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        2021 年大興安嶺初春暴雪天氣過程分析

        2022-05-18 09:39:08孫向賓吳樹森關(guān)鳳岐
        黑龍江氣象 2022年1期
        關(guān)鍵詞:加格達奇漠河暴雪

        桂 花 ,孫向賓 ,吳樹森 ,李 冰 ,關(guān)鳳岐

        (1.漠河市氣象局,黑龍江 漠河 165300;2.呼中區(qū)氣象局,黑龍江 呼中 165036;3.塔河縣氣象局,黑龍江 塔河 165200)

        1 引言

        暴雪是冬季常見的一種災(zāi)害性天氣,但大興安嶺地區(qū)春季也經(jīng)常有暴雪天氣過程[1]。受大氣環(huán)流和地形地貌的影響,2021 年3 月28-29 日,入春后的大興安嶺再次出現(xiàn)暴雪天氣過程,由于降雪強度大、影響范圍廣、持續(xù)時間長,為歷史罕見,造成了城鎮(zhèn)道路、高速公路嚴(yán)重受阻,機場關(guān)閉。強降雪同時伴有大風(fēng)和強降溫,給人民群眾的正常生活造成不同程度的影響[2]。本文著重對3 月末這次強降雪進行分析,為今后提升高寒地區(qū)暴雪預(yù)報預(yù)測水平提供重要依據(jù)。

        2 天氣過程概況

        受蒙古氣旋云系和冷空氣活動影響,大興安嶺從28 日05 時開始出現(xiàn)降水,由于氣溫降至0-(-1)℃,降水相態(tài)為雨夾雪,午后由于氣溫下降,降水相態(tài)由雨夾雪轉(zhuǎn)為雪,28 日夜間雪勢較強,多地出現(xiàn)大-暴雪,29 日白天系統(tǒng)減弱,降雪持續(xù)至下午基本結(jié)束。根據(jù)3 月28 日08 時-29 日08 時降水統(tǒng)計:北極村為17.4 mm,漠河為15.5 mm,呼中為10.7 mm,加格達奇為12.2 mm,達到暴雪量級,呼瑪、新林、塔河達到小到中雪。溫度方面,28 日最低氣溫漠河為-0.6℃,呼中為-1.5 ℃,加格達奇為1.2 ℃;29 日最低氣溫漠河為-1.1 ℃,呼中為0.1 ℃,加格達奇為0.2 ℃,溫度條件對降雪的形成極為有利。

        3 天氣形勢分析

        3.1 環(huán)流形勢

        3 月份,東亞槽較偏弱,亞洲中高緯環(huán)流平直(圖1),影響我國的冷空氣勢力較弱,導(dǎo)致3 月全國范圍內(nèi)均出現(xiàn)氣溫異常,平均氣溫較同期偏高2.5 ℃,其中內(nèi)蒙古中東部、黑龍江西部較常年氣溫偏高4-6℃,加速積雪融化。3 月下旬東半球極渦減弱消失,貝加爾湖脊有所加強,同時東亞槽較中旬有所加強,經(jīng)向度加大,冷空氣活動較中旬有所加強[3]。

        圖1 2021 年3 月下旬歐亞500 hPa 平均位勢高度場

        3.2 高空形勢特征

        3 月下旬,歐亞大陸500 hPa 為“兩槽一脊”型,東槽位于貝加爾湖附近,為北南跨度較大的豎型大槽,西槽位于烏拉爾山以東,兩槽之間為一寬廣的蒙古高原弱脊,這與旬初的環(huán)流形勢有明顯調(diào)整[4]。3 月27 日,黑龍江省處于槽前的西風(fēng)帶。從溫度形勢分析,溫度線略落后等高線,大興安嶺位于溫度脊的-26-(-24) ℃之間,此時是較為有利的升溫過程。27 日夜間,蒙古高壓加強東移,東大槽被切斷成上下兩槽,上北槽位于黑龍江西北部,下槽北起內(nèi)蒙古滿洲里,南至北京(圖2),在上下兩槽之間形成一個低渦,低渦中心閉合線為528 dagpm。風(fēng)向也與氣壓場相配合發(fā)生改變,槽前東南風(fēng),槽后為西北風(fēng),利于水汽輸送,此時-28 ℃等溫線已經(jīng)移到漠河,這說明冷空氣在低槽的引導(dǎo)下正在侵入,有利于降水的產(chǎn)生。28日夜間-29 日白天,較強冷空氣橫掃黑龍江,29 日夜間冷渦東移,降水結(jié)束。

        圖2 2021 年3 月27 日08 時500 hPa 高空圖

        3.3 地面形勢特征

        從3 月27 日20 時亞歐地面形勢圖來看,在蒙古國東部有一深厚低壓系統(tǒng),低壓中心為990 hPa,并形成鋒面系統(tǒng),緊隨其后為蒙古高壓,其中心值為1020 hPa,在蒙古高壓上方又有一強大的低壓系統(tǒng),并有降雪產(chǎn)生,而大興安嶺北部為多云天氣。27 日從夜間開始,鋒面系統(tǒng)逐漸東移,北部低壓系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)2 個低壓中心,并呈下壓趨勢,蒙古高壓勢力減弱南縮,為大興安嶺持續(xù)降雪提供了有利條件。從云圖可見,28-29 日內(nèi)蒙古東部、大興安嶺西部保持充足的水汽,28 日20 時地面圖上,低壓中心上部出現(xiàn)中雪,說明冷空氣勢力較強,29 日08 時降雪仍在持續(xù),直至午后結(jié)束。

        4 物理量分析

        從水汽條件來看,3 月28 日08 時850 hPa 的2 g/(s·hPa·cm)高水汽舌從日本海經(jīng)黑龍江省西部一直伸展到大興安嶺地區(qū),最大值達8 g/(s·hPa·cm),此后,高水汽舌輸送通道東移,至20 時從日本海經(jīng)黑龍江省東部至大興安嶺維持高水汽通道,大興安嶺水汽通量長時間高于2 g/(s·hPa·cm),為暴雪天氣提供了充足的水汽條件。而到了29 日08 時以后高于2 g/(s·hPa·cm)水汽區(qū)移出大興安嶺,大興安嶺水汽通量低于2 g/(s·hPa·cm),輸送減弱,降雪逐漸停止。

        從動力條件來看,3 月28 日08 時從吉林至黑龍江省西部、內(nèi)蒙古東部850 hPa 表現(xiàn)為一致的上升運動,且>10 Pa/s,大興安嶺大部上升速度>20 Pa/s,尤其是大興安嶺西部>30 Pa/s。隨著降雪持續(xù),強上升運動區(qū)東移,20 時黑龍江省均處于-10 Pa/s 區(qū)域,而大興安嶺上升運動分布與08 時基本一致,而到了29日08 時大興安嶺上升運動較28 日20 時明顯減弱,僅在大興安嶺南部處于10-20 Pa/s。

        從熱力條件來看,3 月28 日08 時從日本海經(jīng)黑龍江省西部到大興安嶺為高能舌,大興安嶺大部假相當(dāng)位溫高于16 ℃。同高水汽通量、強上升速度區(qū)一樣,高能舌也隨著時間推移向東移動,28 日20 時高能舌經(jīng)黑龍江省中部到達大興安嶺,大興安嶺大部仍高于16 ℃。29 日08 時以后大興安嶺熱力條件逐漸轉(zhuǎn)差,大興安嶺從北向南假相當(dāng)位溫逐漸減小至16 ℃。

        可見,正是由于水汽通量>4 g/(s·hPa·cm) 輸送帶、上升運動>20 Pa/s 區(qū)及假相當(dāng)位溫高于16 ℃能量輸送帶的長時間維持,才使得大興安嶺降雪得以持續(xù),累積雪量大,達到暴雪強度。

        5 強降雪過程預(yù)報

        大興安嶺暴雪事件主要發(fā)生在冬季,但在秋季、春季發(fā)生強降雪的概率也很高,甚至?xí)霈F(xiàn)暴雪[6],從ECMWF 極端天氣指數(shù)預(yù)報圖可見,3 月28 日08時-29 日08 時大興安嶺為異常降水區(qū)域覆蓋,極端降水概率超過了80.0 %分位。

        為準(zhǔn)確預(yù)報這場春季暴雪天氣,各臺站采取多種降水模式進行綜合分析,通過GRAPES、ECMWF、BEIJING 和SHAHGHAJ 等四種降水模式對比,降水時段、降水區(qū)域及穩(wěn)定性預(yù)報基本一致。中央氣象臺3 月28 日08 時24 h 降水預(yù)報明確了強降水區(qū)域和降水相態(tài)。針對此次強降雪過程,大興安嶺相關(guān)臺站提前發(fā)布了大-暴雪預(yù)報,漠河、呼中提前發(fā)布了暴雪藍色預(yù)警,加格達奇提前發(fā)布了暴雪黃色預(yù)警。

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