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摘 要：选取2018年8月20日发生在甘肃省酒泉地区的暴雨天气过程，利用MICAPS高空及地面资料、数值预报产品等对该次暴雨天气过程的环流背景、影响系统、物理量条件等进行了诊断分析。结果表明，500hpa和700hpa短波槽，对酒泉市降水有较大意义。
关键词：暴雨;短波槽;甘肃酒泉
中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）22-0154-04
1 天气实况及灾情
1.1 天气实况 2018年8月20日08时至21日08时，酒泉市金塔县北部部分乡镇、肃州区沿山乡镇降雨量达大到暴雨水平，最大降水量出现在肃州区黄草坝，达41.3mm。大于25mm的观测站点有：肃州区黄草坝41.3mm、肃州区榆林坝40.2mm、肃州区金佛寺34.2mm、金塔县鼎新32.8mm。8月20日21时许，肃州区沿山区域突降暴雨，降雨持续长达4个小时以上。
1.2 灾情 此次暴雨共造成酒泉市肃州区5个乡镇24个村822户2507名群众受灾，紧急转移分散安置116人;造成严重损坏房屋33户107间，一般损坏房屋41户68间，倒塌圈舍139户234间;因灾死亡大牲畜12头、因灾死亡家禽166只;造成农作物受灾419.2hm2，其中成灾419.2hm2，主要为玉米、花卉、葵花、藜麦、制种蔬菜、洋葱等作物;造成渠道受损36720m，道路受损17300m。共计造成直接经济损失1397.35万元，其中农业损失953.2万元，基础设施损失43.1万元，家庭财产损失401.05万元。
2 环流背景演变
20日08时500hpa高空场，欧亚中高纬度为两槽一脊形势，贝加尔湖东部有一高压中心，且新疆北部到酒泉市北部有一短波槽，并有冷空气堆积，冷空气沿槽后偏北气流下滑，推动短波槽东移，此时500hpa乌鲁木齐和酒泉温度相差5℃。鄯善到若羌有短波槽，对酒泉市抬升降水提供有利条件。700hpa20日08时阿勒泰-塔千里克有短波槽，随着西北气流冷空气的加强有利于温度槽加深，对流天气加强，乌鲁木齐和酒泉温度相差8℃。
3 物理量诊断分析
3.1 相对湿度 降水需要较好的水汽条件，水汽由源地水平输送到降水地区，降水持续时间的长短，影响着降水量的大小[1]。20日08时，酒泉市相对湿度在50%～70%。玉门移动相对湿度较大，20时酒泉市玉门以西为干区，玉门以东相对湿度逐渐增大，肃州区附近已经进入湿区，对比降水落区，说明较高的相对湿度有利于降水。
3.2 动力结构特征
3.2.1 垂直速度 大气垂直运动是天气分析和预报中必须经常考虑的一个重要物理量。垂直运动的重要作用表现在几个方面：（1）大气中的凝结和降水过程与上升运动有密切关系，（2）大气层结不稳定，能量需在移动的上升运动条件下，才能释放出来，从而形成对流天气，（3）垂直运动造成的水汽、热量、动量、涡度等物理量的垂直输送，对天气系统的发展有很大的影响[2]，（4）大气中的能量转换主要是通过垂直运动得以实现，所以分析垂直运动有重要意义[3]。20日08时500hpa酒泉市大部分为负值，负值中心在哈密东北部;20时全部转为正值，玉门以东正值较大，变化非常明显。20日08时700hpa肃州区、金塔为正直，正值最大在甘肃中部地区，其他地方均为负值;20时马鬃山-玉门附近为负大值区，大部分地区均为负值，强烈的上升运动，有助于降水。
3.2.2 涡度场分析 在大尺度天气系统演变过程中，大气基本上做涡旋运动，涡度的变化表征天气环流形式的变化[4]。19日08时500hpa酒泉市绝大部分为负值，马鬃山附近为正值;19日20时都变为正值，但是正值数值均不大，变化不是很明显;20日08时仍为正值，对比19日20时，数值几乎没有变化;20日20时，肃州区为正值，其他均为负值，数值变化明显;21日08时玉门以西为负值，玉门以东为正值，对比降水实况，暴雨发生主要在肃州区和金塔地区;21日20时酒泉市全为负值区。19日08时—21日20时500hpa涡度场中正涡度的建立、发展、减弱，为酒泉市降水提供必要的动力条件。
3.3 指数 18日02时-08时k指数酒泉迅速上升，至14时开始下降，19日02时-14时呈上升趋势，且趋势斜率较大，午后下降，20日02时此后，到21日08时，k指数日波动不规律，对比此次暴雨降水时段，在20日夜间到21日08时k指数数值相对较高。21日14时后k指数恢复以往日波动。分析发现：k指数的越大，对流天气出现的概率也就越大，有利于降水[6];差值为负值时，大气层结不稳定[7]。
4 温度对数压力
从前面各能量场分析得知，8月20日20时不稳定能量最强盛，K指数达到22，表明河西西部中低层暖湿显著增强，形成整层强的不稳定层结，有降水可能;si指数达到-0.62℃，表明系统不稳定，有出现对流天气可能，cape指数达到668.7J/kg，说明对流天气的发生储存较多的能量。探空图上，敦煌上空具有明显的正不稳定能量区对流抑制有效位能214.2J/kg，说明有扰动，对流运动突破对流抑制状态时，就会有强烈的对流运动产生。在300～700hpa的高度层中，状态曲线总是大于层结曲线，显示了700hpa以上的大气处在不稳定的状态之下，大气中存在着大量的不稳定能量，为降水的发生所需的上升运动提供了所需的能量[8]。
5 结论
（1）500hpa和700hpa短波槽是造成暴雨天气的直接影响系统。
（2）降水需要较好的水汽条件，水汽由源地水平输送到降水地区，降水持续时间的长短，影响着降水量的大小，较高的相对湿度有利于降水。
（3）同时降水与该地区空中垂直运动负中心相配合，其上升速度越大，持续时间较长，对降水越有利。500hpa涡度场中正涡度的建立、发展、减弱，为酒泉市降水提供必要的动力条件[9]。
（4）K指数，si指数，cape指数对降水有重要指示意义。k指数和cape指数越大，越不稳定，越有利于降水，si指数相反。
参考文献
[1]谭璐璐.基于水汽因子的中国中东部区域TRMM降水产品降尺度研究[D].江苏：南京信息工程大学，2017.
[2]计展锋，吴飞龙.鄱阳县7月13日-15日暴雨天气过程分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012（33）.
[3]郁紅弟.GPS可降水量资料在中尺度模式中的应用[D].江苏：南京信息工程大学，2009.
[4]周春花，顾清源，何光碧.高原涡与西南涡相互作用暴雨天气过程的诊断分析[J].气象科技，2009，37（5）：538-544.
[5]徐爽.京津地区雹暴过程的闪电活动特征研究[D].江苏：南京信息工程大学，2016.
[6]郑永光，陶祖钰，俞小鼎.强对流天气预报的一些基本问题[J].气象，2017，43（6）：641-652.
[7]池艳珍.华南前汛期降水特征及其与南海夏季风的相互作用[D].江苏：南京信息工程大学，2005.
[8]罗斌全，井立红.新疆塔城地区“5.20”暴雨特征分析[J].北京农业，2013（36）：197-198.
[9]范玉芬，朱补全，潘士雄.2008年强降水过程垂直运动、水汽输送特征分析[C].//第26届中国气象学会年会论文集.嘉兴市气象局，2009：2337-2345.
[10]台风“圣帕”（0709）期间浙江强降水的诊断分析[J].科技通报，2009，25（5）：570-576，604. （责编：王慧晴）
作者简介：王海燕（1988—），女，工程师，从事短期天气预报工作。 收稿日期：2019-10-18
关键词：暴雨;短波槽;甘肃酒泉
中图分类号 P458.121.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）22-0154-04
1 天气实况及灾情
1.1 天气实况 2018年8月20日08时至21日08时，酒泉市金塔县北部部分乡镇、肃州区沿山乡镇降雨量达大到暴雨水平，最大降水量出现在肃州区黄草坝，达41.3mm。大于25mm的观测站点有：肃州区黄草坝41.3mm、肃州区榆林坝40.2mm、肃州区金佛寺34.2mm、金塔县鼎新32.8mm。8月20日21时许，肃州区沿山区域突降暴雨，降雨持续长达4个小时以上。
1.2 灾情 此次暴雨共造成酒泉市肃州区5个乡镇24个村822户2507名群众受灾，紧急转移分散安置116人;造成严重损坏房屋33户107间，一般损坏房屋41户68间，倒塌圈舍139户234间;因灾死亡大牲畜12头、因灾死亡家禽166只;造成农作物受灾419.2hm2，其中成灾419.2hm2，主要为玉米、花卉、葵花、藜麦、制种蔬菜、洋葱等作物;造成渠道受损36720m，道路受损17300m。共计造成直接经济损失1397.35万元，其中农业损失953.2万元，基础设施损失43.1万元，家庭财产损失401.05万元。
2 环流背景演变
20日08时500hpa高空场，欧亚中高纬度为两槽一脊形势，贝加尔湖东部有一高压中心，且新疆北部到酒泉市北部有一短波槽，并有冷空气堆积，冷空气沿槽后偏北气流下滑，推动短波槽东移，此时500hpa乌鲁木齐和酒泉温度相差5℃。鄯善到若羌有短波槽，对酒泉市抬升降水提供有利条件。700hpa20日08时阿勒泰-塔千里克有短波槽，随着西北气流冷空气的加强有利于温度槽加深，对流天气加强，乌鲁木齐和酒泉温度相差8℃。
3 物理量诊断分析
3.1 相对湿度 降水需要较好的水汽条件，水汽由源地水平输送到降水地区，降水持续时间的长短，影响着降水量的大小[1]。20日08时，酒泉市相对湿度在50%～70%。玉门移动相对湿度较大，20时酒泉市玉门以西为干区，玉门以东相对湿度逐渐增大，肃州区附近已经进入湿区，对比降水落区，说明较高的相对湿度有利于降水。
3.2 动力结构特征
3.2.1 垂直速度 大气垂直运动是天气分析和预报中必须经常考虑的一个重要物理量。垂直运动的重要作用表现在几个方面：（1）大气中的凝结和降水过程与上升运动有密切关系，（2）大气层结不稳定，能量需在移动的上升运动条件下，才能释放出来，从而形成对流天气，（3）垂直运动造成的水汽、热量、动量、涡度等物理量的垂直输送，对天气系统的发展有很大的影响[2]，（4）大气中的能量转换主要是通过垂直运动得以实现，所以分析垂直运动有重要意义[3]。20日08时500hpa酒泉市大部分为负值，负值中心在哈密东北部;20时全部转为正值，玉门以东正值较大，变化非常明显。20日08时700hpa肃州区、金塔为正直，正值最大在甘肃中部地区，其他地方均为负值;20时马鬃山-玉门附近为负大值区，大部分地区均为负值，强烈的上升运动，有助于降水。
3.2.2 涡度场分析 在大尺度天气系统演变过程中，大气基本上做涡旋运动，涡度的变化表征天气环流形式的变化[4]。19日08时500hpa酒泉市绝大部分为负值，马鬃山附近为正值;19日20时都变为正值，但是正值数值均不大，变化不是很明显;20日08时仍为正值，对比19日20时，数值几乎没有变化;20日20时，肃州区为正值，其他均为负值，数值变化明显;21日08时玉门以西为负值，玉门以东为正值，对比降水实况，暴雨发生主要在肃州区和金塔地区;21日20时酒泉市全为负值区。19日08时—21日20时500hpa涡度场中正涡度的建立、发展、减弱，为酒泉市降水提供必要的动力条件。
3.3 指数 18日02时-08时k指数酒泉迅速上升，至14时开始下降，19日02时-14时呈上升趋势，且趋势斜率较大，午后下降，20日02时此后，到21日08时，k指数日波动不规律，对比此次暴雨降水时段，在20日夜间到21日08时k指数数值相对较高。21日14时后k指数恢复以往日波动。分析发现：k指数的越大，对流天气出现的概率也就越大，有利于降水[6];差值为负值时，大气层结不稳定[7]。
4 温度对数压力
从前面各能量场分析得知，8月20日20时不稳定能量最强盛，K指数达到22，表明河西西部中低层暖湿显著增强，形成整层强的不稳定层结，有降水可能;si指数达到-0.62℃，表明系统不稳定，有出现对流天气可能，cape指数达到668.7J/kg，说明对流天气的发生储存较多的能量。探空图上，敦煌上空具有明显的正不稳定能量区对流抑制有效位能214.2J/kg，说明有扰动，对流运动突破对流抑制状态时，就会有强烈的对流运动产生。在300～700hpa的高度层中，状态曲线总是大于层结曲线，显示了700hpa以上的大气处在不稳定的状态之下，大气中存在着大量的不稳定能量，为降水的发生所需的上升运动提供了所需的能量[8]。
5 结论
（1）500hpa和700hpa短波槽是造成暴雨天气的直接影响系统。
（2）降水需要较好的水汽条件，水汽由源地水平输送到降水地区，降水持续时间的长短，影响着降水量的大小，较高的相对湿度有利于降水。
（3）同时降水与该地区空中垂直运动负中心相配合，其上升速度越大，持续时间较长，对降水越有利。500hpa涡度场中正涡度的建立、发展、减弱，为酒泉市降水提供必要的动力条件[9]。
（4）K指数，si指数，cape指数对降水有重要指示意义。k指数和cape指数越大，越不稳定，越有利于降水，si指数相反。
参考文献
[1]谭璐璐.基于水汽因子的中国中东部区域TRMM降水产品降尺度研究[D].江苏：南京信息工程大学，2017.
[2]计展锋，吴飞龙.鄱阳县7月13日-15日暴雨天气过程分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012（33）.
[3]郁紅弟.GPS可降水量资料在中尺度模式中的应用[D].江苏：南京信息工程大学，2009.
[4]周春花，顾清源，何光碧.高原涡与西南涡相互作用暴雨天气过程的诊断分析[J].气象科技，2009，37（5）：538-544.
[5]徐爽.京津地区雹暴过程的闪电活动特征研究[D].江苏：南京信息工程大学，2016.
[6]郑永光，陶祖钰，俞小鼎.强对流天气预报的一些基本问题[J].气象，2017，43（6）：641-652.
[7]池艳珍.华南前汛期降水特征及其与南海夏季风的相互作用[D].江苏：南京信息工程大学，2005.
[8]罗斌全，井立红.新疆塔城地区“5.20”暴雨特征分析[J].北京农业，2013（36）：197-198.
[9]范玉芬，朱补全，潘士雄.2008年强降水过程垂直运动、水汽输送特征分析[C].//第26届中国气象学会年会论文集.嘉兴市气象局，2009：2337-2345.
[10]台风“圣帕”（0709）期间浙江强降水的诊断分析[J].科技通报，2009，25（5）：570-576，604. （责编：王慧晴）
作者简介：王海燕（1988—），女，工程师，从事短期天气预报工作。 收稿日期：2019-10-18