引言

局地暴雨具有降水时间短、雨强大、局地性强的特点,易导致城市内涝、农田渍涝和山洪地质灾害,给人们的生命、财产造成严重的损失。许多气象同仁对全国典型的暴雨天气过程进行了系统分析和总结，从形成机理到监测预测等理论和方法，均得到了许多有价值的成果。马素艳[1]对2013年7月14日内蒙古河套地区极端暴雨从水汽、动力和能量方面等进行了分析，并且找出了暴雨预报的一些指标。刘澜波 等[2-4]分别对发生在本地的暴雨过程的影响系统进行了分类探讨，总结出了不同类型暴雨的特点及变化规律以及影响本地暴雨的环流形势、气候背景；苗爱梅[5]和吴春英[6]等主要侧重于中小尺度、动力和热力机制方面对本地的暴雨进行分析，取得了一定的研究成果。虽然目前关于暴雨的研究成果颇丰，但是对于西北极干旱地区暴雨机理的研究相比却比较少。随着全球气候变暖，河西走廊西部暴雨天气频繁出现，也引起了许多气象工作者的重视，如2012年6月4日发生在酒泉玉门的暴雨，最大降水量达96.4mm，小时雨强达38.2mm，在河西西部来说也极其少见。刘洪兰等[7]对2012年7月29日出现在张掖的一次暴雨进行分析认为，暴雨发生期间有多个中尺度对流云团活动。张文军 等[8]对2011年6月15—16日出现在甘肃酒泉的一次暴雨天气研究分析认为垂直螺旋度上负下正结构和暴雨有较好地对应关系。张云惠[9]分析了新疆极干旱地区南疆西部一次罕见暴雨过程的成因。陶健红[10]对河西走廊两次极端暴雨事件的水汽特征进行了分析认为两次暴雨过程均存在两路异常的水汽输送,随西风气流的西路水汽输送和沿高原东侧的东路水汽输送。

河西走廊西部深处我国大陆内部，年平均降水少，蒸发大，植被覆盖少，短时强降水极易引发山洪灾害。而河西西部属于极度干旱区，历史上出现暴雨的个例也相对较少，因此积极探讨这些地区典型暴雨天气的发生机制，提高对此类天气的认识，从而进一步改进当地暴雨预报技术，提升预报准确率，为决策部门提供科学的决策依据、提高预报服务效益具有重大现实意义。本文利用常规的高空、地面、区域气象站及EC细网格和NCEP1°×1°再分析等资料对2016年6月1日发生在玉门的一次局地暴雨过程进行了动力和热力诊断分析，以期进一步提高对河西极度干旱区暴雨过程的天气系统结构特征及形成物理机制的认识，为今后类似暴雨天气预报提供参考依据。

1　资料和天气实况

1.1　资料来源和方法

本文所用资料为自动气象站和区域站降水实测资料，以及常规高空和地面实况资料、FY-2云图资料，以及EC细网格和NCEP1°×1°再分析资料，利用Micaps、Grads软件对此次大暴雨天气的一些物理量进行计算分析和图形显示。本文中所指的暴雨是根据甘肃省气象局制定的“河西降水量标准”中的降水量级，降水量≥30.0mm为暴雨量级，小时雨强>10.0mm为强降水标准。

就是今天，蓝宝石也同样寄托着人们的美好期许，单说中国的习俗，结婚45周年就是蓝宝石婚，有十分珍贵而难得的寓意。

1.2　天气实况和灾情

2016年6月1日09—18时，河西西部玉门境内出现了局地暴雨天气过程，玉门、柳河、梁子沟、六墩、柳沟5站累计降水量超过30.0mm，其中玉门市降水量达47.0mm，仅次于历史极值(图1)。降水主要集中在1日10—18时，5个气象站点均出现了短时强降水，柳沟15—16时降水量达23.3mm，雨强之大在河西实属罕见，伴随着强降水，各地还出现了雷暴天气。这次暴雨引发的洪水造成玉门市2个乡镇农作物成灾面积1.33hm2，农房不同程度损坏，直接经济损失10万元。

  

图1　2016年6月1日09—18时逐小时降水实况

2　大尺度环流特征

在降水发生前期，31日20时，500hPa天气图上(图略)，西伯利亚低槽底部分裂的冷空气前锋已到达乌鲁木齐附近，西北区上空仍为高压脊控制。在新疆中部至青藏高原形成一低槽，受槽后冷平流影响，低槽不断加深。与此同时，河套地区有一“歪脖子”高压脊稳定少动，暖高压控制下的青海柴达木地区在地形和热力因子作用下形成低值活动区。新疆低槽在缓慢东移过程中不断加深，青海低涡逐渐生成，500hPa高空环流存在“东高西低”的特征。

6月1日08时(图2)500hPa低槽进一步发展东移，槽线位于哈密—冷湖一线，呈西北—东南走向，若羌站与敦煌站温差为4.0℃，有明显的冷平流。在250hPa高空河西西部高空急流分流作用下，低层低涡发展加强，有与新疆低槽打通的趋势。700hPa新疆、甘肃分界线处有一切变线生成，此时河西地区处于偏东气流控制下，敦煌与若羌之间存在较强的风向、风速切变，干冷和暖湿气流在此交汇，切变线两侧露点温度差逐渐增大；青海低涡的生成加强，使得沿低涡东南方向形成一条水汽输送带，东南暖湿气流沿祁连山源源不断输送到河西西部，为暴雨提供充足水汽条件。

  

图2　6月1日08时500hPa形势图

3　云图演变特征

6月1日10—17时，玉门境内共出现两个时段的短时强降水，第一时段出现在10—12时，第二时段出现在16—17时。从卫星云图分析，09时后祁连山区不断有中尺度对流云团生成发展，并东移北抬依次影响玉门、柳河、六墩，“列车效应”造成了第一时段的强降水。12时，在柳沟西南方向又有一对流云团生成，随后不断北上，至14时，云团移至柳沟、柳河和梁子沟上空，云顶亮白，此时云团发展最旺盛，造成第二时段的强降水，柳沟15—16时降水量达23.3mm。同时15时玉门西南侧又有新的对流云团开始生成，其在东移北抬过程中不断发展，16—17时玉门再次出现短时强降水。17时后各对流云团均开始减弱，各地降水也趋于结束。

暴雨发生前，分析发现各层辐合辐散数值很小，无明显特征，之后低层辐合迅速加强，高层辐散也加强，850、700hPa散度场为辐合区，500hPa以上为辐散区，形成低层辐合、高层辐散的配置，这种散度场空间配置有利于降水的发生。到1日16时左右700hPa辐合达到最强，玉门出现-22×10-5/s的辐合中心，此状态一直持续到1日23时。此后700hPa由辐合转为辐散，整层大气处于辐散状态，降水停止。沿97°E对6月1日10时的散度场做垂直剖面发现在40.3～40.6°N之间，500hPa以下为辐合，以上为辐散，而10—12时雨量最大的3个站点恰好处于这个范围。在这个范围的南侧和北侧，即祁连山和马鬃山地区中低层为辐散，对应实况这些地区降水量也很小。

4　物理量诊断分析

(1)本次甘肃河西西部局地暴雨发生时高低层均存在“东高西低”的环流配置，“歪脖子”高压脊的阻挡作用使得新疆冷槽不断发展加深；同时青海低涡发展加强使得孟加拉湾水汽沿低涡东侧持续不断向河西西部输送。

4.1　动力条件

（3）若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上述灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后。F2中雌雄均有___种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为_____（填“显性”或“隐性”）。

对流层中，假相当位温高值区表示此区域大气为高温高湿状态，即高能量状态。1日16时假相当位温场沿97°E剖面(图5)分析可以看出，暴雨区600hPa以下，θse随高度减小，大气呈对流性不稳定层结。上空维持高能高湿的状态，低层的θse高值中心为330K，为暴雨的形成积累、输送充足的能量，600hPa以下呈对流性不稳定层结，为暴雨提供所需的不稳定层结条件。从逐时假相当位温剖面图看，随着低层假相当位温增大，雨强也增大；暴雨后期低层假相当位温减小，与中高层假相当位温差值也在缩小，雨强也随之减小。

  

图3　1日08—18时柳河区域站垂直速度时间剖面

4.2　水汽条件

此外水汽通量散度能很好地说明水汽供应情况。从整个降水时段来看，700hPa上水汽辐合区呈带状分布，河西走廊正处在这个辐合区中。在500hPa上，水汽辐合区范围更大，向南扩展到青藏高原北部。从1日15时700hPa水汽通量散度可以看出，酒泉中部为水汽辐合区，高原边坡有很窄的带状辐散区，高原北部也有水汽辐合，但其分布不连续，辐合区和辐散区交错分布，呈蜂窝状。沿97°E做1日10时的水汽通量散度剖面(图4)，分布特征与散度剖面图相近，40.3°N以南中低层水汽辐合，水汽辐合区随高度升高向南扩展。因此柴达木低涡东侧的偏南气流为河西西部提供了源源不断的水汽补充。

因此，本系统中的压力传感器选择压阻式压力传感器，其基于半导体材料（单晶硅）的压阻效应原理制成的传感器，利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻，当硅膜片受压时，膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化压阻式具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。除此之外，同时加入红外线传感器，通过反射它的红外线按反馈给装置，再次确保车内有无儿童。

充足的水汽是暴雨产生的必要条件，分析暴雨发生前后的比湿发现，在暴雨发生前850hPa上，张掖至酒泉中部有一比湿超过8g/kg的东南—西北走向大值带,这一大值带从1日08时一直维持到2日08时，之后迅速减弱。玉门正好处在大值带中，且16时比湿增大到10g/kg，也恰好是雨强最强的时间。此外分析700hPa比湿，超过6g/kg的大值区分布特征与850hPa相近，但范围略大。沿97°E做1日13时比湿场剖面(图略)看出，低层700hPa以下40～40.8°N范围内比湿值大于9g/kg，在这范围之外，比湿值向北向南均迅速递减。根据历史资料统计，酒泉强降水发生时700hPa比湿均大于7g/kg，丰富的水汽为这次暴雨的发生提供了重要的条件。

  

图4　1日10时沿97°E的水汽通量散度剖面

4.3　稳定度

分析1日08—18时垂直速度时间剖面(图3)，在强降水主要时段内，玉门附近700hPa有负垂直速度大值中心，在400hPa为正垂直速度大值中心,表明最强上升运动发生在700hPa左右。低层强烈的上升运动造成13—14时柳沟的小时降水量达23.3mm，15-16时上升运动迅速减小，雨强也随之减弱，15时雨量7.1mm，16时0.7mm,之后700hPa转为下沉气流，降水也随之结束。而玉门柳河雨强较大的时段在11—15时，在700hPa恰好有一段上升运动时段与之对应，持续时间较长。说明对流层低层700hPa存在强烈的上升气流对暴雨的出现有重要的作用。

河西暴雨是由大尺度环流形势配合中小尺度天气系统形成的，是对流层、边界层、下垫面动力和热力作用的相互影响的复杂过程。河西西部暴雨发生时高低层均存在“东高西低”的环流配置，“歪脖子”高压脊的阻挡作用致使冷空气进入河西西部以后滞留时间较长，青海低涡持续发展，高原低层西南暖湿气流与高原东北侧的东南急流维持。同时冷暖空气在此地交汇是形成暴雨的主要原因。中小尺度对流云团的不断生成和发展是短时强降水产生的原因。暴雨发生前夕酒泉上空及上游地区要有较强的不稳定能量蓄积，大气层结处于不稳定状态。低层辐合，高层辐散，形成整层的上升运动，是暴雨发展和维持的动力条件。因此在河西西部暴雨预报中应注重分析大尺度天气环流的演变特征，高度关注大气层结稳定指数(如K指数、SI指数、CAPE指数等)，更要充分应用卫星、区域自动气象站等实时资料，来判断中小尺度云团的发展演变，从而提高暴雨的预报、预警服务效果。

  

图5　1日16时假相当位温场97°E剖面

5　河西走廊西部暴雨形成机制分析

另外，从温度对数压力图来分析，6月1日08时敦煌探空图上，整层水汽条件都较好，而且高空风向在850～700hPa顺时针转动，为暖平流；700～400hPa为逆时针转动，为冷平流，垂直方向上冷下暖结构有利于形成热力不稳定层结，到20时探空图上，CAPE已达300J/kg以上，而且湿度条件下湿上干，较有利于对流的发展。说明随着冷空气的东移，上冷下暖的不稳定层结结构触发了强对流天气，致使河西西部玉门出现短时强降水，在水汽抬升过程中凝结成雨，这样消耗了中上层的水汽，形成上干下湿的水汽垂直分布特征。同时上下层存在强的垂直风切变，这种垂直风切变使上下层空气产生了水平的动量交换，这对于上升运动的维持和强对流的发展是十分有利的。

6　结论和探讨

6.1　结论

暴雨的发生、发展和维持，必须有丰富的水汽供应，因而外界水汽向暴雨区迅速地集中和不断地供应格外重要。从能量角度看，暴雨是能量不断释放的过程，要产生强降水，大气中必须具备一定的能量条件，这种不稳定能量的释放又触发了较强的上升运动。通过利用NCEP1°×1°再分析资料，从天气学分析和物理量诊断分析等方面对本次暴雨水汽、热力与动力等时空分布特征进行诊断分析。

(2)午后增温和前期的持续升温使得河西西部底层暖湿，新疆短波槽携带的冷空气造成了河西西部地区上冷下暖的不稳定层结，很容易触发强对流天气。

问：“这些日子你丈夫没给你打电话？”刘珊珊冷冷地说：“没打，我们虽然是夫妻，却形同陌路，他已经出差半年多了，也不知道去了哪里！”江帆怀疑刘珊珊在骗他，吼道：“我老婆被你老公拐跑了，我今天是来找他算账的。找不到他，我就……”说着，又亮出了匕首！刘珊珊被吓出了眼泪，一脸无辜地哀求：“大哥，我真不知道。我根本管不了他！我连他手机都打不通。”江帆怒不可遏：“我快被你老公搞疯了，再找不到李辉，我就杀了你，看他回不回来……”江帆越说越激动，手中的匕首乱晃！

(3)暴雨发生前700hPa上,河西地区有一条比湿大值带，沿低涡东侧水汽源源不断输送到河西，在河西西部水汽辐合。暴雨发生时，垂直上升运动明显增强，并且高层辐散、低层辐合，为暴雨发生提供了动力条件。

(4)产生河西西部暴雨天气形成与对流云团的存在有一定的关系，两次强降水出现的时段，分别是由“列车效应”和对流单体分别造成。

县级设专职人影管理人员1名，作业人员4～5名(高炮作业人员除外)。防雹作业点均交由当地政府管理，施行乡镇武装部长主管、村干部管理、炮长负责的制度，每个作业点配备4名作业人员，一人为炮长，具体负责作业点管理、高炮维护、弹药交接、作业实施及空域请示，气象部门仅负责安全检查、作业指导和空域请示等。

6.2　探讨

西北地区地广人稀，虽然目前布设了C波段的多普勒天气雷达，但是许多地方仍然属于多普勒雷达探测的盲区，如发生暴雨的玉门，因此，对于一些中小尺度系统的认识和分析目前只能应用卫星云图和有限的探空等常规的资料，对于中小尺度系统的结构认识还不是很全面系统。虽然目前对于暴雨的研究论文和成果颇多，也取得了很好的效益，但是对于甘肃西部极干旱地区暴雨的研究成果少之甚少，在近几年才得到了重视，加大对这类地区暴雨的研究，对于提高暴雨预报准确率和防灾减灾显得异常的重要。

霍译 ：“Amitabha,Merciful Buddha!Bless His Holy Name!”said Mother Ma.

参考文献

[1]马素艳.2013年7月14日内蒙古河套地区极端暴雨天气诊断分析[J].内蒙古气象，2016(3):8-12．

[2]刘澜波，王明力，魏丹.2012年包头地区2次暴雨天气过程对比分析[J].内蒙古气象，2014(6):7-9．

[3]王慧清.2012年呼伦贝尔市3次局地暴雨成因对比分析[J].内蒙古气象，2016(6):3-6．

[4]赵岳冀，张胜利，李晶，等.鄂伦春自治旗一次暴雨天气过程诊断分析[J].内蒙古气象，2016(2):27-31．

[5]苗爱梅，郝振荣，贾利冬，等.“0702”山西大暴雨过程的多尺度特征[J].高原气象，2014，33(3):786-800.

[6]吴春英，全美兰，刘帅，等.2013年8月16日抚顺特大暴雨过程分析[J].中国农学通报，2015，31(1):224-230.

[7]张云惠，陈春艳，杨莲梅，等.南疆西部一次罕见暴雨过程的成因分析[J].高原气象，2013，32(1):191-200.

[8]张文军，李建.对甘肃酒泉一次暴雨的数值模拟和诊断分析[J].干旱气象，2012，30(1):100-106.

[9]刘洪兰，张强，刘德菊，等.河西走廊中部一次暴雨过程的天气学诊断[J].干旱气象，2014，32(2):263-269.

[10]陶健红，孔祥伟，刘新伟.河西走廊西部两次极端暴雨事件水汽特征分析[J].高原气象，2016，35(1):107-117．