曹山

摘要 利用地面觀測資料、NCEP再分析資料、臺站觀測資料等對2021年11月5—7日出現(xiàn)在錫林郭勒盟的暴雪天氣的環(huán)流形勢、物理量場及對農(nóng)牧業(yè)的危害進行分析。結果表明：暴雪天氣期間，高層西南氣流與低層東北氣流的作用，導致暖濕空氣沿著冷墊爬升，為暴雪天氣的出現(xiàn)提供了有利條件；高空急流增大，錫林郭勒盟出口左側(cè)的抽吸作用加強，低層風向風速切變、高空槽、地面冷鋒的共同作用增強了上升運動的強度，促進了暴雪天氣的發(fā)生發(fā)展；低層輻合與高層輻散的散度場配置，對垂直運動的發(fā)生發(fā)展較為有利，冷高壓的南壓，使得降雪落區(qū)不斷擴大；比濕和水汽通量高值中心對應，暖濕空氣被迫抬升，為垂直方向上水汽的積聚輻合提供了有利條件，對流層中、低層處的水汽輻合繼續(xù)維持，促進了暴雪天氣的發(fā)展加強和繼續(xù)維持；暴雪天氣出現(xiàn)時對農(nóng)業(yè)、設施作物和畜牧業(yè)的危害較大，需要做好暴雪防災減災工作。

關鍵詞 暴雪天氣；環(huán)流形勢；物理量場診斷；錫林郭勒盟

中圖分類號：P426.63+4 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）12–0-03

Analysis of the Causes of A Blizzard in the Ximeng Region in Early November 2021

Cao Shan （Xilingol League Meteorological Bureau， Xilingol， Inner Mongolia 026000）

Abstract This article uses ground observation data， NCEP reanalysis data， and station observation data to analyze the circulation situation， physical quantity field， and harm to agriculture and animal husbandry of the heavy snow weather that occurred in Xilingol League from November 5～7， 2021. The results indicate that during blizzard weather， the interaction between the upper southwest airflow and the lower northeast airflow causes warm and humid air to climb along the cold pad， providing favorable conditions for the occurrence of blizzard weather; The increase of high-altitude jet current strengthens the suction effect on the left side of the Xilingol League exit， and the combined effect of low-level wind direction and wind speed shear， high trough， and surface cold front increases the intensity of upward movement， promoting the occurrence and development of snowstorm weather; The divergence field configuration of low-level convergence and high-level divergence was more favorable for the occurrence and development of vertical motion. The southward pressure of the cold high pressure makes the snowfall area continuously expand; The center of high specific humidity and water vapor flux corresponds to the forced rise of warm and humid air， providing favorable conditions for the accumulation and convergence of water vapor in the vertical direction. The water vapor convergence in the middle and lower troposphere continues to maintain， promoting the development， strengthening， and maintenance of heavy snow weather; When blizzard weather occurs， it poses significant harm to agriculture， facility crops， and animal husbandry， and it was necessary to do a good job in snow disaster prevention and reduction.

Key words Blizzard weather; Circulation situation; Physical quantity field diagnosis; Xilingol League

1 天氣實況及氣象服務

1.1 天氣實況

2021年11月5日19：00—7日08：00，錫林郭勒盟出現(xiàn)秋末冬初第一場強降雪天氣，西烏珠穆沁旗巴拉嘎爾高勒鎮(zhèn)、太仆寺旗東部、正藍旗上都鎮(zhèn)、多倫縣南部出現(xiàn)大暴雪，累計降雪量為20.6～27.1 mm，西烏珠穆沁旗大部、錫林浩特西北部、正鑲白旗南部、太仆寺旗西部、正藍旗大部、多倫縣北部出現(xiàn)暴雪，累計降雪量為10.2～19.9 mm，南部其余地區(qū)及錫林浩特大部、阿巴嘎旗中部、蘇尼特左旗中部、二連浩特、蘇尼特右旗大部出現(xiàn)大雪，累計降雪量為5.3～9.9 mm，其余地區(qū)降雪量為0.2～4.7 mm。

1.2 氣象服務

第一，應急響應。在暴雪天氣出現(xiàn)前，錫林郭勒盟氣象局就開始密切關注這次降雪天氣過程，并與內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象臺加強天氣會商。根據(jù)錫林郭勒盟氣象臺發(fā)布的重要天氣辦公室的要求，各旗縣（市、區(qū)）政府、相關部門、通信運營商及相關媒體做好應急預警和災害防御工作。第二，預警服務。這次暴雪天氣是從11月5日19：00開始，7日08：00結束。2021年11月3日錫林郭勒盟氣象臺就發(fā)布了重要天氣報告，從6日開始氣象臺連續(xù)發(fā)布6條氣象災害預警信號，暴雪預警信號從藍色升級為紅色。第三，決策服務。錫林郭勒盟氣象臺發(fā)布了《重要天氣報告》《氣象信息公報》《交通氣象信息》等。通過分析這次暴雪天氣過程對農(nóng)牧業(yè)和交通運輸可能產(chǎn)生的影響及對應的防御措施，為政府領導防災決策提供科學依據(jù)。第四，公眾氣象服務。在暴雪天氣期間，各種類型預警、預報、雪情信息都借助電視臺、電臺、報社、草原110、手機、網(wǎng)站、電子顯示屏等渠道向社會大眾進行發(fā)布[1-3]。

2 環(huán)流形勢分析

在暴雪天氣還沒有出現(xiàn)前，500 hPa中高緯度地區(qū)呈現(xiàn)出“兩脊一槽”的環(huán)流形勢，其中有一高壓脊出現(xiàn)在烏拉爾山到巴爾喀什湖一帶，有一東北至西南走向的低槽（渦）則出現(xiàn)在新疆東部到貝加爾湖上空，貝加爾湖附近有冷渦中心存在，同時與-42 ℃的冷中心相對應，東北地區(qū)上空存在高壓脊，而在高空槽前的西南氣流中則是錫林郭勒盟所在地。在2021年11月5日08：00—7日08：00這段時間內(nèi)，貝加爾湖低渦在旋轉(zhuǎn)的過程中不斷向東轉(zhuǎn)移，在這一過程中有大量的冷空氣分裂，直接增強高空槽向東轉(zhuǎn)移時強度，槽前西南氣流對整個錫林郭勒盟產(chǎn)生影響[4-5]。

在200 hPa高空處（圖1a），高空急流較為明顯，而在高空急流入口區(qū)右側(cè)則分布有錫林郭勒盟，同時還存在顯著的“抽吸作用”，使得上升運動強度增強，對暴雪天氣的發(fā)生發(fā)展較為有利。在中低層處（圖1b、圖1c），貝加爾湖南部存在較為密集的等溫線，同時東北到西南方向存在明顯的鋒區(qū)，850 hPa低空處（圖1d）的河套北部上空的東北風明顯，再加上偏南風的切變作用，使得偏東風帶來的回流冷空氣形成了“冷墊”，這種情況與高空鋒區(qū)的關系較為密切，推動暖空氣的被迫抬升；增強了上升運動強度。此外，因切變線東移南壓的影響，使得西南風強度增強，存在較為明顯的風場輻合，對暴雪落區(qū)的水汽輻合及上升運動較為有利。11月5日14：00，有東北至西南走向的冷鋒出現(xiàn)在新疆東部到錫林郭勒盟一帶，冷高壓前部存在冷鋒，而河套倒槽對南部地區(qū)產(chǎn)生影響。隨著時間的推移，到17：00，地面冷高壓增幅較大，冷高壓中心值從開始的1 045 hPa到1 047.5 hPa，3 h增加幅度為2.5 hPa。因冷鋒的南壓作用，6日08：00以后北部鋒區(qū)強度逐漸減弱，南部的鋒區(qū)強度則不斷增強，影響錫林郭勒盟的降雪強度，尤其是7日08：00，南部的降雪達到暴雪量級，之后冷鋒從錫林郭勒盟地區(qū)移出，影響錫林郭勒盟的降雪天氣逐漸減弱，直至結束。

3 物理量場診斷分析

3.1 動力條件

沿著117.63°E、44.57°N，也就是沿著大暴雪中心做散度、垂直速度和風場做經(jīng)向垂直剖面圖，11月6日02：00（圖2a），暴雪落區(qū)內(nèi)的上升運動較為明顯，負散度區(qū)從低層不斷朝著高層伸展，最后到達750 hPa高度處，而暴雪落區(qū)附近有負散度中心存在，中心值高達-12×10-5 s-1；而正散度區(qū)域?qū)?50～100 hPa高度，同時存在正散度中心，數(shù)值達到了4.5×10-5 s-1，將其與風場配合分析，800 hPa高度以下存在東北風，隨著時間的推移不斷擴展到暴雪落區(qū)。6日08：00（圖2b），負散度區(qū)從低層向南部地區(qū)進一步擴展，同時向高層伸展到500 hPa高度處，而此時的500 hPa高度以上以正散度區(qū)為主，將其與速度場進行配合，暴雪落區(qū)以負值分布為主，負速度區(qū)不斷朝著200 hPa高度處伸展，而在700～400 hPa高度處存在垂直速度大值中心，高達-0.9 hPa/s，上升氣流極為明顯。因垂直上升運動中心同散度場中的輻合、輻散中心高度耦合，為暴雪天氣過程的出現(xiàn)提供了極為強烈的上升運動，為水汽的抬升及匯合提供了有利條件。在暴雪天氣出現(xiàn)期間，這種低層輻合與高層輻散的散度場配置，對垂直運動的發(fā)生發(fā)展較為有利，再加上倒槽頂部與高壓底部偏東氣流的影響，暖濕空氣以低層冷空氣墊為媒介不斷向上爬升，同時出現(xiàn)鋒生，因冷高壓的不斷南壓，使得降雪落區(qū)從北到南不斷擴大。

3.2 水汽條件

沿著暴雨落區(qū)中心做水汽通量散度、水汽通量及比濕的時間垂直剖面，在700 hPa低層附近存在水汽通量和比濕的大值中心，且水汽通量大值區(qū)內(nèi)對應比濕數(shù)值高值區(qū)，而比濕高值區(qū)內(nèi)存在最大值，達到了3.3 g/kg（圖3a）。11月6日08：00，水汽輻合強度達到最大，而700 hPa高度處存在最大水汽通量散度中心（圖3b）。由此不難看出，中低層高度處有充足的水汽含量，尤其是到達大暴雪上空后，水汽輻合極為強烈，大暴雪落區(qū)內(nèi)的水汽條件較為充足。在強降雪天氣出現(xiàn)期間，800 hPa高度以下以東北風為主，同水汽通量散度輻散區(qū)對應，因水汽通量和比濕數(shù)值偏小，說明低層東北風以干冷空氣為主，這種低層干冷空氣分布極易形成“冷墊”，為暖濕氣流的強迫抬升作用提供了有利條件，抬升中的濕度不斷加大，尤其是700 hPa高度附近的冷卻基本飽和，同比濕和水汽通量高值中心對應，再加上暖濕空氣被迫抬升，為垂直方向上水汽的積聚輻合提供了有利條件，對流層中、低層處的水汽輻合繼續(xù)維持，對暴雪天氣長期維持具有促進作用，同時還有利于暴雪天氣的發(fā)展。

4 暴雪對農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的危害

4.1 對越冬作物的危害

第一，小麥。小麥是錫林郭勒盟主要農(nóng)作物品種之一，降雪對其種植的影響有利有弊，且利大于弊。若暴雪天氣出現(xiàn)在小麥越冬期，由于降雪強度大，在沒有及時清除降雪的情況下，極易產(chǎn)生積雪，由于積雪的覆蓋作用，小麥遭受凍害的概率大幅度下降；暴雪天氣期間往往會伴隨著低溫天氣，可減緩小麥生長速度，有利于改善群體結構，低溫很容易危害部分晚苗或弱苗，提高了群體結構的合理性水平；因暴雪天氣出現(xiàn)時大多伴隨著低溫天氣，會對越冬期的蟲口密度產(chǎn)生影響，將會阻礙病害的滋生蔓延速度，翌年農(nóng)作物遭受蟲害的強度隨之下降。暴雪對小麥的危害主要表現(xiàn)為若覆蓋在小麥上的冰雪層消融，一旦0 ℃以下的低溫天氣持續(xù)時間較長，小麥極易受凍，會降低小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，對農(nóng)民經(jīng)濟收入產(chǎn)生影響。

第二，油菜。降雪強度和持續(xù)時間的共同作用直接決定了對油菜的危害程度。若暴雪天氣持續(xù)時間較長，油菜植株很難承受住重壓，很容易出現(xiàn)莖稈折斷等機械損傷；長期降雪天氣會增加土壤濕度，將會影響油菜壯苗的形成。

4.2 對設施農(nóng)業(yè)的危害

在設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，暴雪天氣對農(nóng)業(yè)危害較為明顯，尤其表現(xiàn)在大棚蔬菜方面。對于持續(xù)性時間較長的暴雪天氣來說，因降雪強度大，極易導致棚上堆積較厚的積雪，短時間內(nèi)會導致大棚內(nèi)的溫度快速下降，會對透光性能產(chǎn)生影響，對大棚蔬菜日后生長發(fā)育極為不利。由于暴雪天氣出現(xiàn)時大多伴隨著溫度驟降，一旦棚內(nèi)溫度降至一定數(shù)值，將會導致蔬菜遭受凍害，甚至導致蔬菜大棚坍塌。暴雪低溫持續(xù)較長時間會增加大棚蔬菜管理難度，不利于反季節(jié)蔬菜的正常供應。

4.3 對畜牧業(yè)的危害

因暴雪天氣的降雪量較大，對牧區(qū)的危害極為嚴重，會造成大量牲畜死亡。因錫林郭勒盟以畜牧業(yè)生產(chǎn)為主，牲群則是牧民經(jīng)濟收入的主要來源，一旦出現(xiàn)大批量牲畜死亡，其造成的財產(chǎn)損失不可估量。暴雪災害對畜牧業(yè)的危害主要體現(xiàn)在以下3個方面：第一，畜禽凍死、壓死。暴雪天氣出現(xiàn)時的溫度較低，一旦暴雪天氣持續(xù)時間較長，因不能及時清理積雪，雪災凍害極易導致牲畜被凍死，甚至是對牧民生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)生影響。第二，牲畜圈舍、飼養(yǎng)大棚被壓塌。在暴雪凍害出現(xiàn)時，因降雪強度大，會出現(xiàn)大量積雪，再加上積雪深厚，會壓塌牧區(qū)牲畜建圈舍和飼養(yǎng)大棚，出現(xiàn)人員、牲畜傷亡等情況。第三，增加防疫難度。因暴雪天氣出現(xiàn)時的溫度較低，病毒低溫條件下存活率較高，再加上存活時間長，使得冬春季節(jié)是豬瘟、禽流感、口蹄疫等動物疫病高發(fā)期，一旦出現(xiàn)雪災凍害，因畜禽飼料和養(yǎng)分供應不足，抵抗能力將會減弱，增加疾病感染風險，使得疫病流行蔓延，對畜牧業(yè)的發(fā)展較為不利。

5 防災減災對策

第一，及時處理死亡牲畜。天氣回暖前后，及時對死亡牲畜進行消毒，通過焚燒、深埋、消毒等措施做好無害化處理工作，有效抑制病菌傳播和疫病擴散。第二，落實補貼政策，增加飼養(yǎng)數(shù)量。做好奶牛良種補貼等工作，不斷優(yōu)化后備母牛飼養(yǎng)補貼政策和加強牲畜標準化建設。若牛羊圈舍因雪災受損，需及時修葺，做好牲畜防寒工作，增加畜禽飼養(yǎng)數(shù)量。第三，強化基礎設施建設，提高災害性天氣監(jiān)測水平。作為農(nóng)業(yè)氣象服務的主要方式，天氣預報在農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著十分重要的作用。錫林郭勒盟氣象局應根據(jù)天氣預報中現(xiàn)存問題，不斷提高氣象人員綜合素質(zhì)，加大對氣象科學基礎的研究力度，不斷提高氣象服務現(xiàn)代化水平，充分發(fā)揮氣象服務在畜牧業(yè)中的作用。

6 結論

第一，暴雪天氣期間，高層西南氣流與低層東北氣流的作用，導致暖濕空氣沿著“冷墊”爬升，為暴雪天氣的出現(xiàn)提供了有利條件。

第二，高空急流加強，錫林郭勒盟出口左側(cè)的抽吸作用加強，低層風向風速切變、高空槽、地面冷鋒的共同作用增強了上升運動的強度，促進了暴雪天氣的發(fā)生發(fā)展。

第三，低層輻合與高層輻散的散度場配置，對垂直運動的發(fā)生發(fā)展較為有利，冷高壓的南壓，使得降雪落區(qū)不斷擴大。

第四，比濕和水汽通量高值中心對應，暖濕空氣被迫抬升，為垂直方向上水汽的積聚輻合提供了有利條件，對流層中、低層處的水汽輻合繼續(xù)維持，促進了暴雪天氣的發(fā)展。

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