祝小梅

（新疆伊犁州气象局，新疆 伊宁 835000）

摘要：对2006年4月1-2日伊犁地区一次大降水的发生条件进行了诊断分析，并利用新一代天气雷达产品，对造成这次天气的回波分布特征、形成机理、物理成因作了较为深入的分析研究。

关键词：多普勒天气雷达；冷锋；分析研究

中图分类号：     x16           文献标识码：a        文章编号：1674-0432(2010)-08-0161-3

1 降水实况

2006年4月1-2日中亚南支波动引起一次天气过程造成了我区大范围的降水天气。整个过程的特点是持续时间长。过程降水全地区普遍达到了中到大量以上，个别山区达到了大雨的标准。（见表1）

表1 2006年4月1-2日我区各地降水情况

站名

伊宁市

霍尔

果斯

霍城

察布

查尔

伊宁县

巩留

尼勒克

新源

特克斯

昭苏

1日

11.3

8.3

13.6

11.4

7.3

1.4

5.2

0.2

0

0.3

2日

2.4

0.9

1.1

9.3

2.3

9.2

9.5

19.5

15.7

12.0

合计

13.7

9.2

14.7

20.7

9.6

10.6

14.7

19.7

15.7

12.3

从上表可以看出这次天气过程的降水主要分布比较均匀，其中个别地区降水量较大，这是由于伊犁特殊的地形以及春季（夏季）热力分布不均，造成降水的地理分布存在差异，且存在地形的抬升等作用。

2 环流形势

2.1 高空形势

在3月31日08时500hpa高度场上，欧亚范围内为两支锋区型，北支锋区在北纬50°-60°之间，乌拉尔山以东锋区成西北东南走向，南支上多短波活动，西欧地区、里海以及咸海与巴尔喀什湖之间为低压槽区。

图1 2006年3月31日08时500hpa高度场

图2 2006年4月1日08时500hpa高度场

黑海与里海之间以及咸海为浅脊控制，我区处于高压脊控制下，随着西欧地区的低压槽的加深并东北移，其前暖平流使得北欧脊发展并东移，而里海地区的短波槽的加深使得咸海短波脊发展，并与北支上北欧脊叠加在乌拉尔山地区形成经向度较大的长波脊，引导新地岛冷空气南下，使得咸海与巴尔喀什湖之间低压槽不断分裂短波东移影响我区大降水的天气。

2.2 地面形势

在3月31日14时的地面图上看到，与高空相对应，在黑海与巴尔喀什湖之间有一冷锋，锋后已有降水区，随着高空形势的发展，此冷锋东移，锋后的正变压区也东移，到02时此冷锋已移入我区附近，锋后出现+4.0hpa三小时正变压，到05时我区开始升压，08时以后开始产生降水。

图3 2006年3月31日14时地面形势

图4 2006年４月1日02时地面形势

3 物理量分析及地形影响

3.1温度平流

从图5可以看出我区处在暖平流区域中，其中心强度为+80，说明低层的辐合上升运动较强。而在巴尔喀什湖的中亚地区存在很强的冷平流，说明南支槽将加深，其冷暖界限就在我区附近，预示地面冷锋系统即将进入我区。产生大降水必须具有很强的垂直上升运动使水汽在绝热冷却过程中大量凝结。图6给出了500hpa垂直速度分布，3月31日02时我区的上升强度为-2×10-3hpa.s-1。

图5 2006年3月31日02时 850hpat213温度平流

图6 2006年3月31日02时500hpa垂直速度

3.2 相对湿度

自3月31日起至4月1日，我区高层一直受偏西南气流控制，始终维持一个高比湿区，但相对湿度较大，3月31日20时t213相对湿度700hpa预报图上，有一个明显的湿舌区由中亚地区进入伊犁河谷地区，相对湿度普遍达80-90%，说明有南支槽逐步由中亚地区向西移动并与08时开始影响我区。配合地面冷锋系统4月1日08时河谷西部开始产生降水。

图7 2006年4月1日08时t213700hpa相对湿度

4 地形影响

此次天气系统有西西伯利亚低槽南下，伴随者欧洲高压系统的西退，在中亚低值系统的引导下，对我区造成了较强降水天气，还有地形的影响，由于伊犁地区东高西低，由西向东呈一喇叭口形状，尼勒克和新源都处在迎风坡狭管处，地形的抬升作用和狭管效应促使空气的上升运动加强，从而使暖湿空气获得了更大的上升运动能量，使强对流天气容易产生。尼勒克和新源过程降水达到大暴雨说明了地形作用的重要性。

5 雷达回波分析

5.1 雷达回波强度的演变

这次天气是咸海与巴尔喀什湖的一次冷锋东移影响我区的一次大将水天气。4月1日凌晨降水回波的主体在测站西面国境线以外。从07时开始降水回波由测站西北逐渐进入伊犁河谷地区，08时雷达强度回波图上已经可以看到（图8），测距的西部有一呈半圆形分布的片絮状回波群生成且逐渐加强发展，雷达回波形态混合型。回波强中心在25dbz左右。到11时天气系统在雷达回强度波图上表现为加强并东移，出现了一些强回波团，强度中心仍然测站的西南面。中心强度中心数值加强到30dbz。强度回波带移动缓慢，持续时间长，并且在河谷西部的霍城和霍耳果斯出现了中到大雨同时在测站的西南面也出现了一个强回波团，距离测站36km，强度中心达到了33dbz。到14时，位于南边的强回波团不断发展并加强形成一强回波短带，此强回波带也表现为移动缓慢并加强，中心数值达到了35dbz，在南部山区产生了大降水，同时由于天气系统的东移，河谷西部的降水也减弱。到20时，强回波团在测站东面汇合并发展为一强回波带，中心强度度达到了36.7dbz。此强回波带东移，在河谷东部产生了大降水。

图8 08时1.5度仰角强度和2.4度速度08时fy-2红外云图

5.2 雷达速度分析

大尺度运动往往是冷暖平流与大尺度辐合辐散运动的结合。因此它相应的多普勒速度特征存在下列四种类型：

暖平流与辐合的结合；冷平流与辐合的结合；暖平流与辐散的结合；冷平流与辐散的结合。

相应的速度特征类型体现出零速度线在雷达两侧的顺转或逆转的弯曲程度存在明显的差异。这些特征我们定性解释如下：大尺度辐合运动在多普勒速度图上的特征是整个零速度线的形状呈弓状，弓两侧弯向正速度区，大尺度辐散运动在多普勒速度图上的特征是整个零速度线的形状也呈弓状，弓两侧弯向负速度区，而暖平流则表现为零速度线两侧弯曲随距离的增加顺转，整个零速度线呈s型，冷平流则表现为零速度线两侧弯曲随距离的增加逆转，整个零速度线呈反s型。而在这次连续性大降水过程中，其大尺度运动在多普勒速度图上表现出的特征恰恰是上述这些运动结合的集中反映。

这次连续性大降水过程，降水范围很大，表现为积层混合云性降水性质，在相应雷达回波图上可以看出明显的辐合与辐散。在08时速度图上可以看出（图8），零速度线大体呈弓型，弓两侧弯向正速度区，近距离的低层为东南风，速度随高度递减，并且在低层零速度线呈s型，说明在低层存在暖平流，在高层随着高度的增加，零速度线逆转呈反s型，说明在高层存在冷平流。在近地层存在辐合流场，并且有暖平流，这种地层辐合配合暖平流产生较强的垂直运动。而低层辐合运动为提供了水汽输送。在14时仰角为2.4度径向速度度回波图上可以看到（图9），在9.5km处零速度线通过雷达成东北-西南向的直线，即风向为东南风，在中间高度层零速度线发生“s”型的变化，然后向上又呈东北-西南向的直线，而风向转为西南风，风向发生了90度的变化。而在雷达有效探测范围内，零速度线呈“s”型结构，表明为暖平流。有两对“牛眼”型结构，第一对在距离测站12.6km范围内，数值约在7.5-11.3m/s之间，第二对的负最大径向速度距离测站23.7km左右，而正的最大径向速度距离测站40.3km左右，数值约在11.3-15.0m/s。表明低层和高层的风速都是先增加再减小。锋前为暖平流，锋后为偏冷平流，根据风向发生90度的变化，以及牛眼分布可知，在测站的西南面方位角340度处有一条冷锋。此冷锋移动缓慢，几乎停止不动，所以造成我区连续性的降水天气。到了17时，这条冷锋开始减弱，并东移。并且零速度线逐渐向负速度区域弯曲，流场转向辐散流场。在20时仰角为10度速度回波图，正负最大速度中心与测站对称，零速