許婷婷,張?jiān)苹?于碧馨,鄭育琳

(新疆氣象臺(tái),新疆 烏魯木齊 830002)

2015年12月烏魯木齊極端暴雪成因分析

許婷婷,張?jiān)苹?于碧馨,鄭育琳

(新疆氣象臺(tái),新疆 烏魯木齊 830002)

利用常規(guī)觀測(cè)資料、NCEP FNL(1°X1°)再分析資料以及衛(wèi)星、雷達(dá)回波資料,對(duì)烏魯木齊2015年12月10-12日的極端暴雪天氣過程的環(huán)流演變及暴雪產(chǎn)生和維持的機(jī)制進(jìn)行了初步分析.結(jié)果表明:此次暴雪過程是歐洲脊發(fā)展推動(dòng)烏拉爾山地區(qū)長(zhǎng)波槽東移南壓,同時(shí)配合低層風(fēng)場(chǎng)的輻合切變、地面冷鋒及地形強(qiáng)迫抬升等共同作用造成的.500 hPa偏南氣流,700 hPa、850 hPa的偏北氣流在烏魯木齊的交匯有利于加強(qiáng)冷暖空氣的匯合和水汽的聚集,為烏魯木齊強(qiáng)降雪提供有利的動(dòng)力條件.各物理量場(chǎng)的配合及地形作用使得大暴雪持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),降雪強(qiáng)度大;降雪前期烏魯木齊逆溫使不穩(wěn)定能量集中釋放;散度輻合中心最強(qiáng)時(shí)段及上升運(yùn)動(dòng)均與降雪時(shí)段對(duì)應(yīng),烏魯木齊地形引起的強(qiáng)迫抬升為暴雪提供有利的垂直環(huán)流;水汽的主要來源為阿拉伯海及孟加拉灣,且水汽在中低層的輻合上升明顯,水汽通量散度輻合中心的出現(xiàn)時(shí)間對(duì)大暴雪的最強(qiáng)降水時(shí)段有很好的指示意義.

極端暴雪;高低空配置;物理機(jī)制;中尺度

暴雪是北疆冬季的主要災(zāi)害性天氣之一,對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、公共交通及公眾生活等會(huì)造成嚴(yán)重的影響.對(duì)于暴雪的研究,在環(huán)流配置、水汽輸送等方面已經(jīng)有了較多的研究[1-7],但目前對(duì)于新疆暴雪的預(yù)報(bào)仍然存在難點(diǎn).為此,楊蓮梅等通過統(tǒng)計(jì)和診斷分析,揭示了新疆牧區(qū)大到暴雪過程的時(shí)、空分布特征和年際變化,初步分析了2000-2001年冬季特大雪災(zāi)的成因,并選取典型個(gè)例分析了新疆暴雪的水汽來源和特征.趙俊榮[9]也針對(duì)新疆北部阿勒泰地區(qū)罕見連續(xù)性暖區(qū)大暴雪天氣進(jìn)行了特征及成因的分析.劉惠云[10]、王磊[11]等從大氣穩(wěn)定度、水汽條件、高空急流、高低空風(fēng)場(chǎng)切變等對(duì)新疆北部的暴雪過程進(jìn)行了分析.同時(shí),對(duì)于烏魯木齊的暴雪,萬瑜等[12,13]分析其環(huán)流背景及成因表明暴雪落區(qū)出現(xiàn)在城區(qū)及周圍,降雪強(qiáng)度大且分布不均,具有明顯的中-β尺度特征;張?jiān)苹輀14]等對(duì)烏魯木齊一次極端暴雪進(jìn)行了中尺度分析,發(fā)現(xiàn)了中-β尺度次級(jí)環(huán)流圈;王健[15]通過實(shí)驗(yàn)找出暴雪天氣前后大氣中的水汽密度與液態(tài)水含量變化值,從中找出降雪過程中的變化關(guān)系閾值,來為精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)和短時(shí)臨近預(yù)報(bào)提供技術(shù)支持.

本文通過常規(guī)資料、NCEP FNL1°X1°再分析資料以及衛(wèi)星、雷達(dá)回波資料,對(duì)2015年12月10-12日烏魯木齊暴雪的環(huán)流形勢(shì)及物理量特征進(jìn)行分析,探討此次極端暴雪的成因及演變特征,為提高烏魯木齊暴雪預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率提供參考.

1 降雪概況及災(zāi)情

2015年12月10-12日,烏魯木齊出現(xiàn)歷史上首個(gè)大暴雪,過程累積降雪量達(dá)46.3 mm,其中11日降雪量為35.9 mm,突破歷史極值,成為1951年建立氣象站以來冬季的最大日降雪量;積雪深度達(dá)46.3 cm.此次暴雪過程除烏魯木齊出現(xiàn)大暴雪外,伊犁河谷大部、博州、北疆沿天山一帶、天山山區(qū)出現(xiàn)暴雪,沿天山、天山山區(qū)多站破歷史極值(圖1a);全疆105個(gè)國家級(jí)氣象觀測(cè)站中,有28個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)暴雪.

由烏魯木齊逐小時(shí)降雪量可見(圖1b),主要降雪時(shí)段集中在11日的01-12時(shí),最強(qiáng)小時(shí)降雪量為2.8 mm,出現(xiàn)在11日08時(shí).

這次暴雪天氣過程具有降雪強(qiáng)度強(qiáng)、積雪深度厚、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、影響程度大等特點(diǎn).由于持續(xù)強(qiáng)降雪機(jī)場(chǎng)跑道不能滿足航班起降標(biāo)準(zhǔn),造成大面積航班延誤,超過200個(gè)航班延誤或取消;對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等也帶來極大影響;烏魯木齊市區(qū)多所中小學(xué)校停課;對(duì)公眾生產(chǎn)生活影響較大,摔傷患者和交通事故明顯增多.針對(duì)此次烏魯木齊的特大暴雪,烏魯木齊市氣象臺(tái)于11日09時(shí)發(fā)布了有史以來第一個(gè)暴雪紅色預(yù)警信號(hào).

由于此次烏魯木齊極端暴雪事件極其罕見,且從此次天氣過程圖中發(fā)現(xiàn)烏魯木齊暴雪相比其它站點(diǎn)降雪量級(jí)明顯,因此本文著重探討烏魯木齊大暴雪產(chǎn)生的環(huán)流背景及形成機(jī)制.

2 環(huán)流背景及演變特征

2.1 500 hPa環(huán)流形勢(shì)

12月8日,500 hPa歐洲淺脊東南衰退,烏拉爾山低渦東移發(fā)展,烏拉爾山大槽東移南壓,低槽伸展到40°N附近;里海南部存在一低渦(低渦中心位于53°E,33°N附近)東移南壓(圖2a),到9日20時(shí)減弱成槽,與烏拉爾山大槽合并東移,歐亞范圍內(nèi)環(huán)流經(jīng)向度加大.10日烏拉爾山大槽在緩慢東移的過程中不斷加深,冷空氣南下影響新疆,低槽振幅加大,南段南伸至30°N附近,并配合有-36℃的冷中心(圖2b);11日烏拉爾山低槽東移到中亞時(shí),經(jīng)向度逐漸減弱,成為明顯的中亞槽,然后東移進(jìn)入北疆,造成北疆大范圍強(qiáng)降水天氣過程.13日隨著上游里咸海地區(qū)長(zhǎng)脊并東移,烏拉爾山大槽減弱東移移出新疆,過程基本結(jié)束.

2.2 高低空環(huán)流配置

10日20時(shí),500 hPa槽前西南氣流不斷將阿拉伯海的水汽輸送至新疆地區(qū),700 hPa以下低層存在偏西路徑的水汽輸送,水汽在北疆匯聚,為烏魯木齊的強(qiáng)降雪提供有利的水汽條件,使得低層(700 hPa、850 hPa)北疆大部濕度迅速增大,溫度露點(diǎn)差T-Td≤5℃,濕度條件較好.

圖1 2015年12月9日20時(shí)-12月13日08時(shí)烏魯木齊降雪概況

圖2 12月9日08時(shí)和10日20時(shí)500 hPa環(huán)流形勢(shì)

100～500 hPa,咸海-巴爾喀什湖一帶均為深厚的低槽,低槽配合700 hPa以下風(fēng)場(chǎng)的輻合切變,有利于低層的上升運(yùn)動(dòng),為北疆的大到暴雪提供了有利的環(huán)流背景.同時(shí),500 hPa偏南氣流配合700 hPa、850 hPa的偏北氣流在烏魯木齊匯合,這種高低空配置有利于加強(qiáng)冷暖空氣的匯合,加之天山的地形強(qiáng)迫抬升[16],為烏魯木齊強(qiáng)降雪提供了有利的動(dòng)力條件(圖3).

前期新疆位于蒙古高壓底后部,形勢(shì)靜穩(wěn),里海附近有一地面高壓,穩(wěn)定維持.10日08時(shí)里海冷高壓中心強(qiáng)度為1040 hPa,10日20時(shí)冷高壓移至咸海南部,中心強(qiáng)度仍為1040 hPa,前沿冷空氣在中亞形成冷鋒,影響新疆西部.11日08時(shí)冷高壓加強(qiáng)東移至巴爾喀什湖南側(cè),中心強(qiáng)度達(dá)1045 hPa,冷鋒東移南壓越過天山山區(qū),造成北疆大部的降雪天氣.

由圖3可知,此次強(qiáng)降雪呈quot;后傾槽quot;結(jié)構(gòu),當(dāng)?shù)孛胬滗h從沿天山一帶南壓越過天山山區(qū)時(shí),北疆受500 hPa槽前西南氣流控制,中層較強(qiáng)的西南氣流與低層偏北的冷濕氣流疊加并維持,加之700 hPa至地面存在風(fēng)場(chǎng)的輻合切變,同時(shí)配合地形的強(qiáng)迫抬升等中小尺度系統(tǒng),使得此次降雪呈現(xiàn)強(qiáng)度強(qiáng)、時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn).除此之外,降雪前期由于特殊的河谷地形烏魯木齊存在逆溫[17],近地層大氣濕冷,逆溫層以上東南風(fēng)的維持使得上層大氣干暖,干暖蓋的存在使得不穩(wěn)定能量不至于零散釋放,當(dāng)有強(qiáng)大觸發(fā)機(jī)制時(shí)使得不穩(wěn)定能量集中釋放,為烏魯木齊的強(qiáng)降雪提供了熱力條件.

圖3 2015年12月11日08時(shí)烏魯木齊暴雪高低空系統(tǒng)配置

3 中尺度分析

3.1 熱力條件

3.1.1 烏魯木齊單站熱力條件分析

分析烏魯木齊附近的溫度、相對(duì)濕度和風(fēng)場(chǎng)的高度-時(shí)間剖面圖(圖4),9日20時(shí)前750～900 hPa維持逆溫,且700～850 hPa均為東南風(fēng),風(fēng)速最大可達(dá)16 m.s-1.前期逆溫的維持,促進(jìn)不穩(wěn)定能量集蓄,有利于后期強(qiáng)降雪的發(fā)生.

圖4 2015年12月9日08時(shí)至12日20時(shí)溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)在烏魯木齊附近(44°N,87°E)的高度-時(shí)間剖面圖

8-12日即降雪前期至降雪時(shí)間段,大部時(shí)間烏魯木齊溫度露點(diǎn)差T-Tdlt;2℃,即近地面層濕度較大,但溫度較低,地面受逆溫影響維持濕冷環(huán)境,9日20時(shí)-10日14時(shí)烏魯木齊升溫,逆溫破壞,不穩(wěn)定能量釋放,為暴雪提供有力的熱力條件.

分析降雪前9日20時(shí)的溫度對(duì)數(shù)壓力圖,發(fā)現(xiàn)低層逆溫,且中高層均為干層,低層為濕層;11日08時(shí)降雪最大時(shí)段的溫度對(duì)數(shù)壓力圖則顯示低層逆溫破壞,450 hPa均為濕層,濕層深厚,水汽條件好,利于降雪,且500 hPa轉(zhuǎn)為西南風(fēng),700 hPa以下轉(zhuǎn)為西北風(fēng),溫度平流由暖平流轉(zhuǎn)為冷平流,表明冷空氣侵入.

3.1.2 假相當(dāng)位溫θse和比濕q特點(diǎn)

降雪前9日20時(shí)θse等值線在天山北坡堆積,700 hPa以下θse等值線密集(圖5a),即能量在天山北坡聚集,且θse隨高度增大,層結(jié)穩(wěn)定,近地層比濕最大為1.5 g.kg-1.到降雪最大時(shí)段11日08時(shí)(圖5b),天山北坡θse等值線由密集轉(zhuǎn)為稀疏,能量有所釋放,近地層比濕增大,達(dá)到3 g.kg-1.θse等值線密集區(qū)從近地層抬升至700 hPa以上,并向北傾斜,表明烏魯木齊附近(44°N、87°E)上空,700 hPa以下冷空氣前期在天山北坡堆積,迫使暖空氣沿鋒面上升,萬瑜等[12]的研究表明暖空氣在上升過程中釋放潛熱,造成對(duì)流層中層垂直風(fēng)切變?cè)鰪?qiáng),垂直運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),而且冷空氣占據(jù)原來暖空氣所在位置,且近地面濕冷,冷暖和干濕空氣的匯合,有利于斜壓不穩(wěn)定的增長(zhǎng),這種機(jī)制的維持有利于烏魯木齊暴雪的持續(xù)與增強(qiáng).

3.2 動(dòng)力分析

3.2.1 散度分析

從各層散度場(chǎng)分析表明,在暴雪發(fā)生期間,烏魯木齊上空低層存在較強(qiáng)的輻合區(qū).圖6a是10日08時(shí)-12日20時(shí)在烏魯木齊附近水平散度的高度-時(shí)間剖面圖,可以分析出在700 hPa以下存在一強(qiáng)輻合中心,250 hPa左右出現(xiàn)輻散中心,在11日08時(shí)輻合最強(qiáng),與最強(qiáng)降水時(shí)段對(duì)應(yīng).12日02時(shí)之后,低層850 hPa以下轉(zhuǎn)為輻散場(chǎng),降水減弱并結(jié)束.

3.2.2 垂直運(yùn)動(dòng)分析

從垂直速度分析(圖6b),在暴雪發(fā)生期間,10日20時(shí)-11日20時(shí)在烏魯木齊上空存在上升運(yùn)動(dòng),且10日08時(shí)-11日20時(shí),300 hPa以下為上升運(yùn)動(dòng)區(qū).強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)有利于水汽的凝結(jié),與降雪時(shí)段對(duì)應(yīng).

同時(shí)地形作用對(duì)此次強(qiáng)降雪的垂直運(yùn)動(dòng)有利,分析發(fā)現(xiàn)降雪開始時(shí)段低層西北氣流于天山北坡遇山后在低空強(qiáng)迫抬升,形成較強(qiáng)的垂直上升運(yùn)動(dòng),且在降雪最強(qiáng)時(shí)段一直伸展到300 hPa左右.這種垂直運(yùn)動(dòng)有利于烏魯木齊暴雪的維持及增強(qiáng),為此次暴雪提供持續(xù)的動(dòng)力支持.

3.3 水汽條件

本次降水過程水汽的主要源地位于阿拉伯海及孟加拉灣,前期烏拉爾山大槽在東移過程中南壓,低槽前的西南氣流及偏南氣流不斷將阿拉伯海及孟加拉灣的水汽經(jīng)中亞地區(qū)向北輸送,到達(dá)新疆地區(qū).

由暴雪中心烏魯木齊附近水汽通量散度的高度-時(shí)間剖面圖(圖6c)可以看出,10日20時(shí)-11日20時(shí),中低層水汽通量散度為負(fù)值區(qū)(即輻合區(qū)),水汽通量散度有明顯的躍增,水汽在烏魯木齊上空聚集并輻合,且在11日08時(shí)負(fù)值區(qū)中心值達(dá)最大,在850 hPa附近為-11.5X10-7g.hPa-1.cm-2.s-1,與最大降雪時(shí)段一致.同時(shí)600 hPa以下為水汽通量散度的輻合區(qū),可見此次水汽主要來源于中低層,同張俊蘭等[18]的研究結(jié)果相近.

4 衛(wèi)星云圖及雷達(dá)回波資料分析

4.1 衛(wèi)星云圖分析

紅外云圖上,降水開始時(shí)段(圖7a)云系主要集中在新疆偏西地區(qū),烏魯木齊上空的云系還比較分散,且以中高云為主;降水最強(qiáng)時(shí)段(圖7b)有明顯的斜壓葉狀云系由伊犁河谷生成并發(fā)展,后邊界較為光滑整齊,呈向西凸起的盾狀云型.云系位于500 hPa槽前,冷鋒沿著葉狀云的暖側(cè)壓在烏魯木齊,烏魯木齊降水最強(qiáng)時(shí)段也出現(xiàn)在此時(shí);降水結(jié)束時(shí)段(圖7c),云系東移北上,移到新疆偏東地區(qū),烏魯木齊上空云系以高云為主.

4.2 多普勒雷達(dá)回波資料分析

多普勒天氣雷達(dá)對(duì)強(qiáng)對(duì)流、熱帶氣旋和暴雨等重要天氣系統(tǒng)能進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)和預(yù)警,并對(duì)降水量進(jìn)行估測(cè).烏魯木齊暴雪雷達(dá)觀測(cè)顯示為以層狀云降水為主的回波特征,因此著重對(duì)其徑向速度圖進(jìn)行分析.

圖5 θse(實(shí)線,單位:K)和q(虛線,單位:g.kg-1)沿87°E的垂直剖面

圖6 烏魯木齊附近(44°N,87°E)散度、垂直速度、水汽通量散度及風(fēng)場(chǎng)的高度-時(shí)間剖面

圖7 2015年12月10日04 時(shí)(a)、11日08時(shí)(b)、12日05時(shí)(c)的FY-2G紅外云圖

分析烏魯木齊強(qiáng)降水時(shí)段的多普勒雷達(dá)徑向速度圖(圖8),雷達(dá)西側(cè)的零等速線基本呈直線,即探測(cè)范圍內(nèi)各高度層風(fēng)向均為西北風(fēng);雷達(dá)東側(cè)零等速線呈弓形,且入流速度面積大于出流速度面積,表現(xiàn)為匯合型流場(chǎng),即風(fēng)向輻合;在第一個(gè)距離圈附近所對(duì)應(yīng)的高度范圍內(nèi)分別出現(xiàn)一對(duì)最大、最小徑向速度,呈quot;牛眼quot;型結(jié)構(gòu),風(fēng)速值為10～15 m.s-1之間,表明風(fēng)先隨高度增大到最大值,然后再隨高度減小,即從風(fēng)速來看是低層輻合、高層輻散[19],與前文研究一致;在強(qiáng)降水時(shí)段多普勒雷達(dá)的徑向速度圖能明顯地反映風(fēng)場(chǎng)的輻合輻散結(jié)構(gòu),對(duì)臨近預(yù)報(bào)有較好的指示意義.

4.3 風(fēng)廓線雷達(dá)資料分析

烏魯木齊風(fēng)廓線雷達(dá)為CFL-03型邊界層風(fēng)廓線雷達(dá),于2011年12月投入使用,探測(cè)頻率為1280 MHz,波長(zhǎng)為0.234 m,最小探測(cè)高度60～120 m(與場(chǎng)地環(huán)境有關(guān)),最大探測(cè)高度3.0～6.0 km(與天氣條件有關(guān)),高度分辨率為60 m/層(60～900 m),120 m/層(gt;900 m),采集數(shù)據(jù)頻率為1次/6 min[20].

圖8 2015年12月11日07:52的徑向速度(2.5°仰角)

分析風(fēng)廓線雷達(dá)水平風(fēng)向風(fēng)速(圖9a),發(fā)現(xiàn)在10日00時(shí)以前雷達(dá)探測(cè)的最大高度在3.0 km左右,0.2 km以下風(fēng)向均為東南風(fēng),隨高度升高風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏東風(fēng),即1.0 km以下存在冷平流,1.0～2.0 km以東南風(fēng)為主,且最大水平風(fēng)速可達(dá)20 m.s-1,風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)表明存在暖平流,中層大氣仍在增溫,為暴雪提供熱力條件.前面的分析也表明近地層大氣濕冷,逆溫層以上東南風(fēng)的維持使得大氣干暖.

10日00-14時(shí)(圖9a),東南風(fēng)減弱,1.0～2.5 km轉(zhuǎn)為較強(qiáng)的西北風(fēng),最大水平風(fēng)速可達(dá)20 m.s-1.11時(shí)以前0.2 km以下仍舊維持弱的東南風(fēng),但0.2～1.0 km為弱的偏西風(fēng),即2.5 km以下均為冷平流.14時(shí)近地層也轉(zhuǎn)為西北風(fēng),與降雪開始時(shí)段對(duì)應(yīng).強(qiáng)降雪時(shí),雷達(dá)探測(cè)可達(dá)5.5 km,3.0 km以下均轉(zhuǎn)為偏北風(fēng),冷空氣加強(qiáng),烏魯木齊的地形也會(huì)造成風(fēng)場(chǎng)的輻合和地形抬升作用,使得冷空氣得到迅速加強(qiáng).降雪最強(qiáng)時(shí)段11日08時(shí),4.0 km以上轉(zhuǎn)為西南風(fēng),4.0 km以下均為偏北風(fēng),強(qiáng)降雪的出現(xiàn)基本伴隨著中高層存在西南風(fēng)、低層偏北風(fēng),這種機(jī)制為強(qiáng)降雪的維持提供了動(dòng)力條件.12日08時(shí)雷達(dá)探測(cè)高度迅速下降至2.5 km左右,低層偏北風(fēng)減弱,降雪趨于結(jié)束.

5 結(jié)論

(1)歐洲脊發(fā)展使得烏拉爾山地區(qū)長(zhǎng)波槽東移南壓,在這種大尺度環(huán)流背景下發(fā)生了這次烏魯木齊大暴雪天氣,且低層北疆大部濕度條件較好,配合風(fēng)場(chǎng)的輻合切變、地面冷鋒及地形強(qiáng)迫抬升等共同作用造成此次過程.

(2)500 hPa偏南氣流配合700 hPa、850 hPa的偏北氣流在烏魯木齊匯合,這種高低空配置有利于加強(qiáng)冷暖空氣的匯合和水汽的聚集,加之地面冷鋒及天山的地形強(qiáng)迫抬升,為烏魯木齊強(qiáng)降雪提供了有利的動(dòng)力條件.

圖9 9日20:00-11日20:00水平風(fēng)場(chǎng)

(3)降雪前期烏魯木齊逆溫,近地層大氣濕冷,逆溫層以上干暖蓋的存在使得不穩(wěn)定能量不至于零散釋放,當(dāng)有強(qiáng)大觸發(fā)機(jī)制時(shí)使得能量集中釋放,為烏魯木齊的強(qiáng)降雪提供了熱力條件;冷暖和干濕空氣的交匯,有利于斜壓不穩(wěn)定的增長(zhǎng),這種機(jī)制的維持有利于烏魯木齊暴雪的持續(xù)與增強(qiáng).

(4)散度和垂直速度的配合,為此次過程提供了動(dòng)力條件.散度輻合中心最強(qiáng)時(shí)段及強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)均與降雪時(shí)段對(duì)應(yīng).烏魯木齊地形引起的地形強(qiáng)迫抬升使得天山北坡維持垂直上升運(yùn)動(dòng),這種垂直結(jié)構(gòu)為烏魯木齊暴雪的維持及增強(qiáng)提供了有利的動(dòng)力支持.

(5)水汽的主要來源為阿拉伯海及孟加拉灣,水汽主要在中低層輻合上升.水汽通量散度輻合中心的出現(xiàn)時(shí)間對(duì)本次烏魯木齊大暴雪的最強(qiáng)降水時(shí)段有很好的指示意義.

(6)烏魯木齊強(qiáng)降水時(shí)段的多普勒雷達(dá)徑向速度圖顯示雷達(dá)西側(cè)探測(cè)范圍內(nèi)各高度層風(fēng)向均為西北風(fēng),東側(cè)表現(xiàn)為風(fēng)向輻合,風(fēng)速表現(xiàn)為低層輻合、高層輻散;風(fēng)廓線雷達(dá)的水平風(fēng)能較好地表現(xiàn)降雪前期及降雪時(shí)段內(nèi)風(fēng)場(chǎng)的變化及動(dòng)力條件,反映出高低空的冷暖平流變化及熱力條件,折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)和雷達(dá)的最大探測(cè)高度則能較好地體現(xiàn)降水過程中的水汽變化.

[1] 陳雪珍,慕建利,趙桂香,等.華北暴雪過程中的急流特征分析[J].高原氣象,2014,33(4):1069-1075.

[2] 張書萍,祝從文.2009年冬季新疆北部持續(xù)性暴雪的環(huán)流特征及其成因分析[J].大氣科學(xué),2011,35(5):833-846.

[3] 池再香,胡躍文,白慧.quot;2003.1quot;黔東南暴雪天氣過程的對(duì)稱不穩(wěn)定分析[J].高原氣象,2005,24(5):792-797.

[4] 趙俊榮,楊雪,藺喜祿,等.一次致災(zāi)大暴雪的多尺度系統(tǒng)配置及落區(qū)分析[J].高原氣象,2013,32(1):201-210.

[5] 趙桂香,杜莉,范衛(wèi)東,等.一次冷鋒倒槽暴風(fēng)雪過程特征及其成因分析[J].高原氣象,2011,30(6):1516-1525.

[6] 陳雪珍,慕建利,趙桂香,等.華北暴雪過程中的急流特征分析[J].高原氣象,2014,33(4):1069-1075.

[7] 李如琦,唐冶,肉孜.阿基.2010年新疆北部暴雪異常的環(huán)流和水汽特征分析[J].高原氣象,2015,34(1):155-162.

[8] 楊蓮梅,楊濤,賈麗紅,等.新疆大暴雪氣候特征及其水汽分析[J].冰川凍土,2005,27(3):389-396.

[9] 趙俊榮.2010年1月新疆北部罕見連續(xù)性暖區(qū)大暴雪特征及成因分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2011,25(5):117-123.

[10] 劉惠云,崔彩霞,李如琦.新疆北部一次持續(xù)暴雪天氣過程分析[J].干旱區(qū)研究,2011,28(2):282-287.

[11] 王磊,彭擎宇,劉蘭.新疆北部一次罕見暴雪過程分析[J].沙漠與綠洲氣象,2001,5(4):15-17.

[12] 萬瑜,竇新英.新疆中天山一次城市暴雪過程診斷分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào),2013,29(6):08-14.

[13] 萬瑜,曹興,竇新英,等.中天山北坡一次區(qū)域暴雪氣候背景分析[J].干旱區(qū)研究,2014,31(5):1-5.

[14] 張?jiān)苹?于碧馨,譚艷梅,等.烏魯木齊一次極端暴雪事件中尺度分析[J].氣象科技,2016,44(3):430-438.

[15] 王健.基于微波輻射數(shù)據(jù)的烏魯木齊暴雪過程水汽特征研究[D].新疆師范大學(xué),2012.

[16] 廖菲,洪延超,鄭國光.地形對(duì)降水的影響研究概述[J].氣象科技,2007,35(3):309-316.

[17] 鄭玉萍,李景林,劉增強(qiáng),等.烏魯木齊冬季大霧與低空逆溫的關(guān)系[J].沙漠與綠洲氣象,2007,1(3):21-25.

[18] 張俊蘭,崔彩霞,陳春艷.北疆典型暴雪天氣的水汽特征研究[J].高原氣象,2013,32(4):1115-1125.

[19] 陳楠,徐芬,顧松山,等.多普勒天氣雷達(dá)徑向速度產(chǎn)品在預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J].氣象科學(xué),2009,29(3):421-426.

[20] 阿不力米提江.阿布力克木,于碧馨,李海燕.烏魯木齊風(fēng)廓線雷達(dá)資料在暴雨天氣分析中的應(yīng)用[J].沙漠與綠洲氣象,2014,8(3):42-47.

[21] 董保舉,劉勁松,高月忠.基于風(fēng)廓線雷達(dá)資料的暴雨天氣過程分析[J].氣象科技,2009,37(4):411-414.

[22] 馬振升.河南省區(qū)域暴雪的天氣學(xué)分型及應(yīng)用[J].氣象與環(huán)境科學(xué),2013,36(1):54-60.

Analysis of Extreme Blizzard in December 2015 in Urumqi

XU Tingting,ZHANG Yunhui,YU Bixin,ZHENG Yulin
(Xinjiang Meteorological Observatory,Urumqi 830002,China)

Using conventional observation data,NCEP/FNL(1°X1°)reanalysis data,in combination with radar and satellite data in Urumqi,the circulation evolution and the mechanism of the generation and maintenance of an extreme blizzard process occurred in Urumqi during 10th-12th December,2015 are preliminary analyzed.The results show that the cause of the blizzard process is the development of European ridge which promotes the long wave trough of Ural Mountains eastward and southward and the cooperation with convergence and shear of low-level wind,ground cold front and topographic forcing uplift etc.The coordination of various physical fields and the role of topography make the Urumqi heavy snow the convergence of the south airflow on 500 hPa and the north airflow on 700 hPa and 850 hPa in Urumqi can strengthen the confluence of cold and warm air and the gather of water vapor,besides,it also can provide favorable dynamic conditions for the blizzard in Urumqi.The temperature inversion over Urumqi makes the unstable energy release concentrically in the early stage of snowfall.The period of the convergence center of divergence and ascending motion are corresponding with the period of snowfall.Forced uplift of Urumqi landform provides favorable vertical structure for blizzard.The main source of water vapor of this blizzard is the Arabian Sea and the Bay of Bengal,and converging ascending motion of water vapor at low levels increase significantly,the appearance of the convergence center of moisture flux divergence has a good indication of this strongest precipitation period of Urumqi Blizzard.

extreme blizzard;collocation of high and low levels;physical mechanisms;meso-scale

P458.1+22

A

1002-0799(2017)05-0023-07

許婷婷,張?jiān)苹?于碧馨,等.2015年12月烏魯木齊極端暴雪成因分析.[J].沙漠與綠洲氣象,2017,11(5):23-29.

10.12057/j.issn.1002-0799.2017.05.004

2017-01-03;

2017-01-26

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41565003),科技部公益性行業(yè)(氣象)科研專項(xiàng)(GYHY201506009)共同資助.

許婷婷(1989-),女,助理工程師,主要研究方向?yàn)槎虝r(shí)臨近預(yù)報(bào)與預(yù)警.E-mail:1048330331@qq.com