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        貴州銅仁一次罕見(jiàn)暴雪過(guò)程分析

        2021-01-15 10:44:12冉仙果舒亦菲
        中低緯山地氣象 2020年6期
        關(guān)鍵詞:冷平流圖略平流

        冉仙果,胡 萍,楊 群,聶 云,舒亦菲

        (1.貴州省沿河土家族自治縣氣象局,貴州 沿河 565300;2.貴州省銅仁市氣象局,貴州 銅仁 554300)

        0 引言

        貴州冬季凍雨天氣出現(xiàn)較多,雨夾雪次之,大雪或暴雪天氣(稱為降雪)偶有出現(xiàn)[1],而一旦出現(xiàn)降雪天氣和凍雨天氣,將出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的道路結(jié)冰、電線結(jié)冰等持續(xù)性災(zāi)害天氣,對(duì)交通、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的生活造成極大影響。宋丹[2]等發(fā)現(xiàn)北脊南槽型、橫槽南支型、平直多波動(dòng)型和高空急流型是造成貴州降雪的主要環(huán)流特征;張迎新[3]對(duì)回流暴雪過(guò)程的診斷分析表明,回流暴雪的開(kāi)始和結(jié)束與高低層的風(fēng)向有關(guān),中層來(lái)自南方的西南暖濕氣流,疊加在低層干冷氣團(tuán)之上;何群英[4]等分析指出天津地區(qū)發(fā)生的回流降雪天氣過(guò)程始終是處于地面回流形勢(shì)中的;崔慧慧[5]等對(duì)2018年初豫南特大暴雪過(guò)程的特征與成因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)逆溫層上的西南暖濕氣流沿低空冷墊爬升,低空垂直風(fēng)切變的變化對(duì)降雪強(qiáng)度變化有較好的指示意義;姚晨[6]等指出強(qiáng)降雪時(shí)段很好的對(duì)應(yīng)了大氣可降水量的峰值;肖蕾[7]等發(fā)現(xiàn)700切變對(duì)降雪有較好的指示意義。2018年12月29—30日,銅仁市東部出現(xiàn)暴雪天氣,其過(guò)程總降雪量大,積雪深,并伴有持續(xù)低溫、道路結(jié)冰等災(zāi)害,造成全市各個(gè)區(qū)縣受到不同程度的影響,道路結(jié)冰致使多處道路有車輛及人員的滯留,此次降雪還造成房屋損壞、養(yǎng)殖場(chǎng)坍塌、牲畜死亡及蔬菜、油菜等農(nóng)作物受災(zāi)嚴(yán)重,總共經(jīng)濟(jì)損失9 292.69萬(wàn)元。本文將利用常規(guī)探測(cè)資料、NCEP再分析資料和多普勒雷達(dá)資料,對(duì)2018年底銅仁市暴雪過(guò)程的環(huán)流形勢(shì)特征與成因進(jìn)行分析,以期提高降雪天氣的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

        1 天氣概況

        2018年12月27日夜間全市開(kāi)始出現(xiàn)小雨,28日夜間地勢(shì)高處出現(xiàn)小雪,29日08時(shí)銅仁市自東向西開(kāi)始轉(zhuǎn)小到中雪,29日夜間到30日白天全市出現(xiàn)了中到大雪,市東部出現(xiàn)暴雪,30日14時(shí)后雪逐漸停止,銅仁市各區(qū)縣均出現(xiàn)了電線結(jié)冰,最大為萬(wàn)山38 mm(含電線直徑26.8 mm)。積雪深度分布圖顯示(圖1a),此次降雪過(guò)程范圍較廣,降雪集中在29日夜間和30日上午,碧江、松桃、萬(wàn)山和玉屏出現(xiàn)暴雪,碧江雪深最大達(dá)14 mm,思南、印江、石阡和江口出現(xiàn)大雪。松桃降雨時(shí)序圖中(圖1b),29日18時(shí)之前為小雨天氣,18時(shí)之后由雨夾雪逐漸轉(zhuǎn)為純雪天氣,在30日03、04時(shí)降雪量最大。

        圖1 29日20時(shí)—30日14時(shí)及銅仁市雪深圖(a)及松桃降雨量時(shí)序圖(b)Fig.1 Snow depth map of Tongren City (a) and Songtao rainfall time chart (b) from 20∶00 on the 29th to 14∶00 on the 30th

        2 暴雪成因分析

        2.1 環(huán)流背景

        此次暴雪過(guò)程的主要影響系統(tǒng)為500 hPa南支槽、700 hPa西南急流和850 hPa東北回流。暴雪期間,500 hPa高緯度烏拉爾山以東地區(qū)有阻塞高壓的建立并加強(qiáng),高壓脊前有冷平流輸送至阻塞高壓下游北疆地區(qū)的低壓槽內(nèi),使得低壓槽發(fā)展加強(qiáng),之后轉(zhuǎn)豎,冷空氣補(bǔ)充南下,27—29日低壓槽底部中緯度不斷有短波槽東移影響貴州,為暴雪長(zhǎng)時(shí)間維持提供了穩(wěn)定的天氣尺度背景,并引導(dǎo)冷空氣的補(bǔ)充南下,有利于低層冷墊長(zhǎng)時(shí)間維持,中低緯南支槽加強(qiáng)東移,位于槽前的銅仁市得到孟加拉灣源源不斷的水汽輸送。

        29日08時(shí)(圖2a),500 hPa中高緯阻塞高壓位于巴爾喀什湖附近,我國(guó)東北地區(qū)有一橫槽,新疆盆地受低槽影響;中緯度河套地區(qū)有波動(dòng)槽發(fā)展;中低緯孟加拉灣則維持一南支槽;700 hPa西南急流位于云南東部—貴州東南部—長(zhǎng)江中下游一帶,切變線位于四川東部,0 ℃線在貴州南部;850 hPa受高壓底部東北回流影響,四川東部有淺渦存在,沿海地帶有一冷切變,華北—東北地區(qū)有東北急流,加強(qiáng)冷空氣的輸送,0 ℃線在廣西北部,銅仁市有逆溫層存在,-4 ℃線在貴州省中部,溫度鋒區(qū)呈東西向,略向下彎曲,在云南東部—廣西中部一帶,切變線北側(cè)的東北風(fēng)和溫度鋒區(qū)夾角很小,基本平行,有弱冷平流,而切變線南側(cè)有較強(qiáng)的暖平流輸送。

        29日20時(shí)(圖2b),500 hPa低槽和南支槽維持,四川中部的波動(dòng)槽東移加深;700 hPa西南急流加強(qiáng)東伸北上,切變線消失;850 hPa東北回流南擴(kuò),強(qiáng)度略減弱,冷舌加深,貝加爾湖以西的冷中心加強(qiáng),鋒區(qū)維持,冷暖平流輸送略增強(qiáng);中低層溫度場(chǎng)基本維持。

        30日08時(shí)(圖略),500 hPa中高緯阻塞高壓向東北方向伸展,東北地區(qū)的橫槽加強(qiáng),波動(dòng)槽加強(qiáng)東移至四川東部,南支槽東移;700 hPa西南急流加強(qiáng)繼續(xù)北上,急流軸南段南壓廣西北部;850 hPa仍為東北回流影響,0 ℃線南壓,冷舌略微增強(qiáng),西南渦維持,沿海切變北抬—廣西中部—廣東中部一帶,切變兩側(cè)的偏北風(fēng)與偏南風(fēng)與溫度鋒區(qū)的夾角達(dá)最大,冷暖平流顯著增強(qiáng)。

        29日08時(shí)—30日08時(shí),925 hPa (圖略),東北干冷急流維持;地面上冷高壓位于巴湖以西,中心強(qiáng)度維持1 060 hPa,滇黔靜止鋒維持,銅仁市氣壓維持1 040 hPa,小雪范圍逐漸南擴(kuò)。

        綜上所述,此次暴雪為南支型。500 hPa穩(wěn)定的環(huán)流背景是此次暴雪時(shí)間較長(zhǎng)的主要原因;700 hPa西南急流的加強(qiáng)北抬為暴雪提供了有利的水汽輸送條件;850 hPa東北回流不斷地補(bǔ)充冷空氣南下;冷空氣南下在近地面層形成淺薄冷墊,有利于暖濕氣流的抬升。

        圖2 2018年12月29日08時(shí)(a)、20時(shí)(b)系統(tǒng)配置及850 hPa風(fēng)場(chǎng)(單位: m·s-1)Fig.2 System configuration and 850 hPa wind field at 08∶00 (a) on December 29, 2018 and 20∶00(b) on December 29, 2018 (unit: m·s-1)

        2.2 水汽條件

        暴雪的發(fā)生需要充足的水汽供應(yīng)條件。此次暴雪過(guò)程在對(duì)流層低層有持續(xù)強(qiáng)烈的水汽輸送與輻合。降雪期間850 hPa貴州均為東北氣流,由此推斷水汽的主要來(lái)源應(yīng)該是700 hPa以上,因此分析700 hPa和500 hPa的水汽通量和風(fēng)場(chǎng)。12月28日20時(shí)—29日08時(shí)(圖略),四川東部有暖切變維持,29日20時(shí)(圖3),銅仁市上空700 hPa高度上,暖切變減弱消散,在廣西西北—貴州東南一帶有水汽通道建立,對(duì)應(yīng)西南急流不斷增強(qiáng),將孟加拉灣水汽不斷輸送至銅仁市,此時(shí)水汽通量中心值為12~20 g·cm-1·hPa-1·s-1,急流軸上最大西南風(fēng)速增強(qiáng)至20 m·s-1,銅仁市風(fēng)速達(dá)14 m·s-1,銅仁市處于水汽通道梯度區(qū),500 hPa高度上,銅仁市位于南支槽前,槽前西南氣流將孟加拉灣的水汽源源不斷的輸送至銅仁市,風(fēng)速增至26~28 m·s-1,水汽通量中心值也為24 g·cm-1·hPa-1·s-1;30日02時(shí)(圖略),700 hPa的四川東部風(fēng)速為1~2 m·s-1,切變消失,急流南壓,銅仁市上空風(fēng)速減小至16 m·s-1,水汽通量中心值減小至8~16 g·cm-1·hPa-1·s-1,銅仁市風(fēng)速減小至16 m·s-1,500 hPa上的西南急流維持,波動(dòng)槽移至四川東部,水汽通量值略減小,中心值為20 g·cm-1·hPa-1·s-1,可以看出隨著水汽的減少,降雪增加;30日14時(shí)(圖略)以后,700 hPa西南急流減弱且向東南移動(dòng),銅仁市逐漸轉(zhuǎn)為偏西風(fēng),水汽通量值減小,500 hPa波動(dòng)槽移至省西北部邊緣,西南急流增強(qiáng)急流軸南下至貴州省東南部,銅仁市風(fēng)速增至32 m·s-1,水汽通量值急劇減小至4~12 g·cm-1·hPa-1·s-1,降雪隨之減弱。

        圖3 2018年12月29日20時(shí)700 hPa(a)、500 hPa (b)水汽通量(陰影,單位:g·cm-1·hPa-1·s-1)與風(fēng)場(chǎng)(風(fēng)向桿,單位: m·s-1)Fig.3 700 hPa (a) and 500 hPa (b) water vapor flux (shading, unit:g·cm-1·hPa-1·s-1) and wind field (wind bar, unit: m·s-1) at 20∶00 on December 29, 2018

        從銅仁市水汽通量散度的剖面圖和相對(duì)濕度的時(shí)序圖上來(lái)看,降雪發(fā)生前,對(duì)流層中層水汽輻合,對(duì)流層低層水汽輻散,且相對(duì)濕度厚度?。唤笛┌l(fā)生時(shí),29日20時(shí)(圖4),對(duì)流層中層為水汽輻散,水汽輻合中心降低,800~600 hPa為水汽輻合區(qū),水汽輻合中心在700 hPa附近,最大值為20 g·cm-2·hPa-1·s-1,位于銅仁市東部,且相對(duì)濕度厚度(圖5)逐漸增加至400 hPa附近,說(shuō)明此時(shí)大氣中水汽含量充足,中低層強(qiáng)輻合,高層強(qiáng)輻散的抽吸作用利于大范圍降雪的產(chǎn)生;30日02時(shí)水汽輻合高度不變,強(qiáng)度略減弱,水汽輻合中心仍處于銅仁市東部,相對(duì)濕度厚度持續(xù)增加,濕層深厚也是銅仁市東部降雪較西部區(qū)縣大的原因之一;直至30日14時(shí)(圖略),銅仁市上空整層為水汽輻散,且相對(duì)濕度急速減弱,降雪過(guò)程隨之結(jié)束。

        結(jié)合降雪實(shí)況可知,強(qiáng)降雪階段對(duì)流層低層同時(shí)有來(lái)自孟加拉灣和東海南部的水汽輸送,且有較強(qiáng)的水汽輻合,其中任一水汽通道的減弱或消失與水汽通量散度絕對(duì)值減小或轉(zhuǎn)為正值都將意味著降雪趨于減弱或停止。

        2.3 動(dòng)力抬升條件

        從距離銅仁市最近的懷化探空站T-lnp圖上可見(jiàn),暴雪過(guò)程中,低層溫度低于0 ℃,700 hPa存在西南急流,有逆溫層存在,濕層深厚,在1 000~880 hPa之間有偏北或東北風(fēng)構(gòu)成的冷墊。29日08時(shí)(圖6a),880~800 hPa之間有逆溫層,溫差為12 ℃,850 hPa附近以下為偏東北風(fēng),形成冷墊,700 hPa以上有強(qiáng)烈的西南暖濕急流輸送水汽沿冷墊爬升,570 hPa以下為濕層,700 hPa西南偏西風(fēng)速為16 m·s-1,750~700 hPa層溫度在0 ℃以上,925 hPa東北風(fēng)速為8 m·s-1,925~700 hPa的垂直風(fēng)切變?yōu)?3.8 m·s-1,相應(yīng)的垂直速度剖面顯示(圖7),500 hPa以上為上升運(yùn)動(dòng)區(qū)域,強(qiáng)度為-20 Pa·s-1,29日14時(shí)700 hPa垂直上升運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),銅仁市開(kāi)始轉(zhuǎn)為小雪天氣;29日20時(shí)(圖6b),低層溫度降至-3 ℃,逆溫層頂抬升至700 hPa附近,逆溫層增厚,溫差減小為11 ℃,500 hPa以上為冷平流,其厚度減小,暖濕氣流爬升至470 hPa,700 hPa西南急流維持,925 hPa東北風(fēng)增強(qiáng)至10 m·s-1,兩層間的垂直風(fēng)切變?cè)鰪?qiáng)至25.8 m·s-1;且700~200 hPa為上升運(yùn)動(dòng)區(qū),低層冷墊之上600 hPa高度處為最大抬升運(yùn)動(dòng)中心,強(qiáng)度增強(qiáng)至-50 Pa·s-1,700 hPa垂直上升運(yùn)動(dòng)持續(xù)到30日02時(shí),降雪強(qiáng)度逐漸增強(qiáng);30日08時(shí)(圖略),低層溫度降至-4 ℃,逆溫層厚度減弱,溫差減小至9 ℃,冷暖平流強(qiáng)度減弱,濕層略增厚,925 hPa東北風(fēng)速減弱至6 m·s-1,其兩層間垂直風(fēng)切變減小至21.8 m·s-1,其垂直速度上升運(yùn)動(dòng)中心抬升至400 hPa,質(zhì)心升高,上升厚度減小至500~300 hPa,700 hPa的垂直上升運(yùn)動(dòng)減弱,降雪強(qiáng)度相應(yīng)減弱;在14時(shí)整層轉(zhuǎn)為輻散下沉運(yùn)動(dòng),降雪趨于結(jié)束。

        圖6 2018年12月29日08時(shí)(a)、20時(shí)( b) 懷化站T-lnP圖和風(fēng)廓線(左側(cè)短實(shí)線為距地面1 km、2 km、3 km、6 km 高度的位置; 右側(cè)短實(shí)線為 0 ℃、-10 ℃、-20 ℃、-30 ℃溫度層的高度;LFC為自由對(duì)流高度,單位為hPa;CCL為對(duì)流凝結(jié)高度,單位為hPa;LCL為抬升凝結(jié)高度,單位為hPa)Fig.6 T-lnP diagram and wind profile of Huaihua Station at 08∶00 (a) and 20∶00 (b) on December 29, 2018

        圖7 2018年12月28日08時(shí)—30日20時(shí)銅仁市本站垂直速度(單位:Pa·s-1)時(shí)序圖Fig.7 Timing chart of vertical speed (unit:Pa·s-1) of Tongren City Station from 08 to 30 on December 30, 2018

        可以看出,濕層厚度增強(qiáng)為暴雪提供了較好的水汽條件;持續(xù)的冷墊抬升為暴雪的不穩(wěn)定能量釋放提供了動(dòng)力條件;700 hPa較強(qiáng)的垂直上升運(yùn)動(dòng)較好的對(duì)應(yīng)了降雪的強(qiáng)度;對(duì)流層中低層較強(qiáng)的垂直風(fēng)切變?yōu)楸┭┻^(guò)程的發(fā)生創(chuàng)造了良好的動(dòng)力不穩(wěn)定條件。

        2.4 熱力條件

        圖8為沿27.8°N的溫度平流緯向垂直剖面圖。暴雪過(guò)程開(kāi)始前28日20時(shí)(圖略),在700~850 hPa之間存在弱的暖平流,在103°E上空700 hPa為暖平流,500 hPa附近為強(qiáng)冷平流,強(qiáng)度達(dá)-70×10-3K·s-1,在29日08時(shí)(圖略)銅仁市上空850 hPa的暖平流得以增強(qiáng),中心值達(dá)到6×10-3K·s-1,108°~109°E上空900~800 hPa為暖平流,800 hPa以上為冷平流,在103°E上空的暖平流及強(qiáng)冷平流也在增強(qiáng)且中心高度升高,冷平流中心強(qiáng)度達(dá)-95×10-3K·s-1,并且向銅仁市入侵,上空500 hPa處冷平流增強(qiáng),強(qiáng)度達(dá)-35×10-3K·s-1,高空強(qiáng)暖平流處于106.5°E附近300 hPa上空處;29日14時(shí)(圖略),銅仁市上空800 hPa轉(zhuǎn)為弱暖平流,900 hPa及近地面冷平流維持,在103°E上空的暖平流及強(qiáng)冷平流也隨之減弱,冷平流中心高度升高至250 hPa,強(qiáng)度減至-85×10-3K·s-1,向銅仁市入侵的冷平流加強(qiáng),強(qiáng)度達(dá)-55×10-3K·s-1,高空強(qiáng)暖平流處于東移下傳,此時(shí)銅仁市西部開(kāi)始出現(xiàn)小雨轉(zhuǎn)雪的天氣;29日20時(shí)(圖8a),銅仁市上空800 hPa附近暖平流范圍增大,強(qiáng)度維持,其上為冷平流,尤其是400 hPa上空的強(qiáng)冷平流仍在繼續(xù)東移,中高空急流增強(qiáng),而800 hPa以下則為冷平流,及近地層冷空氣墊,傍晚銅仁市東部開(kāi)始轉(zhuǎn)為純雪天氣,暴雪區(qū)位于800 hPa以上高層冷平流、低層暖平流的疊加區(qū)域,“上冷下暖”為不穩(wěn)定大氣;30日02時(shí)(圖8b),高層冷平流減弱,低層暖平流減小,中高層冷平流中心東移下傳至600 hPa附近,200 hPa高空強(qiáng)暖平流東移,中心升高,不穩(wěn)定能量逐漸釋放,此時(shí)銅仁市東部降雪達(dá)最大;30日14時(shí)(圖略),銅仁市上空700 hPa以下無(wú)明顯的溫度平流,而700 hPa以上均為冷平流控制,強(qiáng)度減弱,高空強(qiáng)暖平流消散,不穩(wěn)定能量釋放完成,降雪逐漸減弱消散。

        圖8 2018年12月29日20時(shí)(a)、30日02時(shí)(b)溫度平流沿27.8°N的緯向剖面圖Fig.8 Latitude cross-sectional view of temperature advection along 27.8 ° N at 20∶00 (a) on December 29, 2018 and 2∶00 on the 30th (b)

        圖9是銅仁市本站上空假相當(dāng)位溫(θse)和溫度隨高度的變化。定義鋒面的下界面為288 K,上界面為315 K,θse鋒區(qū)特征線下界下方來(lái)自中高緯地區(qū)的冷氣團(tuán),鋒區(qū)特征線上界上方來(lái)自熱帶海洋面的暖氣團(tuán),兩特征線上下界之間為冷暖氣團(tuán)的過(guò)渡帶,即鋒區(qū)。 28日20時(shí)(圖略)850 hPa受冷氣團(tuán)控制,冷區(qū)θse值小于284 K,東北風(fēng)急流影響,700 hPa以上有暖濕氣團(tuán)的爬升,θse值大于320 K,29日08時(shí)(圖9a),暖舌不斷向鋒區(qū)上界面爬升北抬,在27°N上空附近750~650 hPa之間θse隨高度增加,表明在銅仁市南部上空為對(duì)流不穩(wěn)定大氣,有弱對(duì)流不穩(wěn)定能量的積聚,θse梯度變大,鋒區(qū)更為狹窄,鋒區(qū)下方冷氣團(tuán)中心位于銅仁市近地面,高空急流增強(qiáng),低空東北急流維持,29日20時(shí)(圖9b),鋒區(qū)下方冷氣團(tuán)加強(qiáng),暖舌南移,強(qiáng)度減弱,不穩(wěn)定能量釋放,700 hPa西南急流加強(qiáng),此時(shí)降雪強(qiáng)度增大,之后銅仁市上空θse隨高度增大,為穩(wěn)定大氣,造成持續(xù)性的降雪天氣,30日14時(shí)(圖略),銅仁市近地層無(wú)冷暖氣團(tuán)交匯,θse梯度減小,鋒區(qū)變寬,700 hPa轉(zhuǎn)為偏西風(fēng),急流消失,雪止轉(zhuǎn)晴。

        綜上所述,強(qiáng)降雪時(shí)刻暴雪區(qū)上空冷平流疊加于低層暖平流之上為不穩(wěn)定大氣,800 hPa附近為冷暖平流交匯區(qū),之后銅仁市上空轉(zhuǎn)為穩(wěn)定大氣,此次降雪初期為對(duì)流性降雪,之后轉(zhuǎn)為持續(xù)性降雪,造成暴雪的發(fā)生。

        3 雷達(dá)資料分析

        3.1 基本反射率

        從此次暴雪過(guò)程的1.5°仰角的雷達(dá)反射率因子圖上看,主體呈層狀云降水回波,回波強(qiáng)度分布較均勻,邊緣模糊,局地有對(duì)流回波,具有混合性降水特征,與弱降水回波略有相似,此間有兩次增強(qiáng)的時(shí)間段,一次在29日17時(shí),一次在30日02時(shí),均為東北移向。降雪回波強(qiáng)度在15~40 dBz之間,回波頂高在4 km以下。

        圖9 2018年12月29日08時(shí)(a)、20時(shí)(b)假相當(dāng)位溫(黑色實(shí)線,單位:K)、溫度(紅色虛線,單位:℃)及風(fēng)場(chǎng)沿109.2°E的垂直剖面圖Fig.9 8∶00 (a) on December 29, 2018, 20∶00 on 29 (b) false equivalent potential temperature (black solid line,unit: K), temperature (red dashed line,unit: ℃) and wind field edge 109.2°E vertical profile

        29日17時(shí)12分在銅仁市西南部有20~25 dBz強(qiáng)度的層狀云回波生成,17時(shí)35分在江口縣西部的反射率因子強(qiáng)度增強(qiáng)至35 dBz,18時(shí)10分(圖10a)強(qiáng)回波中心開(kāi)始進(jìn)入雷達(dá)站,此時(shí)在雷達(dá)站西南方向100 km以內(nèi)有大片層狀云回波,平均回波強(qiáng)度25~35 dBz,江口縣南部最大回波強(qiáng)度達(dá)42 dBz,自西南向東北方向移動(dòng),在銅仁市西南部不斷有新的回波主體生成發(fā)展,移向雷達(dá)站方向,19時(shí)01分(圖10b)強(qiáng)回波中心移至江口縣南部,強(qiáng)度達(dá)45 dBz,此時(shí)回波范圍逐漸減小,之后回波呈斑點(diǎn)狀,在20時(shí)44分銅仁市回波強(qiáng)度在15~30 dBz之間,較為分散;21時(shí)13分、21時(shí)53分兩個(gè)時(shí)次在江口縣南部均有一對(duì)流云團(tuán)生成發(fā)展,朝雷達(dá)站方向移動(dòng),雷達(dá)站附近區(qū)域降雪不斷增強(qiáng),23時(shí)19分(圖10c)雷達(dá)站區(qū)域回波開(kāi)始減弱,降雪減弱,此時(shí)在思南、印江的云團(tuán)開(kāi)始發(fā)展,強(qiáng)度增強(qiáng)至20~30 dBz,朝偏東方向移動(dòng),30日00時(shí)22分(圖10d)回波主體移至松桃中部,最大回波強(qiáng)度達(dá)37 dBz,回波范圍逐漸增大,00時(shí)45分銅仁市東部表現(xiàn)為大范圍的層狀云降水回波,尤其是萬(wàn)山區(qū)降雪增強(qiáng),01時(shí)54分(圖10e)強(qiáng)回波雨帶分成兩條,分別在銅仁市北部和東南部,朝偏東方向移動(dòng),04時(shí)17分在江口南部有回波發(fā)展,05時(shí)03分(圖10f)移至雷達(dá)站附近,再一次致使銅仁市東部降雪強(qiáng)度增加,07時(shí)03分回波減弱,范圍減小,09時(shí)27分回波減小至15 dBz以下,降雪減小,12時(shí)30分銅仁市沒(méi)有回波,降雪結(jié)束。

        圖10 2018年29—30日1.5°仰角的多普勒雷達(dá)的反射率因子Fig.10 Reflectance factor of Doppler radar at 1.5 ° elevation from 29 to 30, 2018

        3.2 徑向速度

        從此次暴雪過(guò)程的1.5°仰角的雷達(dá)平均徑向速度圖上分析,雷達(dá)站上空徑向速度場(chǎng)中低層存在東北急流,徑向速度零線呈現(xiàn)較明顯的“S”型,低層吹北風(fēng),50km處吹東風(fēng),風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn),暖平流強(qiáng)盛。

        圖11 2018年29日18時(shí)10分1.5°仰角的多普勒雷達(dá)的徑向速度Fig.11 Radial velocity of Doppler radar at an elevation angle of 1.5 ° at 18∶10 on 29th, 2018

        此次暴雪過(guò)程以對(duì)流性降水和穩(wěn)定性層狀云降水為主,在江口縣南部不斷有新的對(duì)流回波生成發(fā)展東移影響,形成列車效應(yīng),造成持續(xù)性的降雪從而形成暴雪天氣。

        4 結(jié)論與討論

        本文利用常規(guī)探測(cè)資料、NCEP再分析資料和多普勒雷達(dá)資料,對(duì)2018年12月29日銅仁市暴雪過(guò)程的環(huán)流形勢(shì)特征與成因進(jìn)行了分析,得出以下結(jié)論:

        ①此次南支型暴雪過(guò)程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣、積雪深,高空南支槽、700 hPa西南急流和850 hPa東北回流是此次暴雪發(fā)生的有利天氣尺度背景。

        ②強(qiáng)降雪階段對(duì)流層低層有來(lái)自孟加拉灣源源不斷的水汽輸送,濕層厚度增強(qiáng),且有較強(qiáng)的水汽輻合,其中任一水汽通道的減弱或消失與水汽通量散度絕對(duì)值減小或轉(zhuǎn)為正值都將意味著降雪趨于減弱或停止。

        ③持續(xù)的冷墊抬升觸發(fā)了暴雪極不穩(wěn)定能量;700 hPa較強(qiáng)的垂直上升運(yùn)動(dòng)較好的對(duì)應(yīng)了降雪的強(qiáng)度;對(duì)流層中低層較強(qiáng)的垂直風(fēng)切變?yōu)楸┭┻^(guò)程的發(fā)生創(chuàng)造了良好的動(dòng)力條件。

        ④強(qiáng)降雪時(shí)刻暴雪區(qū)800 hPa以上位于高層冷平流、低層暖平流的疊加區(qū)域,為不穩(wěn)定大氣;此次降雪初期為對(duì)流性降雪,之后轉(zhuǎn)為持續(xù)性降雪,有列車效應(yīng)的現(xiàn)象,致使暴雪天氣的發(fā)生。

        問(wèn)題:此次降雪前在700 hPa四川東部有切變,之后切變消失,也有暴雪的發(fā)生,這與“700 hPa切變線對(duì)銅仁市暴雪天氣的發(fā)生有指示意義”的結(jié)論相悖,是否說(shuō)明700 hPa切變線并不是銅仁市降雪的必要條件;而此次過(guò)程暴雪區(qū)域出現(xiàn)在銅仁市中東部地區(qū),是否與梵凈山特殊地形阻擋的原因,低層?xùn)|北回流侵入銅仁市,爬不過(guò)梵凈山,而700 hPa西南暖濕急流的輸送,形成的層結(jié)不穩(wěn)定天氣,高空槽前抬升觸發(fā)產(chǎn)生暴雪的原因,那么地形因素對(duì)暴雪是否產(chǎn)生了作用、作用有多大,還有待于今后進(jìn)一步探討研究。

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