阿来依•艾丁1高海龙1毛里达1卡木塞亚•扎木在2
1塔城地区气象局新疆塔城834700；2富蕴县气象局新疆阿勒泰836100
摘要：本文利用高低空实况观测资料、客观分析资料、云图和物理量场资料对此次暴雨过程进行综合分析，结果表明：中纬度低槽与西西伯利亚低槽是造成此次暴雨天气的主要影响系统。前期中纬度低槽与西西伯利亚低槽在巴尔喀什湖汇合，持续从西南方向向塔城地区输送水汽，并在此区域辐合，地面有低压配合，造成21日降水时段集中、雨强大。后期中纬度低槽东移后，西西伯利亚低涡维持，不断引导冷空气侵袭塔城地区，造成地区北部第二次大降水。
关键词：塔城；暴雨；特征
1降水实况
2015年9月19日夜～22日塔城地区出现强降水天气过程，降水主要集中在塔城盆地，过程雨量普遍达中到暴量，塔城和额敏过程降水量分别为88.0mm和50.5mm，均达到新疆大暴雨标准。21日降水中心出现在塔城、额敏，日降水量分别为64.6mm（1966年6月8日56.9mm）、24.7mm，其中15时塔城1h降水量达9.1mm，阿西尔乡喀浪古尔水库16时1h降水13.3mm；21日08时塔城站降水量增加明显，上午降水区开始东扩，强降水中心仍在塔城盆地，21日17-18时前后盆地降水有所减弱，19时塔城站降水量又开始增大，随后盆地偏东地区雨量也开始加大。22日午后盆地降水明显减弱。塔城地区区域自动站19日08时至23日08时雨量统计：有11站>24mm，17个站>40mm，9个站>80mm。其中阿西尔乡铁列克提村达105.2mm。天气过程中各地普遍伴有5级左右偏西阵风，其中和丰站瞬间极大风速20.9m/s，老风口、铁厂沟-玛依塔斯风区一线瞬间极大风速14.7m/s。
2环流形势
2.1高空形势
2015年9月上、中旬，全区气温较高，塔城站9月上、中旬日平均气温均接近于历史同期，为本次秋季大暴雨提供了较好热力条件。暴雨前欧亚为一槽一脊形势，中亚地区至贝加尔湖为宽广槽区，环流经向度不大，18日08时中纬度低槽位于里-咸海北部，西伯利亚低涡稳定，分别配合-20℃、-34℃冷中心，塔城地区受偏西气流控制；19日20时欧洲脊东移，中纬度低槽加深并东移至咸海-巴尔喀什湖，西伯利亚槽区经向度加大，20日08时高低纬低槽重合，20日20时西伯利亚低涡分裂成两个中心，位于西西伯利亚的低涡配合-30℃冷中心，我区受南北支槽前西南气流影响，地区北部出现小到中量降水；20日夜间至21日白天中纬度低槽东移过境，西南风风速加大，500hPa塔城西南风风速达22m/s，至22日08时，西西伯利亚低涡维持，引导冷空气南下堆积，影响我区大部；22日20时西西伯利亚低涡减弱成槽，并东移至阿勒泰以东，我区降水基本结束。
2.2地面形势
18日20时1025hPa高压中心位于黑海至里海，低压位于泰米尔半岛以北的洋面上。20日23时海平面气压场呈鞍型场形势，里-咸海至贝加尔湖一带为高压活动区，西西伯利亚与河西走廊至南疆一带受低压控制，冷暖空气在咸海至巴尔喀什湖一线交汇。东移至里海以东的黑-里海高压，呈带状分布并维持在中亚一带，分裂为三个中心，由西向东中心强度为1025hPa、1020hPa、1020hPa，我区地面为偏东风，泰米尔半岛以北的低压南压至北纬55度附近，中心强度加强为1005hPa。之后随着东欧1020hPa高压不断加强东南移，推动了西西伯利亚低压东移入侵我区，造成我区的暖区降水。21日05时中心强度为-4.5hPa的负三小时变压中心位于巴尔喀什湖北部，51133站三小时变压为-2.4hPa。21日17时负变压中心东移减弱，正三小时变压中心由咸海移至巴尔喀什湖北部，中心强度为5.5hPa，我区北部出现正变压，受高压外围影响，三小时变压零线压在额敏、托里县中东部，我区大部开始转西风，开始了冷锋降水。22日08时西北路径高压与中亚地区高压合并，并继续东移。至20日17时，1020hPa线位于国境线，我区降水基本结束。
2.3高低空分析
21日08时，我区位于200hPa高空急流、850hPa低空急流出口区，500、700hPa中低空急流位于我区上空。高、中空急流较强，有利于高层辐散。700、850hPa在巴尔喀什湖至我区有切变，且有风速辐合，再加上700hpa西南气流较强盛，有一明显中纬度水汽输送带，水汽通量的大值区位于上游至我区，有利于水汽在我区辐合上升。且850hPa以及925hPa有来自东疆的弱偏东风，也符合暖区降水性质，有利于水汽在我区聚集。西西伯利亚至北疆T-Td＜4，上游至我区比湿在3-4g/kg，水汽条件较好，有利于大降水的发生。21日20时500、700hPa急流维持，200、850hPa急流迅速东移至北疆上空，我区上空锋区强于08时，700、850hPa切变线也东移至我区中部，但其曲率没有08时强。700hPa西南方向气流更偏西，水汽通量大值区也东移，虽然北疆比湿仍在4g/kg，但上游的水汽条件补充减弱，且低层偏东气流消失，这是21日20时至22日降水过程弱于21日降水的因素之一。
3物理量诊断分析
3.1水汽条件
沿46.7°N水汽通量散度纬向垂直分布，20日20时在盆地东部低层925hpa存在一个较强的水汽辐合中心，强度为-4.5×10-5g•cm-2•s-1。21日08时，随着低层偏东气流的曾强，水汽辐合中心向西移动到82°E附近，偏东气流的水汽输送也进一步加强。由于前期受到低槽东移影响，9月19日至20日我区已出现一次降水过程，地区大部为小量，其中塔城站达中量。此次降水过程起到了湿润下垫面的作用，增加了局地水汽含量，有利于垂直方向上水汽的交换。20日20时850hPa、925hPa低层从东疆至我区的偏东气流有利于暖湿气流的输送，较强的西南气流的水汽输送，表明我区局地水汽及水汽输送条件较好。
3.2T-lonP特征
20日20时塔城测站的探空曲线中，在700-500hPa的高度层中，状态曲线总是大于层结曲线，显示了中层大气处在不稳定状态之下，K指数为32℃，SI指数为-0.61，有对流性不稳定层结，Cape值为187.4；21日20时塔城测站的探空曲线中，500只850hPa有较为深厚的湿区，但此时K指数降低为28℃，SI指数为2.21，最大降水时段已过去，Cape为零，500hPa至850hPa风速开始加大。
3.3散度
沿83°E、46.7N°的散度时间剖面，21日上午至21日夜间，塔城400hPa以下维持负散度区，400hPa以上为正散度区，低层辐合高层辐散，有利于大气上升运动。其中21日12-23时，散度梯度最大，这与强降水发生时间相对比一致：15时塔城1h降水量达9.1mm。但散度梯度最大处位于400hPa附近，最强上升运动中心偏高。22日08时后低层700hPa以下出现辐散，抬升受到抑制，降水趋于结束。
4卫星云图演变特征
从卫星云图上可以看到，本次盆地大降水过程主要受两部分云团影响。第一个云团主体是由巴尔喀什湖北部向东南移的中α尺度逗点云系，其中镶嵌有多个中小尺度云团，主要影响偏西偏北地区；第二个云团是在逗点云系主体东移过境后，以巴尔喀什湖至我区国境线上空发展起来的中β云团为主的后期发展云系，主要影响盆地北部及东部。从造成降水的范围来看，第一个系统影响范围广些；对于盆地西北部来说，第一个云团中多个中小尺度云团在东移过程中行成列车效应，再结合其路径，第一个云团强度大于第二个云团。
5地形作用
塔城盆地位于准格尔盆地西北部，三面环山，是一个向西开口喇叭口地形。此次大降水过程集中在盆地北部，这与地形有一定的关系。降水过程前期，低层有携带暖湿气流的偏东风，随着偏东气流受北山地形抬升，水汽易在盆地北部聚集，另外本次天气过程，云系是由西南向东北移，也受到北山南麓地形强迫抬升作用。盆地北部东西都有水汽辐合上升，水汽条件充沛，再加上高空急流强盛，加强了高空辐散，易形成垂直环流圈，有利于盆地北部大降水过程。
6预报偏差分析
利用欧洲细网格LSP降水资料分别以19日20时、20日20时、21日20时为起报场24h预报与实况对比。
对于单点预报：（1）实况降水为小到中量时，格点预报较好，基本都可以报出来，或差一个量级；（2）当实况降水在大量以上时，格点预报比实况小一到两个量级；（3）实况降水越大，预报误差也越大。说明模式对大量以上的降水格点预报不是很有把握，从本次检验来看，模式报相对保守。所以当天气形势良好、水汽等条件有利于大降水时，以结合实际为前提，可尝试提高模式对格点预报量级。
对于区域预报可以发现：虽然与格点预报相似，同样是对小到中量降水准确率高些。但由于由点到面，预报面积扩大，预报准确率相对优于格点预报，有利于预报员对区域降水在整体量级上的把握。
从降水极值的预报及落区上来看：（1）模式对1920-2020过程极值有误判，漏报塔城北部一个大量极值，且在和丰及乌苏山区预报出17mm和21mm大值，而实况只有微到小量降水；（2）模式对2020-2120过程在盆地落区判断较好，虽然极大值判断小了30mm，但整体上对落区还是有警示意义，另外空报了和丰和乌苏山区极值。（3）模式对2120-2220过程在地区偏西偏北落区和极值报相对好些，漏报了托里的大量，依然在和丰和乌苏山区报了大量。这类明显误差可以结合天气系统及各项物理量指标避免。
参考文献：
[1]赵玉春，王叶红.近30年华南前汛期暴雨研究概述[J].暴雨灾害，2009，28（3）.
[2]王宝书，张瑛.2010年7月27-29日吉林省大范围强降水过程分析[J].暴雨灾害，2011，30（1）.
第一作者简介：阿来依•艾丁（1990-），女，哈萨克族，新疆塔城人，理学学士，助理工程师，从事天气预报工作。