龍妍妍
摘要:通過對廣漢機(jī)場一次罕見降雪過程機(jī)理研究,得到以下結(jié)論:(1)強(qiáng)冷空氣影響,降溫幅度較大。(2)中低空及地面系統(tǒng)配置較好,“人字槽”和“鋒面”的形成表明系統(tǒng)較強(qiáng)。(3)水汽、上升運(yùn)動、能量場和平流特征利于降雪發(fā)生。(4)降雪雷達(dá)回波均勻,絲縷狀結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞:降雪;機(jī)制;人字槽;回波
降雪是影響訓(xùn)練飛行的天氣現(xiàn)象之一。廣漢機(jī)場近10年才出現(xiàn)一次降雪過程,十分罕見,對其個例研究顯得十分珍貴。廣漢機(jī)場位于四川省廣漢市,地處四川盆地,冬季溫度達(dá)到零下時間較少,很少產(chǎn)生降雪天氣。對于我國北方降雪的發(fā)生機(jī)理,氣象學(xué)者已經(jīng)做了許多研究。[1-2]本文在于對廣漢機(jī)場罕見的這次過程機(jī)理進(jìn)行分析,研究其產(chǎn)生機(jī)制,對于降雪預(yù)報(bào)和防災(zāi)減災(zāi)有著重要價值。
1 天氣概況
2018年12月25日以來,受強(qiáng)冷空氣影響,我國大部分地區(qū)氣溫明顯下降,0℃線南壓,中央氣象臺持續(xù)發(fā)布寒潮黃色預(yù)警。受該過程影響,28日~29日廣漢機(jī)場出現(xiàn)了一次罕見降雪天氣過程,主要降雪過程發(fā)生在29日5時至16時,持續(xù)時間達(dá)10余小時,積雪深度約0.2cm,這次降雪是繼2008年以后的廣漢又一次降雪過程,比2008年降雪強(qiáng)度大,給訓(xùn)練飛行帶來了很大影響。
可以上表看出,2018年12月29日逐時氣溫較近五年12月累年逐時平均氣溫偏低,絕對值相差5~9℃,說明此次過程降溫幅度較大,冷空氣較強(qiáng),且當(dāng)天溫度和露點(diǎn)溫度均在0℃左右,是產(chǎn)生固態(tài)降雪的原因之一。降雪發(fā)生時段,廣漢機(jī)場風(fēng)向偏北風(fēng),風(fēng)速不大,能見度較好,溫度0~2℃,露點(diǎn)溫度0~-2℃,修正海壓1031~1037hpa。
2 大氣環(huán)流背景
2.1 中、低空形勢
29日8時,500hpa為一槽一脊形,槽較深厚,從我國北向南分裂成3段,青藏高原上空有一槽,廣漢機(jī)場上空處于槽前西南氣流控制,此槽是該次過程影響系統(tǒng),西北槽不斷南下,補(bǔ)充冷空氣,溫度槽落后于高度槽,為此次過程持續(xù)提供了條件。29日20時,該系統(tǒng)東移,機(jī)場仍處于槽前偏南氣流中,但風(fēng)速明顯減小,系統(tǒng)變?nèi)酢?9日8時,700hpa四川東部地區(qū)受“人字槽”影響(圖a),是機(jī)場降雪的低層影響系統(tǒng)。29日20時,四川東部地區(qū)受小高壓環(huán)流影響,降雪過程結(jié)束。29日8時,850hpa上四川地區(qū)東部受氣旋式環(huán)流影響,配合暖中心,暖濕氣流與強(qiáng)冷空氣匯合利于降雪形成。29日20時,850hpa高壓系統(tǒng)中心減弱,川東氣旋式環(huán)流減弱。隨著中層系統(tǒng)的減弱和低層系統(tǒng)的過境,降雪過程結(jié)束。
2.2 地面形勢
28日20時地面圖上(圖b),我國大部分地區(qū)受強(qiáng)冷高壓控制,高壓中心位于貝加爾湖兩側(cè),強(qiáng)度偏強(qiáng),0℃線南壓,冷空氣比以往更偏南,造成我國大部分地區(qū)降溫,四川盆地降溫梯度也較大。四川省西部為一個倒槽形成的低壓中心,與四川省東部高壓控制地區(qū)在四川省中部形成了一個鋒面,受該鋒面影響,廣漢機(jī)場產(chǎn)生了明顯降雪過程,冷暖鋒面是該次過程的影響系統(tǒng)。整個地面形勢持續(xù)到29日17時,高壓中心減弱。
3 物理量分析
29日8時,850hpa和700hpa相對濕度場上,四川盆地位于相對濕度大值區(qū),中心強(qiáng)度100%,大氣低層具有良好的水汽條件,衛(wèi)星云圖上也可以看出明顯的水汽向盆地輸送。根據(jù)環(huán)流形勢配合看,大氣中充分的水汽匯聚來自低層偏南氣流的影響。850hpa和700hpa渦度場上,四川盆地處于正渦度中心,為氣旋控制輻合區(qū),有利于上升運(yùn)動。850hpa假相當(dāng)位溫,盆地上空為弱脊,說明能量較周圍大氣高,但由于在冬季,假相當(dāng)位溫僅為12~16℃。700hpa假相當(dāng)位溫中心在川西高原上,盆地為20~24℃之間,低層能量場表現(xiàn)并不明顯。850hpa盆地為負(fù)溫度平流,說明低層受冷空氣影響,對此次降雪產(chǎn)生起到了降溫冷卻作用。
4 降雪雷達(dá)回波特征
雷達(dá)回波基本反射率因子看,降雪回波比較均勻、連續(xù),與連續(xù)性降水回波相似,但顯現(xiàn)出絲縷狀的紋理結(jié)構(gòu)?;夭◤?qiáng)度較弱,此次過程最強(qiáng)時刻回波為10~15dBz。這主要是因?yàn)楸Ш脱ξ⒉ǖ纳⑸淠芰Ρ刃〉枚?,所以雪回波?qiáng)度通常比連續(xù)性降雨回波弱。[4]
5 結(jié)論
通過對廣漢機(jī)場罕見降雪過程的發(fā)生機(jī)制進(jìn)行研究,得到以下結(jié)論:
(1)此次過程受強(qiáng)冷空氣影響,降溫幅度較大,且降雪期間溫度在0℃左右,是產(chǎn)生固態(tài)降雪的原因之一。
(2)影響系統(tǒng)主要是500hpa高空槽、700hpa“人字槽”、850hpa氣旋式環(huán)流以及地面鋒面。
(3)物理量場表現(xiàn)出與降水相似特征。此次過程發(fā)生低層具備良好的水汽條件,正渦度中心有利于上升運(yùn)動,低層能量場并不明顯,但顯現(xiàn)出能量脊,冷平流對降雪起到了降溫冷卻作用。
(4)降雪雷達(dá)回波較均勻,絲縷狀紋理結(jié)構(gòu),回波強(qiáng)度較弱。
參考文獻(xiàn):
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[4]紀(jì)曉玲,馮建民,陳曉娟,等.利用NCEP再分析資料和新一代天氣雷達(dá)資料對干旱區(qū)一次持續(xù)陰雪天氣的分析研究[J].中國沙漠,2010,30(2):432-438.