王慶玨，徐海峰，孟筱簫

吉林省臨江市氣象局，吉林臨江 134600

暴雪是我國北方大部分地區(qū)冬季經(jīng)常發(fā)生的一種災害性天氣[1-2]。隨著社會的不斷發(fā)展，廣大群眾對暴雪天氣精細化天氣預報的要求越來越高。近年來，我國許多學者十分注重對暴雪天氣過程的研究。辛艷輝等[3]通過對遼寧省2次區(qū)域性暴雪天氣進行分析發(fā)現(xiàn)，中緯度高空槽的生成與東移和遼寧降雪之間聯(lián)系密切。2次暴雪天氣過程中，在50～60°N之間產(chǎn)生的低渦和東北西南向的大槽是遼寧區(qū)域性暴雪天氣暴發(fā)的主要影響系統(tǒng)。水汽通量散度、溫度平流、渦度等物理量對遼寧省暴雪落區(qū)與持續(xù)時間的預報具有一定的指示作用。

萬瑜等[4]通過分析新疆中天山附近城市2011年初春出現(xiàn)的一次暴雪天氣發(fā)現(xiàn)，此次天氣過程是由于南、北2支鋒區(qū)在中亞一帶匯集后東移發(fā)展產(chǎn)生的，天氣過程來臨前，散度和垂直速度的結(jié)構(gòu)均為高層輻散、低層輻合；降雪地區(qū)發(fā)生了東南大風，地面溫度急劇上升，氣壓下降，為此次天氣帶來了有利的熱力條件；此次冷空氣通過偏西途徑對城區(qū)造成影響，在冷空氣的作用下加上城市熱島效應，強降雪在氣溫偏高城區(qū)發(fā)生的概率很高，并且降雪中心通常發(fā)生于鋒區(qū)。

田秀霞等[5-7]深入探究了我國華北地區(qū)寒潮降雪天氣，認為我國華北平原冬季降雪過程多與回流形勢有關(guān)，華北地區(qū)降雪的一種重要環(huán)流形勢是“高壓后部回流型”，比如，回流和河套以西區(qū)域東移的高空槽相結(jié)合，產(chǎn)生華北錮囚鋒，推動華北平原發(fā)生大面積雨雪天氣，這與當?shù)氐牡乩砦恢煤偷匦谓Y(jié)構(gòu)聯(lián)系密切。

寇思聰?shù)萚8]分析本溪地區(qū)1次大到暴雪過程的影響發(fā)現(xiàn)，此次大到暴雪過程是大尺度環(huán)流背景下產(chǎn)生的，東北冷渦和烏拉爾山高壓脊的穩(wěn)定與發(fā)展有利于冷空氣持續(xù)南下，形成遼寧西部低值系統(tǒng)，為本溪地區(qū)的大雪到暴雪天氣提供了有利的環(huán)流背景。王慧清等學者[9-11]也對我國地方降雪天氣過程開展了研究，并取得了許多研究成果。

吉林省地處中國東北地區(qū)中部，與黑龍江省、遼寧省、內(nèi)蒙古三省相交，地 跨121°38′～131°19′E、40°50′～46°19′N。境內(nèi)地勢由東南向西北傾斜，呈現(xiàn)出東南高、西北低的特征。吉林省位于中緯度歐亞大陸的東側(cè)，屬于溫帶大陸性季風氣候，四季分明，雨熱同季。春季干燥風大，夏季高溫多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷漫長。從東南向西北由濕潤氣候過渡到半濕潤氣候再到半干旱氣候。受其地理區(qū)域位置和氣候特征的影響，暴雪天氣成為吉林省春季、冬季經(jīng)常出現(xiàn)的天氣現(xiàn)象。暴雪天氣發(fā)生的過程中，除了可以緩解土壤墑情，還特別容易發(fā)生雪災，給交通運輸造成不利影響。

因此，通過分析吉林省2018年3月中旬的一次暴雪天氣成因，不斷加深對暴雪天氣發(fā)生發(fā)展規(guī)律的認識，為提高暴雪天氣預報準確率和防災減災工作提供可靠的指導。

1 天氣實況

2018年3月14—15日，吉林省出現(xiàn)了一次降雪天氣過程，局部地區(qū)達到暴雪、大暴雪級別。有17站降雪量達到10 mm以上，降雪量排在前3位的站點分別為柳河站、遼源市區(qū)、北大壺，降雪量分別為33.9、33.4、32.8 mm。此次暴雪天氣主要集中于吉林省中南部，暴雪天氣給當?shù)亟煌ㄟ\輸帶來了不利影響。

2 環(huán)流形勢分析

2.1 高空形勢場

在暴雪天氣出現(xiàn)之前，中高緯主要屬于平直的緯向環(huán)流，氣流南北交換較弱，沒有明顯的能量交換，冷空氣活動較弱。但因南北太陽輻射強度的差異，西風帶中溫度梯度增強。分析此次暴雪天氣發(fā)生過程500 hPa形勢場(圖1)發(fā)現(xiàn)，中高緯等壓線十分密集，并且鋒區(qū)特別強。

圖1 2018年3月13日20:00(a)、14日08:00(b)、14日20:00(c)、15日08:00(d)500 hPa位勢高度場(單位：gpm)

2018年3月13日20:00—14日08:00，中高緯始終屬于平直的西風帶鋒區(qū)，鋒區(qū)持續(xù)東移增強。我國西南始終分布著1個高空槽。3月14日08:00～15 日08:00，隨著平直西風環(huán)流不斷東移波動形成一淺槽，南北交換持續(xù)加強，有效位能逐漸轉(zhuǎn)變成動能，為此次強降雪天氣發(fā)生提供了能量和動力條件。雨雪天氣出現(xiàn)時，平直西風帶波動較小，貝加爾湖東邊有1個高空槽形成且不斷東移，對全省造成影響；15日20:00高空槽移過吉林省，擾動減弱且消失，此次過程基本停止，槽后冷空氣不斷南下，發(fā)生低溫寒潮天氣。

2.2 地面形勢場

在此次天氣過程前期，2018年3月13日08:00，貝加爾湖西北的中西伯利亞區(qū)域?qū)儆诶涓邏?，朝鮮半島以南屬于高壓，高壓脊對吉林省中南部帶來影響，江淮至東北地區(qū)屬于低壓帶，有1個閉合低壓分布在吉林。3月13日20:00冷高壓始終保持穩(wěn)定，冷高壓中心值為1 035 hPa，3月14日08:00冷高壓東移南壓至貝加爾湖，同時不斷增強，中心值為1 040 hPa，冷高壓在西風環(huán)流引導下南壓，移動速度越來越快[12]。

前期冷高壓穩(wěn)定少動，地面閉合低壓不斷朝東北方向延伸，促使氣壓梯度增大，至3月14日20:00在吉林構(gòu)成冷鋒，3月14日晚冷鋒過境形成強降雪天氣。一般來說，低槽不斷增深加快，槽后冷平流越來越強，槽內(nèi)存在冷鋒鋒生，但本次冷鋒鋒生在西伯利亞冷高壓不斷朝東邊一帶發(fā)展時，高壓前部存在顯著的3 h變壓。在3月14日20:00吉林省中部和南邊一帶處于3 h正變壓梯度大值區(qū)。而在此之前，近地面風顯著增強，因此，在高壓東南方向存在冷鋒鋒生。隨著時間的推移，3月15日02:00，較強的冷高壓持續(xù)東移南壓。3月15日08:00高壓前部對吉林產(chǎn)生影響，低壓帶南壓，吉林全部受冷高壓影響。高空槽后冷空氣南下，導致吉林省出現(xiàn)大面積低溫寒潮天氣。

3 物理量場分析

3.1 水汽條件

3.1.1 水汽輻合條件2018年3月13日20:00，水汽通量在吉林省中部較小，存在顯著的輻散中心，有1較弱的水汽輻合處于吉林省東南部，水汽通量值比中部要高；3月14日08:00吉林中南部存在顯著的水汽輻合，水汽通量不斷變大，急流處于我國東北地區(qū)。3月14日20:00，急流顯著變強，有1急流帶分布在東?！S?！澈?，持續(xù)朝東北地區(qū)輸送水汽。3月13日08:00—14日20:00，始終維持西南水汽輸送，同時持續(xù)加強，長時間水汽的維持使此次降雪持續(xù)出現(xiàn)。

3.1.2 比濕條件分析此次暴雪天氣期間的比濕場可知，2018年3月13日20:00—3月14日20:00，700 hPa 低空比濕值處于2.0 g/kg左右，這與吉林出現(xiàn)強降雪天氣的指標閾值相符。

3.1.3 水汽遠距離輸送2018年3月13日20:00，850 hPa處分布著西南氣流將水汽由東南沿海通過黃海不斷朝北邊一帶傳輸，3月14日08:00經(jīng)渤海灣增強，產(chǎn)生西南急流，促使其持續(xù)朝東北一帶輸送。急流出口區(qū)處于吉林、遼寧兩省相交地帶，此時最大風速為24 m/s，內(nèi)蒙古一帶存在切變線。3月14日20:00，急流持續(xù)東移南壓，并且在41°N一帶產(chǎn)生切變線。此時，吉林省中部和南部區(qū)域受北切變線和西南急流所影響，它們共同推動了此次暴雪天氣的發(fā)生發(fā)展。3月15日08:00，西南急流不斷朝東邊發(fā)展，暴雪天氣過程基本結(jié)束。

3.2 能量條件

在此次天氣過程發(fā)生時，由500 hPa溫度場可知，2018年3月13日08:00～20:00，溫度槽處于貝加爾湖以北，冷中心強度為-24 ℃，3月14日08:00～20:00，中緯度等溫線呈平直狀態(tài)，3月15日08:00溫度槽處在內(nèi)蒙古一帶，雨雪天氣從開始到結(jié)束，強冷中心值始終處于-24 ℃左右。

分析850 hPa溫度場可知，3月13日08:00在貝加爾湖以北分布著冷槽，有1個暖中心分布在華北一帶，吉林位于暖脊前部。3月14日20:00，由于冷空氣持續(xù)東移南壓，暖脊不斷東移，一直處于0～4 ℃等溫線范圍內(nèi)，有較強的溫度風區(qū)產(chǎn)生于冷槽和暖脊之間。降雪天氣隨著溫度鋒區(qū)的移入而形成。3月15日08:00暖脊消失，冷空氣不斷南壓，0℃等溫線移動至40°N一帶，溫度鋒區(qū)移出，此次天氣過程趨于結(jié)束?？偟膩碚f，溫度鋒區(qū)為此次暴雪天氣提供了有利的能量條件。

3.3 動力條件

從此次暴雪天氣過程中偏東風的垂直分布情況來看，2018年3月14日20:00～23:00，有東風氣流在3.0 km以上趨于建立，厚度處于3.0～5.5 km之間，2.0 km以上屬于西南風；3月14日20:00主體降雪出現(xiàn)后，東風氣流進入，此時不穩(wěn)定層結(jié)越來越厚，在東風急流的作用下，源于日本海的充足水汽不斷朝吉林省一帶傳輸。3月14日23:00之后，溫度顯著下降，西南暖濕氣流和東風急流共同交匯形成擾動，產(chǎn)生動力抬升作用，為吉林降雪天氣的發(fā)生提供了動力條件。3月14日 02:00之后，低空逐漸有偏北冷空氣帶來影響，產(chǎn)生冷下墊面，其厚度處于1.5～1.8 km之間。這使得暖濕空氣順著冷的下墊面逐漸爬升，產(chǎn)生動力抬升不穩(wěn)定性。由上述分析發(fā)現(xiàn)，偏東急流和偏北氣流的共同作用為此次暴雪天氣的發(fā)生提供了有利的動力條件。

4 暴雪天氣氣象服務(wù)

在暴雪天氣，氣象服務(wù)扮演著至關(guān)重要的角色。第一，氣象服務(wù)可以通過持續(xù)監(jiān)測天氣狀況，預測暴雪的發(fā)生和走勢。一旦發(fā)現(xiàn)暴雪天氣即將來臨，氣象部門應該及時發(fā)布預警信息，使人們有足夠的時間采取措施防范。

第二，在暴雪天氣發(fā)生時，氣象服務(wù)應通過廣播、電視、手機短信等方式向公眾提供實時的天氣信息，包括當前的降雪情況、風速、溫度等。這些信息對公眾了解天氣狀況、安排出行和采取必要的防范措施非常關(guān)鍵。

第三，氣象服務(wù)通過對氣象數(shù)據(jù)進行分析，幫助公眾了解暴雪天氣的形成原因和可能的發(fā)展趨勢。分析結(jié)果還可以為政府和相關(guān)機構(gòu)提供決策依據(jù)，以更好地協(xié)調(diào)和應對暴雪天氣帶來的挑戰(zhàn)。

第四，在暴雪天氣發(fā)生時，氣象服務(wù)會與政府、救援機構(gòu)等密切配合，確保應急響應及時、有效。氣象部門會根據(jù)天氣情況及時發(fā)布道路結(jié)冰預警、道路封閉通知等，提醒公眾注意安全并采取應對措施。

第五，氣象服務(wù)提供的歷史氣象數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，對城市規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面也具有重要參考價值。例如，城市規(guī)劃者在決定建設(shè)新的道路或交通樞紐時，會考慮歷史上的暴雪天氣數(shù)據(jù)，以制定更加合理的設(shè)計方案。

5 結(jié)論

(1)此次暴雪天氣主要是在地面冷鋒和低空切變的影響下形成的。中高緯始終屬于平直的西風帶鋒區(qū)，鋒區(qū)持續(xù)東移增強，吉林省中部和南邊一帶處于3 h正變壓梯度大值區(qū)，冷鋒經(jīng)過吉林促使當?shù)禺a(chǎn)生暴雪天氣。

(2)吉林中部和南部區(qū)域存在顯著的水汽輻合，水汽通量較大，700 hPa低空比濕值處于2.0 g/kg左右，該地區(qū)還受切變線和西南急流所影響，為此次暴雪天氣的發(fā)生提供了豐富的水汽條件。

(3)冷空氣持續(xù)東移南壓，暖脊不斷東移，一直處于 0～4 ℃等溫線范圍內(nèi)，有較強的溫度風區(qū)產(chǎn)生于冷槽和暖脊之間，降雪天氣隨著溫度鋒區(qū)的移入而形成。溫度鋒區(qū)為此次暴雪天氣提供了有利的能量條件。

(4)在偏東急流和偏北氣流的作用下，產(chǎn)生動力抬升作用，為吉林暴雪天氣的發(fā)生提供了動力條件。