黃躍輝， 曾 穎， 肖 波

(湖南省冷水江市氣象局,湖南冷水江 417500)

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2008年婁底冰雪災害成因分析

黃躍輝， 曾 穎， 肖 波

(湖南省冷水江市氣象局,湖南冷水江 417500)

2008年1月13日～2月5日，婁底市出現(xiàn)了有氣象記錄以來強度最強、持續(xù)時間最長的冰凍雨雪災害。在此通過天氣形勢及各物理量分析，研究發(fā)生此次天氣過程的主要原因。結(jié)果表明，歐亞大陸長時間維持兩槽一脊形勢，有利中高緯度冷空氣南下，中緯度地區(qū)長時間維持淺槽天氣形勢，槽前強盛的西南氣流為婁底市冰雪天氣提供充沛的水汽來源，對流層中低層冷暖氣流形成的輻合帶是影響婁底市冰雪天氣穩(wěn)定的天氣系統(tǒng)；湖南中南部對流層中低層長時間存在次級環(huán)流、深厚的逆溫層、逆溫層中低層的水汽輻合，這些對婁底市長時間維持冰雪天氣起主要作用。

冰雪；成因；天氣形勢；物理量；婁底

2008年婁底市從1月13日開始的低溫、雨雪、冰凍天氣過程，一直持續(xù)到2月5日才結(jié)束。冰凍時間長，受災范圍廣，災害損失非常嚴重[1]，其受災程度為婁底市有氣象資料以來最為嚴重的一次。全市95個鄉(xiāng)鎮(zhèn)全部受災，受災人口達380.40萬人，因災傷病5.10萬人，被困88.88萬人，飲水困難人口144.27萬人，緊急轉(zhuǎn)移安置6.66萬人；由于路滑產(chǎn)生交通等原因死亡9人，因災死亡大牲畜30.55萬頭，倒塌房屋18 434間、倒塌居民住房17 405戶。大部分公路交通中斷；農(nóng)作物受災面積86 906 hm2、絕收面積40 288 hm2、毀壞耕地面積3 668 hm2；林木凍死無數(shù)；導致冶金、電力、通信、煤炭和化工等行業(yè)停電停爐，電信、公路、市政設施等方面損失慘重，估計全市直接經(jīng)濟損失約86億元以上。筆者在此通過天氣形勢及各物理量分析，探討此次冰雪災害天氣過程的主要原因。

1 天氣實況分析

此次過程維持時間長，自1月13日開始的冰凍低溫天氣一直持續(xù)到2月5日才結(jié)束，最長冰凍時段冷水江在1月13日～2月2日(雨凇最大直徑28 mm)、新化和雙峰在1月18日～2月2日(雨凇最大直徑24 mm)、婁星區(qū)在1月18日～2月3日(雨淞最大直徑16 mm)(圖1)。2月1～2日全市又一次普降暴雪，降雪量在15(新化、冷水江)～27 mm(雙峰)，最大雪深達8(湘中中西部)～15 cm(雙峰)。

2 成因分析

2.1 500 hPa環(huán)流形勢分析 根據(jù)1月19～28日500 hPa平均圖(圖2)分析，歐亞地區(qū)長時間維持兩槽一脊形勢,烏拉爾山以東到新西伯利亞為一寬廣的脊,脊線位于85°～90°E 附近,在45°N、65°～110°E為穩(wěn)定的橫槽結(jié)構，在東亞沿海和歐洲維持一淺槽，這樣一種長時間維持的大尺度環(huán)流形勢十分有利中高緯度冷空氣南下；中緯度地區(qū)也長時間維持環(huán)流平直,在25°～35°N、95°E附近為一淺槽，湖南為槽前西南氣流控制，槽前強盛的西南氣流為婁底市冰雪天氣提供充沛的水汽來源。

2.2 對流層中低層850 hPa環(huán)流形勢 由1月19～28日850 hPa流線圖和正渦度分布(圖3)可見，在臺灣東南洋面(21°N、134°E)穩(wěn)定存在一氣旋，從我國東南沿海往內(nèi)陸維持范圍寬廣的東北氣流和西南氣流的橫向切變，這一系統(tǒng)的長時間穩(wěn)定維持為婁底市冰雪天氣長時間的維持提供了較強的水汽輸送條件，從北面分散下來的冷空氣與西南氣流形成的輻合區(qū)剛好位于湖南上空[2]。另外從渦度平均圖分析，湖南上空對流層中低層維持較強的正渦度中心。由此可見，南北2支氣流在湖南產(chǎn)生的輻合線是婁底市長時間產(chǎn)生冰雪天氣的動力條件。

2.3 影響長時間冰凍天氣維持的其他因素 湘中南對流層中低層長時間穩(wěn)定存在的次級環(huán)流導致西南暖濕氣流上升，對婁底市冰雪天氣的形成和產(chǎn)生十分重要。分析1月19～28日經(jīng)過112°E所做的溫度、經(jīng)向環(huán)流、水汽通量散度剖面平均圖(圖4)發(fā)現(xiàn)，在湖南中北部(28°N、112°E)850 hPa長時間存在一次級環(huán)流，這一環(huán)流的中南部為西南急流的上升區(qū)，另外在湖南南部(25°N、112°E)900 hPa高度長時間維持一次級環(huán)流，這2個次級環(huán)流長時間穩(wěn)定存在為湘中南地區(qū)提供了動力上升條件，有利于這一區(qū)域冰雪天氣的長時間維持；中南部對流層中低層長時間穩(wěn)定存在的逆溫層對冰雪天氣的長時間維持也起十分重要作用。從溫度剖面(圖4)可看出，在850 hPa 天氣圖上105°～115°E、25°～30°N 區(qū)域內(nèi)有一支東北—西南向的低空西南急流，且輻合中心位于湖南省湘中南區(qū)域內(nèi)，由于西南低空急流形成的暖平流作用，這層暖平流的存在，一方面加強了逆溫層上的暖層，另一方面和低層的冷平流之間形成了較強的溫度平流差，導致湖南中南部位勢高度下降，有利于低值系統(tǒng)的發(fā)展和上升運動的加強，在湘中南上空產(chǎn)生了深厚的逆溫層，隨著低層東北風層次的加厚,逆溫層抬高并加強，溫度層結(jié)呈中層暖下層冷的分布，逆溫層的最高溫度在6 ℃，逆溫層的厚度穩(wěn)定維持在3 000 m左右[3]。

對比對流層中低層的水汽通量散度剖面(圖4)，水汽輻合區(qū)主要位于逆溫層的中下區(qū)域，這種水汽輻合場和溫度場的配置對湘中南長時間冰雪天氣的維持十分有利，水汽的匯合基本位于逆溫層內(nèi)，這是湘中南地區(qū)產(chǎn)生雨淞的基本條件之一。冷空氣墊對婁底市冰雪天氣的形成產(chǎn)生重要作用，湖南省處于華北冷高壓前部,盛行東北風,東路冷空氣的劇烈降溫和抬升作用使得低空有一冷舌自北向南發(fā)展，冷層的厚度約1 000 m，冷層內(nèi)風向為東北風，溫度在-8～0 ℃，冷空氣墊的存在能使下落的水滴在下落過程中轉(zhuǎn)為過冷水[4]。

以上分析可見，600 hPa以下則是一個很強的逆溫層；逆溫層的中下層強的水汽輻合上升和冷空氣墊是冰雪天氣長時間存在的主要原因。28°N以北以固體降水為主，雨凇主要發(fā)生在25°～28°N區(qū)域，以南則冷層較薄且暖層較厚，只有降雨天氣發(fā)生。

3 結(jié)論

(1)婁底市2008年1月13日～2月5日的低溫、雨雪、冰凍天氣過程，是婁底有氣象資料記錄以來最嚴重的一次，給該市經(jīng)濟造成嚴重的損失。

(2)從地面資料分析，2008年1月18～30日是此次冰雪天氣過程中最為嚴重的階段，地面氣溫持續(xù)在-3 ℃左右，結(jié)冰直徑持續(xù)增大。

(3)歐亞大陸長時間維持兩槽一脊,烏拉爾山以東到新西伯利亞為一寬廣的脊,穩(wěn)定的橫槽、東亞沿海和歐洲維持一淺槽的大氣環(huán)流形勢，有利中高緯度冷空氣南下影響婁底市，中緯度地區(qū)長時間維持環(huán)流平直和淺槽形勢，槽前強盛的西南氣流為婁底市冰雪天氣提供充沛的水汽來源。對流層中低層存在明顯的西南氣流，為婁底市冰雪天氣長時間的維持提供了強的水汽輸送條件，另外北面分散下來的冷空氣與西南氣流形成的輻合帶剛好位于婁底市上空。對流層中低層維持較強的正渦度中心，南北2支氣流在婁底市產(chǎn)生輻合線是該市長時間產(chǎn)生冰雪天氣、對流層中低層穩(wěn)定的天氣系統(tǒng)。

(4)湖南中南部對流層中低層長時間存在一次級環(huán)流，西南低空急流導致中層暖平流的存在，形成了深厚的逆溫層，逆溫層中低層的水汽輻合和冷空氣墊的長時間存在是婁底市產(chǎn)生長時間冰雪天氣的主要原因。28°N以北以固體降水為主，雨凇主要發(fā)生在25°～28°N區(qū)域，以南則冷層較薄且暖層較厚，只有降雨天氣發(fā)生。

[1] 朱乾根，林錦瑞,壽邵文.天氣學原理和方法[M].北京：氣象出版社，2000.

[2] 壽邵文，勵申申.天氣學分析[M].北京：氣象出版社，2002.

[3] JIANG S C,DAI Z Y.The climatic characteristics of the subtropical hign in West Pacific from Satallite observations[J].Chinese Science Bulletin,1990,35(11):401-406.

[4] 程庚福，曾申江.湖南天氣及其預報[M].北京:氣象出版社,1987.

Analysis of Snow Disaster Causes in Loudi City in 2008

HUANG Yue-hui, ZENG Ying, XIAO Bo

(Lengshuijiang Meteorological Bureau in Hunan Province, Lengshuijiang, Hunan 417500)

From Jul. 18thto Feb.5thin 2008, there had been the strongest and longest duration of freezing rain and snow disaster since meteorological records. Through analysis of weather situation and physical quantity, the main causes were studied. The results showed that Eurasia long time maintained "two slot a ridge" situation, which was favourable for south toward of the latitude cold air, mid-latitude area long time maintained shallow slot weather situation, strong of southwest airflow in the front of the trough provided full of vapor sources, convergence zone formed by cold and warm air in middle and low convection layer influenced the stability of snow in Loudi City; in south-central Hunan, the lower secondary circulation for long periods, deep inversion lawyer, low-level moisture convergence play a major role in maintaining snow in Loudi City.

Ice and snow; Causes; Weather situation; Physical quantity; Loudi

黃躍輝(1974- ),男，湖南冷水江人，助理工程師，從事氣象服務工作。

2015-04-16

S 427

A

0517-6611(2015)17-213-02