劉新瑩
(山西省長(zhǎng)治市氣象局,山西 長(zhǎng)治 046000)
2012年3月21日20時(shí)-22日20時(shí),長(zhǎng)治市的襄垣、平順、潞城和壺關(guān)四縣(市)為大暴雪,雪量在10.9-12.4mm,其余7縣分別為大到暴雪,雪量介于6.5~9.6mm。這是近年來(lái)長(zhǎng)治春初較強(qiáng)的降雪天氣。這次降雪天氣過(guò)程緩解了入冬以來(lái)長(zhǎng)達(dá)近100天的土壤干旱,為春播耕種奠定了基礎(chǔ)。不利的方面是對(duì)城市交通造成了很大影響。暴雪天氣備受氣象科技工作者的關(guān)注。楊文霞等[1-5]暴雪微物理降水形成機(jī)制、水汽和動(dòng)力抬升機(jī)制、低渦、冷流以及等熵位渦方面對(duì)暴雪的形成進(jìn)行了分析,都給出了一些有意義的結(jié)論,本文對(duì)發(fā)生在山西2012年3月22日的暴雪天氣,從高低空實(shí)況資料、降雪天氣形勢(shì)以及系統(tǒng)、物理量場(chǎng)的時(shí)間變化以及數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行了綜合分析,企圖給出對(duì)暴雪預(yù)報(bào)有一定指示意義的結(jié)論。
1.1 降雪天氣形勢(shì)分析
該次暴雪天氣從3月22日08h 500hPa圖可見,東北地區(qū)為冷低壓,貝加爾湖以北為一高脊,在我國(guó)大陸的25°-40°N,100°-110°E區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)波槽,長(zhǎng)治受槽前>16m/s的西南氣流控制,為暴雪天氣過(guò)程提供了足夠的水汽。
1.2 700hPa影響系統(tǒng)
圖1可見,在22日08h中低層700hPa圖上,東北地區(qū)為冷低壓,貝加爾湖以北為一高脊。在34°-50°N,100°-110°E范圍為寬廣的低槽,槽前西南氣流將水汽向北輸送,且槽前西南急流頭處位于長(zhǎng)治,致使長(zhǎng)治上空的水汽得到大量聚積,23日08h,低槽迅速移出長(zhǎng)治轉(zhuǎn)為西北氣流,降雪結(jié)束。
圖1 12月22日08 h700hPa天氣形勢(shì)
1.3 地面氣壓場(chǎng)分析
該次暴雪主要發(fā)生在地面圖上北高南低、東高西低穩(wěn)定少變的氣壓場(chǎng)形勢(shì)下。從圖2看出,22日14h,位于30°-50°N,100°-110°E范圍的地面圖上為發(fā)展旺盛的倒槽,我國(guó)東北至貝湖為東北西南向的高壓帶,倒槽前部與高壓底后部東南氣流一直維持續(xù)到23日08h造成連續(xù)性降雪。直至23日20h東部高壓伸向山西,地面轉(zhuǎn)受干冷空氣控制時(shí),降雪隨之減弱結(jié)束。
圖2 22日20h地面天氣形勢(shì)
2.1 水汽條件
圖3 22日08h、22日20h、23日08h 500hPa、700hPa、850hPa相對(duì)濕度場(chǎng)(單位:%)
在春初產(chǎn)生暴雪天氣,水汽條件極其重要,我們分析了中低層相對(duì)濕度在該次暴雪中的變化特征,圖3可見,850hPa~500hPa三層相對(duì)濕度在22日08h~23日08h,長(zhǎng)治的相對(duì)濕度處于高值區(qū),其值>90%,在該次暴雪期間中低層一直處于近飽和狀態(tài),形成了暴雪產(chǎn)生的必備條件。
2.2 動(dòng)力條件
暴雪與暴雨天氣類同,除有充足的水汽條件外,還需有持續(xù)的上升運(yùn)動(dòng)。散度場(chǎng)的中低層變化,尤其在低空輻合高空輻散的情況下有利于上升運(yùn)動(dòng)的增強(qiáng)和水汽的向上輸送,在降雪預(yù)報(bào)中有很重要的作用。為此,針對(duì)該次強(qiáng)降雪天氣過(guò)程,深入分析了中低層22日 08h~20h的散度場(chǎng)空間分布。圖4可見,700hPa、850hPa在22日08h~20h,長(zhǎng)治市均處于散度<0S-1的負(fù)值區(qū)域,其中心值為<-10S-1,在連續(xù)性強(qiáng)降雪期間,低層散度的輻合為上升運(yùn)動(dòng)的增強(qiáng)和水汽的向上輸送起到了關(guān)鍵性作用,對(duì)本次暴雪的形成創(chuàng)造了條件。
圖4 22日20h、23日08h850hPa、700hPa散度場(chǎng)(單位:s-1)
通過(guò)對(duì)22日08h北京和日本數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品分析,22日08h北京降水量(圖5a)及日本傳真(圖5b)24小時(shí)降水量預(yù)報(bào)長(zhǎng)治均在>5mm的降雪范圍,對(duì)本次降雪在量級(jí)預(yù)報(bào)上提供了很好的參考作用。
圖5 數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品示意圖
4.1 長(zhǎng)治市該次暴雪天氣主要受寬廣的500hpa槽前西南氣流的控制,作為暴雪天氣的環(huán)流背景,西南暖濕氣流的持續(xù)提供了暴雪產(chǎn)生的水汽需求。
4.2 中低層河套地區(qū)700hpa西風(fēng)槽東移是暴雪產(chǎn)生的主要系統(tǒng),且西南急流頭主要位于長(zhǎng)治市地區(qū),使水汽得到了充分的聚積。
4.3 地面形勢(shì)在降雪期間維持北高南低、東高西低之勢(shì),在偏東、東南氣流的影響下,造成連續(xù)性降雪天氣。
4.4 從水汽條件來(lái)講,500~850hPa中低層相對(duì)濕度存在>90%的飽和或近飽和狀態(tài)的重疊濕區(qū),散度場(chǎng)在850~700hPa低層均為-10~0S-1的負(fù)值區(qū)控制,中、低層水汽處于輻合狀態(tài)。散度在低層的輻合使得上升運(yùn)動(dòng)得到發(fā)展,同時(shí)將水汽抬升中高層,為暴雪的形成提供了水汽的供應(yīng)。
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