2023年5月22-23日昌吉州一次大风降水天气过程分析

陈丽

摘要：本文利用自动站观测资料、NCEP再分析资料等相关资料，对2023年5月22-23日昌吉州一次大风降水天气过程进行分析。结果表明：此次昌吉州大风降水天气过程是在西伯利亚低涡南压西退，宽广槽底持续生成一些短波槽的环流形势下产生的。昌吉州一带受槽底偏西气流影响，在天山山区两侧存在显著的风向辐合区，冷暖气流积聚，为大风、降水天气的产生提供了适宜条件。昌吉州中低层水汽辐合条件较好，水汽辐合区的持续出现为本次大风降水天气的形成给予了有利的水汽条件。昌吉州处在320 K以上的假相当位温（Θse）高能区，并且该地区存在不稳定层结，这些为本次大风降水天气的发生带了较好的不稳定能量条件。高层辐散、低层辐合的配置推动昌吉州垂直上升运动增强，为昌吉州本次大风降水天气的形成给予了提供有利的动力条件。

关键词：昌吉州；大风降水天气；环流背景；物理量

引言

大风降水天气是我国大多数地区春夏季发生概率很高的强对流天气现象[1-2]。昌吉州隶属于新疆，地处天山北麓，地理坐标处于43°20′～45°00′N，85°17～′91°32′E之间，属中温带区，为典型的大陆性干旱气候，大风降水天气多出现在春季，经常给当地交通运输、农业等造成不同程度的影响。本文主要对2023年5月22-23日昌吉州一次大风降水天气过程进行分析，以掌握该次大风降水天气的形成机制，为提升昌吉州大风降水天气预报预警水平提供指导。

1天气实况

2023年5月22日14：00至23日13：00，昌吉州共143站出现降水，5站出现暴雨，28站出现大雨，51站出现中雨，最大降雨量出现在呼图壁县白桦林34.4mm、木垒县大南沟29.1、玛纳斯县石门子水库26.6mm，天池25.3mm、木垒县英格堡24.5mm。此次降水天气发生过程昌吉州大部分地区伴有6～7级西北风，局部地区阵风风力8～9级。

2环流背景分析

2.1高空形势场

500hPa形势场上，2023年5月21日20：00亚欧区域中高纬环流形势呈“2脊1槽”型，脊区分布在西西伯利亚、乌拉尔山以及贝加尔湖区域，低涡对中亚地区到贝加尔湖西侧区域进行控制，该低涡延伸到250hPa，且与一数值为−24℃的冷中心相配合。5月22日08:00，乌拉尔山高压脊不断朝东边拓展，引导西伯利亚低涡南压西退，温度场与高度场相配合，横槽越来越强。在这之后宽广槽底持续生成一些短波槽，携带冷空气在较短时间内影响新疆昌吉州一带，短波槽沿槽前偏西及西北气流对天山北坡中部造成影响（图1）。5月22日午后，昌吉州冷平流比较明显，短波槽东移促使当地出现大风、降水等强对流天气过程。

700hPa形势场上，2023年5月21日晚上等高线和等温线基本上处于垂直状态，北部冷平流比较显著。5月22日08：00，有风速辐合处于新疆北部。5月22日14：00，昌吉州一带受槽底偏西气流影响，在天山山区两侧存在显著的风向辐合区，冷暖气流积聚，为大风、降水天气的产生给予了不稳定条件。

850hPa形势场上，2023年5月22日08：00，昌吉州上空区域主要为偏西–西北风，5月22日14：00偏北风对北疆大部进行影响，昌吉州一带处在风向辐合区，再加上天山北坡地形的强迫抬升，促进了上升运动的增强，为本次大风降水天气的形成给予了有利的动力条件。

图1  2023年5月22日08：00 500hPa形势场

2.2地面形势场

地面形势场上，西西伯利亚一带分布着冷高压主体，高压前部持续分裂一些冷空气东移南下进入新疆。昌吉州一带位于高压底前部，新疆东部区域主要受低压影响，5月21日晚上，弱冷空气逐渐进入新疆；5月22日20：00（图2），冷空气进入昌吉州一带，冷暖空气在新疆天山一带积聚，温度促使不稳定能量得以释放，产生大风降水强对流天气。

图2  2023年5月22日20：00地面形势场

3物理量场分析

3.1水汽条件

降水天气的产生需要一定的水汽条件[3]。通过对此次天气期间700hPa水汽通量场进行分析了解到（图3），2023年5月22日08：00700hPa，有水汽通量带分布在巴尔喀什湖南部至新疆北部西边区域，偏南以及偏西气流持续将里海区域的水汽向新疆大部传输。新疆北部区域水汽充足，分布着水汽通量大值区，最大值达7×10−3g∙cm−1∙hPa−1∙s−1。在本次大风降水天气发生前，水汽通量大值区移动至昌吉州一带，水汽强度有所变弱，水汽供应虽不强，但低层水汽的辐合作用较好。水汽通量散度场上，2023年5月21日晚上，昌吉州近地层至对流层低层800hPa以下区域属于水汽辐合区，大风降水天气期间水汽通量散度最大值为−48×10−9g∙cm−2∙hPa−1∙s−1，水汽辐合中心处于近地层。5月22日午后水汽辐合中心抬升到700hPa，水汽通量散度最大值为−29

×10−9g∙cm−2∙hPa−1∙s−1。中低层水汽辐合条件较好，水汽辐合区的持续出现为本次大风降水天气的形成给予了有利的水汽条件。

图3  2023年5月22日08：00 700hPa水汽通量

3.2假相当位温（Θse）

假相当位温（Θse）反映了大气的温湿状况。通过对2023年5月22日14:00850hPaΘse场进行分析了解到，有Θse大值区处于新疆北部区域，Θse值达到320K以上，昌吉州处在该高能区内。到5月22日20：00，高层冷空气沿巴尔喀什湖南部锋区不断朝东南方向发展，昌吉州存在不稳定层结，为此次大风降水天气的发生提供了有利的不稳定能量条件。

3.3动力条件

通过对本次大风降水天气期间散度垂直剖面场进行分析发现，2023年5月22日14：00昌吉州上空区域逐渐产生了高层辐散、中低层辐合的高低空配置状态，5月22日20：00左右高低空配置处于最强状态，中心强度为−7×10−5s−1的辐合中心处于中低层400hPa以下区域，中心强度为8×10−5s−1的辐散中心处于400hPa以上高层。在本次天气发生过程中，高层辐散、低层辐合的配置推动垂直上升运动增强[4]，为本次大风降水天气的形成给予了较好的动力条件。

4结论

（1）此次昌吉州大风降水天气过程是在西伯利亚低涡南压西退，宽广槽底持续生成一些短波槽的环流形势下产生的。昌吉州一带受槽底偏西气流影响，在天山山区两侧存在显著的风向辐合区，冷暖气流积聚，为大风、降水天气的产生提供了适宜条件。

（2）昌吉州中低层水汽辐合条件较好，水汽辐合区的持续出现为本次大风降水天气的形成给予了有利的水汽条件。

（3）昌吉州处在320K以上的假相当位温（Θse）高能区，并且该地区存在不稳定层结，这些为本次大风降水天气的发生带了较好的不稳定能量条件。

（4）高层辐散、低层辐合的配置推动昌吉州垂直上升运动增强，为昌吉州本次大风降水天气的形成给予了提供有利的动力条件。

参考文献：

[1]杜安妮,陈阳权.乌鲁木齐机场1次短时雷雨大风天气特征及成因分析[J].气象水文海洋仪器,2021,38(4):59-62.

[2]于德财,高海燕,王怿萱.甘肃中南部一次强降水天气过程的诊断分析[J].科技风,2019(30):120–121.

[3]赵俊荣.天山北坡中部一次罕见局地强降水中小尺度系统分析[J].气象与环境学报,2012,28(6):19-24.

[4]黄昕,周玉淑,冉令坤,等.2021.一次新疆伊犁河谷特大暴雨过程的环境场及不稳定条件分析[J].大气科学,45(1):148−164.

作者简介：陈丽（1991.02），女，汉族，新疆维吾尔自治区昌吉州奇台县人，本科，助理工程师，从事综合气象业务工作。