2022年5月5-6日新疆地区一次强降水天气过程分析

张俊 ,康毅 ,高俊,刘敏

（新疆机场集团(有限)责任公司  831600）

摘要：2022年5月5-6日新疆地区出现了一次强降水天气过程，严重影响了当地民众的日常生产生活。本文利用常规气象观测资料、Micaps高空资料等，重点采用天气动力学诊断法从天气形势、物理量诊断、中尺度特征等角度分析了本次强降水天气成因，结果表明：新疆博州本次强降水过程是在500hPa两槽一脊的环流形势下引发的，200hPa高空急流、500hPa低槽、700hPa低空切变与地面低压为本次强降水过程的主要影响系统；5日博州700hPa位置处大部分地区属于温度露点差≤4℃的湿区，再受到西风急流的作用，将水汽自西向东源源不断地输送至降雨区；暖舌伸展的顶端、低层风场切变等系统与暴雨落区良好对应；850hPa与700hPa维持辐合上升运动，为本次强降水提供了良好的动力条件。

关键词：强降水；高空急流；低槽；水汽辐合；上升运动

引言

    新疆地处我国西北边陲，远离海洋，周边山脉众多，是我国较大的干旱与半干旱地区之一。纵观新疆地区历年气候资料可见，尽管该地区干燥少雨，在汛期也会出现强降水或暴雨天气现象，虽然强降水出现频次较少，但由此造成的影响及危害却相当严峻。与此同时，强降水发生规律及其原因逐渐引起诸多气象学者的高度关注，且据此开展了大量的研究工作，其中冯瑶等学者通过分析得出建立南亚高压双体型、东部中心强度大且位置偏北、西太平洋副热带高压与往年相比偏西偏北等为引发极端大暴雨天气现象提供了有利的大尺度环流背景；白松竹等分析2013-2020年5-9月份新疆阿勒泰地区发生的36次短时强降水天气的中尺度特征，并得出高、中、低纬度与高、中、低空系统的相互配合为阿勒泰地区发生短时强降水过程创造了有利条件，中低压、风场气旋式辐合与切变、温度锋、露点锋、850hPa低空急流是引发阿勒泰短时强降水的主要中尺度系统。本文参阅大量文献资料，重点选用常规气象观测资料、Micaps高空资料等研究了2022年5月5-6日发生在新疆地区的一次强降水天气成因，对于提高强降水预报准确性，充分而合理利用水资源，保障人民大众日常生产生活安全等具有重要意义。

1强降水天气实况

2022年5月5-6日，受西风带短波槽的影响，南疆西部山区、北疆大部分地区出现强降雨天气现象，其中塔城地区、博州、伊犁州、克拉玛依市、昌吉州等地区出现暴雨。本文重点统计新疆博州强降水发生时的天气实况。5月5-6日，新疆博州大部分地区出现中到大雨，山区出现大到暴雨，部分地区出现大暴雨，其特点如下。

（1）暴雨站数多。据统计，博州一共有62个观测站观测到有降水现象，其中有1个站点出现大暴雨，4个站点出现暴雨，30个站点出现大雨，11个站点出现中雨，16个站点出现小雨。分析强降水的空间分布可见，本次强降水过程具有南多北少、迎风坡大背风坡少、沿山多平原少的特点。其中暴雨集中在精河西南部与温泉南部山区，大雨多集中在博州东部精河大部分地区、温泉南部及北部山区。

表1 2022年5月5-6日博州强降水发生时各站点降雨量统计

站点	博乐	温泉	精河	温泉哈夏林场	阿拉山口
降雨量（mm）	7.7（中雨）	7.9（中雨）	21.2（大雨）	50.9（大暴雨）	1.8（小雨）

（2）降雨强度大。本次强降水过程发生时，以温泉哈夏林场站的累计降雨量最大，为50.9mm，达到大暴雨级别。该站点小时降水量也最大，达到15mm/h，主要集中在5月5日的17-18时。

    （3）持续时间长。博州本次强降水过程自5日08时一直持续至6日10时。

2天气形势分析

图1 强降水发生时100hPa高度场与风场（a）、200hPa高度场与风场（b）及500hPa高度场、风场与温度场（c）

结合上图1a可见，100hPa高空位置处南亚高压呈双体型，这一分布为引发北疆强降水现象创造了有利的行星尺度背景。有两个高压中心出现在太平洋与印度半岛，随着高压的逐渐西移，其强度也呈增强趋势。到5日20时位于印度半岛的高压中心达到1672hPa，与此同时，南亚高压的主体也逐渐西移。

结合上图1b可见，5日08时200hPa高空位置处，随着西伯利亚—中亚环流的持续径向发展，高空偏西急流逐渐移至新疆北部至蒙古国一带，此时急流核出现在蒙古国中部，其核区风速介于45~50m/s之间。这时北疆阿勒泰地处急流核入口位置处的右部，该地区风速相对较小，介于35~40m/s之间。而且，同一时刻高空隶属于正散度区，再加上高空辐散，为强降水天气提供了有利的动力抽吸条件。

4日20时500hPa中高纬度欧亚范围内维持两槽一脊的环流形式，其中深厚的低槽出现在乌拉尔山周边及中亚—里咸海一带，高压脊位于西西伯利亚地区且脊顶逐渐向北延伸至70°N，此时西西伯利亚地区高度脊领先于温度脊，低涡影响与控制东亚地区。结合上图1c可见，随着东亚低涡的逐渐减弱，西西伯利亚脊逐渐向东移动，东移北上与里咸海区域波动的中亚低槽相互结合对北疆产生一定程度的影响。与此同时，北方中空冷空气入侵北疆西部地区，再加上低空西南暖气流的影响，对流活动明显增强，最终引发强降水天气现象。

3物理量诊断

3.1水汽条件

强降水天气发生之前新疆博州上游区高低空维持较大的温度露点差，且依然属于干区。自5日起博州水汽逐渐转好，700hPa位置处大部分地区属于温度露点差≤4℃的湿区，再受到西风急流的作用，将水汽自西向东源源不断地输送至降雨区。分析强降雨发生时精河站的探空图可见，5日20时地面至600hPa均维持西北风，而且风随着高度顺转过程中还产生有暖平流，而600hPa至500hPa维持西南风，而且产生有冷平流。此时500hPa维持西南风，为水汽输送提供了有利条件。到6日08时，700hPa至500hPa湿度几乎位于饱和状态，为强降水天气的发生与发展创造了有利的水汽与动力条件。

分析700hPa与80hPa的水汽通量、风场与水汽通量散度可见，里咸海一带强烈西风急流携带的水汽为本次强降水过程的主要水汽来源，这支水汽途径巴尔喀什湖持续输送至新疆博州等地区，为强降水的发生、持续与发展提供了充沛的水汽条件。

3.2海平面气压场与低层风场

图2  2022年5月5日08时海平面气压场

结合上图2可见，5日08时997.5hPa热低压影响与控制东疆、南疆，此时蒙古国维持1030hPa的冷高压。受偏东风的影响，这时博州位于低压顶部，即暖舌伸展的顶端周边。暖低压为气团的辐合上升创造了有利条件。

5日08时伊犁偏西风与博州西部偏北风相结合形成冷式切变，到该日20时冷式切变有所增强，并影响博州大多数地区，此时，强降水落区位于冷式切变区范围之内。随着低层切变的逐渐增强，降水强度也呈增强趋势。

3.3动力条件

    强降水过程的发生、发展与高低空急流配合紧密相关。高空西南急流对强降水的作用显著。2022年5月5-6日强降水发生之前北疆300hPa至200hPa高空位置维持明显的西南急流，并于天山北坡出现急流轴中心，其强度为40m/s。500hPa西风强度为20m/s，水汽在西风作用下逐渐移至北疆，此时850hPa与700hPa维持辐合上升运动，为本次强降水提供了良好的动力条件。

4结语

    本文通过分析2022年5月5-6日发生在新疆地区的一次强降水天气过程，其结论如下：

（1）新疆博州本次强降水过程是在500hPa两槽一脊的环流形势下引发的，200hPa高空急流、500hPa低槽、700hPa低空切变与地面低压为本次强降水过程的主要影响系统。

（2）5日起博州水汽转好，700hPa位置处大部分地区属于温度露点差≤4℃的湿区，再受到西风急流的作用，将水汽自西向东源源不断地输送至降雨区，为强降水天气的发生与发展创造了有利的水汽与动力条件。

（3）暖舌伸展的顶端、低层风场切变等系统与暴雨落区良好对应；

（4）强降水发生之前北疆300hPa至200hPa高空位置维持明显的西南急流，并于天山北坡出现急流轴中心，其强度为40m/s。500hPa西风强度为20m/s，水汽在西风作用下逐渐移至北疆，此时850hPa与700hPa维持辐合上升运动，为本次强降水提供了良好的动力条件。

参考文献：

[1]冯瑶，阿依先木·尼牙孜，热依拉·玉努斯.新疆哈密“7.31”极端大暴雨过程成因分析[J].干旱气象，2021,39（03）：426-435+456.

[2]吐莉尼沙，刘忠礼，买斯旦木.2012年博州夏季两次降水天气过程对比分析[J].陕西气象，2015,297（02）：7-11.

[3]白松竹，杨杰尧，庄晓翠等.新疆阿勒泰地区短时强降水中尺度特征[J].沙漠与绿洲气象，2022,16（06）:93-100.

[4]雷薇.石河子“20220506”大到暴雨天气过程诊断分析[J].中文科技期刊数据库（全文版）自然科学，2022（0）：208-211.

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作者简介:张俊（1969.05），男，汉族，北京，本科，工程师，从事研究方向:气象预报。