水过程的累积降水量由两次降水云团提供，且前一阶段云团提供的降水量较第二段强，短强也更明显。

5 雷达资料

降水过程前期，25日白天以混合型降水回波为主，最大组合反射率是55dBz，分布在化隆和尖扎的交界地区，通过分析对流云系三维模型，云系的强中心回波质心较低，短时强降水性质明显;25日夜间转为稳定性降水，回波在30dbz以下。

6 总结

（1）对于本次暴雨过程分析环流形势有鞍形场结构，且青海位于584hPa高压的外围，在发生暴雨的条件上有充沛的平流水汽和局地水汽，前期的晴热高温提供了不稳定条件，冷空气和地面辐合线等触发机制都很明显。

（2）通过分析垂直速度场可以发现，在本次降水过程中400hPa垂直速度的负值大值区与当前时段的雨区中心有较好的对应。

（3）分析7月25日08时西宁站有“上干下湿”的不稳定层结，中低层的逆温层有利于低层能量的储备，中层温度随高度急剧下降，温度随高度强烈的差动平流使得大气层结不稳定趋势进一步加剧。从风向的垂直分布中看出，中低层为暖平流，中层有冷平流，中高层为暖平流，冷暖平流的重复叠置非常有利于對流不稳定的加强。

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