沈斌 李俊樂 王磊 鄭國偉 馬驍穎

摘要 利用地面自動站資料、NCEP再分析資料對2017年1月遼寧省一次暴雪過程的環(huán)流演變進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，此次降雪過程是冬季500 hPa高空槽前降水過程，高空槽的合并加深發(fā)展為此次降雪過程提供了良好的動力條件。850 hPa低空急流主要從華南地區(qū)沿西南方向延伸到遼寧，偏南急流向東北地區(qū)輸送大量暖濕空氣，為此次過程提供了豐富的水汽條件。地面系統(tǒng)上，蒙古氣旋逐漸生成并加強(qiáng)東移，與此次遼寧地區(qū)降雪的形成與發(fā)展有密切聯(lián)系。此次過程是北路蒙古氣旋結(jié)合倒槽型降雪天氣過程。

關(guān)鍵詞 低空急流；水汽；動力機(jī)制

中圖分類號：P458.121 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）05-069-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.026

我國是世界上氣候?yàn)?zāi)害多發(fā)的國家之一，除了夏季的暴雨和春季的沙塵暴之外，冬季的暴雪也給社會經(jīng)濟(jì)和百姓生活帶來了很多影響甚至損失。因此，準(zhǔn)確地預(yù)報強(qiáng)降雪天氣，提前發(fā)布預(yù)警，可以提早為各部門制定正確的防災(zāi)減災(zāi)措施，并提供相應(yīng)的保障，給予廣大人民群眾防災(zāi)避險比較準(zhǔn)確的提示。

一直以來國外氣象工作者多從天氣學(xué)角度對強(qiáng)降雪天氣進(jìn)行分析[1-2]。我國對于強(qiáng)降雪的研究從傳統(tǒng)的天氣學(xué)分析到非常規(guī)資料的應(yīng)用，也取得了較大進(jìn)展。馬素艷等[3]利用常規(guī)氣象觀測資料、NCEP再分析資料、衛(wèi)星云圖及多普勒天氣雷達(dá)資料，對內(nèi)蒙古自治區(qū)2次暴雪天氣過程進(jìn)行了分析。分析得出500 hPa西風(fēng)槽、700 hPa急流和切變線及地面倒槽是內(nèi)蒙古自治區(qū)2次暴雪過程的主要影響系統(tǒng)，中尺度云團(tuán)是造成2次暴雪過程的直接原因。王寧等[4]利用常規(guī)氣象觀測資料和NCEP再分析資料對吉林省2015年2月21—22日一次極端暴雪大風(fēng)天氣過程進(jìn)行診斷分析。結(jié)果表明，高空冷渦配合地面蒙古氣旋東移發(fā)展為形成暴雪的重要因素。莊曉翠等[5]利用區(qū)域自動站逐時觀測資料、ECMWF細(xì)網(wǎng)格初始場資料、紅外云圖、雷達(dá)產(chǎn)品及NCEP FNL再分析資料，對新疆西部2014年1月28日一次暴雪天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明，在有利的環(huán)流背景下，暴雪落區(qū)位于中尺度短波槽前、低層及地面中尺度系統(tǒng)強(qiáng)輻合與高空強(qiáng)輻散重疊區(qū)域，并出現(xiàn)在中尺度冷云團(tuán)邊緣及TBB梯度最大區(qū)域的前部。中尺度冷云團(tuán)的數(shù)量及持續(xù)時間與降雪量呈正比。

2017年 1月 26—27 日遼寧省中東部地區(qū)出現(xiàn)一次強(qiáng)降雪過程，雖然此次降雪過程強(qiáng)度較小，未造成嚴(yán)重影響，但在預(yù)報過程中，此類暴雪易出現(xiàn)漏報，因此筆者對遼寧地區(qū)此次暴雪過程的系統(tǒng)進(jìn)行診斷分析，以期為遼寧省暴雪預(yù)報提供參考。

1 天氣概況

2017年1月26日08：00至27日07：00，遼寧省出現(xiàn)強(qiáng)降雪天氣（圖1）。全省平均降水量為3 mm，最大降水出現(xiàn)在本溪市區(qū)，降雪總量為13 mm。具體分布為本溪市區(qū)、本溪縣、寬甸降暴雪，鞍山、撫順、營口、遼陽、鐵嶺地區(qū)及沈陽市區(qū)、桓仁、丹東市區(qū)、東港、鳳城降中雪到大雪，大連、盤錦地區(qū)及遼中、新民、康平、法庫降小雪。

2 環(huán)流背景分析

2.1 500 hPa環(huán)流

降雪前期，2017年1月25日20：00 500 hPa環(huán)流上，歐亞大陸中緯度地區(qū)為平直的緯向環(huán)流，蒙古高原以東的河套地區(qū)上有短波淺槽緩慢東移。而高緯度地區(qū)呈兩槽兩脊型，西伯利亞附近為高壓脊，脊前極地冷空氣沿偏北氣流南下，貝湖以東自北向南有高空槽存在，強(qiáng)度不大。遼寧地區(qū)處于高壓脊內(nèi)，受西北氣流影響。到26日08：00，日本海至鄂海一帶有高壓脊發(fā)展加強(qiáng)，阻擋了西北冷空氣東移，導(dǎo)致冷空氣在貝湖以東不斷堆積。同時受西來短波槽冷空氣的持續(xù)補(bǔ)充，貝湖地區(qū)冷槽在東移南下的過程中逐漸發(fā)展加深。在貝湖以東至內(nèi)蒙古中部已形成明顯的南北向高空槽。高空急流呈西北-東南向，到達(dá)40°N附近。極地的冷空氣東移南壓到貝加爾湖東部地區(qū)，60°N、110°E附近冷空氣中心強(qiáng)度為-48℃，冷平流較強(qiáng)，且溫度槽落后于高度槽，強(qiáng)冷平流輸送使得高空槽進(jìn)一步增強(qiáng)加深。高空槽附近的鋒區(qū)較強(qiáng)，500 hPa圖上鋒區(qū)附近45°～50°N有4條等溫線。降雪前，形成南北跨度大于20緯度的一個深槽，東北地區(qū)處于槽前的上升氣流區(qū)，這種環(huán)流為東北地區(qū)產(chǎn)生降雪提供了有利的背景場。受高空槽和斜壓鋒區(qū)影響，遼寧省出現(xiàn)一次明顯降雪過程。26日20：00，隨著冷空氣的持續(xù)補(bǔ)充，高空槽進(jìn)一步東移南下，內(nèi)蒙古北部至山東北部高空槽明顯且深厚，但主體已過120°E，對遼寧省影響趨于結(jié)束。參考《遼寧省13類災(zāi)害天氣預(yù)報方法匯編》中“遼寧省區(qū)域性大雪預(yù)報指標(biāo)研究”一章，經(jīng)過500 hPa環(huán)流形勢對比分析可知，此次過程與北路蒙古氣旋結(jié)合倒槽型大雪概念模型相一致。

2.2 850 hPa環(huán)流

降雪前期，2017年1月25日20：00 850 hPa環(huán)流上，中緯度環(huán)流表現(xiàn)為兩高對峙的形勢，黃海至日本海一帶受高壓控制形成東阻形勢（簡稱東阻），另外在110°E以西有高壓脊從青藏高原延伸到貝加爾湖地區(qū)，兩脊之間寬廣的低槽區(qū)內(nèi)存在低值系統(tǒng)。海上高壓后部的西南氣流與大陸高壓前部的偏北風(fēng)使河套地區(qū)以西至內(nèi)蒙古以北形成低壓槽，遼寧地區(qū)處于槽前的西南氣流中。26日08：00，東阻形勢維持且有所加強(qiáng)。隨著大陸高壓逐漸東移，在內(nèi)蒙古與黑龍江交界處形成等高線的閉合中心（中心位于50°N，125°E），氣旋性渦度加強(qiáng)，低壓槽也隨之東移南伸至黑龍江西部至河北北部一帶。遼寧位于槽前，受西南風(fēng)向控制，西南急流建立。急流主要從華南地區(qū)沿西南方向延伸到遼寧，最大風(fēng)速可達(dá)28 m/s，偏南急流向東北地區(qū)輸送大量暖濕空氣，為此次過程提供了豐富的水汽條件。26日08：00—20：00正是遼寧中東部地區(qū)降雪最強(qiáng)階段，降雪區(qū)主要位于槽前附近，小時最大降水量達(dá)4.6 mm，由此可見降雪天氣與西南急流建立有直接關(guān)系。26日20：00，隨著冷空氣持續(xù)補(bǔ)充南下，低渦中心東移北上，低壓槽東移至遼寧以東地區(qū)，遼寧省風(fēng)向轉(zhuǎn)為槽后西北氣流控制，強(qiáng)降雪過程逐漸減弱停止。參考《遼寧省13類災(zāi)害天氣預(yù)報方法匯編》中“遼寧省區(qū)域性大雪預(yù)報指標(biāo)研究”一章，經(jīng)過850 hPa環(huán)流形勢對比分析可知，此次過程與北路蒙古氣旋結(jié)合倒槽型大雪概念模型相一致。

2.3 地面系統(tǒng)

海平面氣壓場表現(xiàn)為蒙古氣旋逐漸生成并加強(qiáng)東移。25日20：00，新疆北部地區(qū)及黃海至日本海附近持續(xù)有高壓存在，兩高之間形成廣闊的低壓帶。隨著貝湖以西地區(qū)高壓增強(qiáng)，低壓帶整體向東北移，逐漸形成低壓中心并加強(qiáng)。26日08：00，低壓中心位于內(nèi)蒙古、黑龍江及吉林交界處，低壓中心值達(dá)1 010 hPa，氣旋底部是一個狹長的低壓槽區(qū)，此時遼寧位于低壓底部。至26日20：00，氣旋東移北抬并進(jìn)一步加強(qiáng)，低壓中心值達(dá)1 005 hPa，氣旋位于黑龍江東北部，遼寧處于氣旋底部偏北氣流控制。低壓中心移動與加強(qiáng)的過程，與遼寧地區(qū)降雪的形成與發(fā)展有密切聯(lián)系。27日08：00，氣旋主體東移入海，遼寧省轉(zhuǎn)為高壓前部西北大風(fēng)影響，降水趨于結(jié)束。參考《遼寧省13類災(zāi)害天氣預(yù)報方法匯編》中遼寧省區(qū)域性大雪預(yù)報指標(biāo)“研究”一章，經(jīng)過地面氣壓場演變對比分析可知，此次過程與北路蒙古氣旋結(jié)合倒槽型大雪概念模型相一致。

3 結(jié)論

（1）此次降雪過程是冬季500 hPa高空槽前降水過程，高空槽的合并加深發(fā)展為此次降雪過程提供了良好的動力條件。

（2）850 hPa低空急流主要從華南地區(qū)沿西南方向延伸到遼寧，偏南急流向東北地區(qū)輸送大量暖濕空氣，為此次過程提供了豐富的水汽條件。

（3）地面系統(tǒng)上，蒙古氣旋逐漸生成并加強(qiáng)東移，與此次遼寧地區(qū)降雪的形成與發(fā)展有密切聯(lián)系。

（4）此次過程是北路蒙古氣旋結(jié)合倒槽型降雪天氣過程。

參考文獻(xiàn)

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[3] 馬素艷， 張超史，金麗.回流與倒槽作用引發(fā)的內(nèi)蒙古自治區(qū)兩次暴雪天氣過程分析[J]. 氣象與環(huán)境學(xué)報， 2017， 33（1）： 19-26.

[4] 王寧，秦玉琳，姚帥，等.不同觸發(fā)條件下吉林省一次極端暴雪大風(fēng)天氣過程診斷分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報，2017， 33（3）： 1-9.

[5] 莊曉翠， 覃家秀， 李博淵. 2014年新疆西部一次暴雪天氣的中尺度特征[J]. 干旱氣象， 2016， 34（2）：326-334.

責(zé)任編輯：鄭丹丹