大連機(jī)場1月2日暴雪過程分析

摘要：2012年1月2日，大連出現(xiàn)了一次強(qiáng)降雪過程，降雪持續(xù)了一天時(shí)間，總積雪深度為10cm，達(dá)到了暴雪的強(qiáng)度。本文利用NCEP再分析資料，對這次強(qiáng)降雪過程進(jìn)行天氣學(xué)分析和診斷分析，得出如下結(jié)論：通常在強(qiáng)冷空氣影響下，水汽主要來自于中層的水汽的輸送，產(chǎn)生降雪的持續(xù)時(shí)間短，短時(shí)強(qiáng)度較大；而2日的冷空氣強(qiáng)度適中，中層水汽條件差，但渤海海域成為了降雪的主要水汽供應(yīng)源，產(chǎn)生的降雪具有持續(xù)時(shí)間長，降雪總量大，短時(shí)降雪強(qiáng)度大等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：大連地區(qū)；強(qiáng)降雪；水汽供應(yīng)

中圖分類號(hào)：P426.63+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-0432（2012）-11-0182-2

遼東半島三面環(huán)海，渤海、渤海海峽和黃海北部海域?qū)Υ筮B四季的天氣過程具有不同程度的影響。在冬季，海表溫度高于陸地溫度，所以大連的冬季降雪過程受四周的海域影響更為明顯。冷性低云降雪就是一種典型的大連地區(qū)受海域影響的降雪。早在上世紀(jì)70年代，王文輝等[1]就對我國暴雪形成機(jī)制進(jìn)行分析。李洪業(yè)等[2]對1981～1990年煙臺(tái)50個(gè)月的降雪資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析表明，當(dāng)冷空氣快速南下流經(jīng)黃海、渤海海域時(shí)，由于下墊面海溫作用，底層大氣增溫、增濕，層結(jié)處于不穩(wěn)定，有利于對流運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生、發(fā)展，易在山東半島北部沿海地區(qū)產(chǎn)生較大的冷流降雪。地處遼東半島南部的大連與山東半島北部隔海相望，相同地理位置使其動(dòng)機(jī)的降雪有相似的形成機(jī)制。王鑫等[3]對大連冷性低云降雪進(jìn)行分析，得出關(guān)于大連一般性的冷性低云預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，梁軍等[4]對大連地區(qū)的一次區(qū)域暴雪的特征進(jìn)行分析和數(shù)值模擬，從高低層環(huán)流形勢解釋產(chǎn)生強(qiáng)降雪的原因。但有關(guān)大連地區(qū)的非冷性低云降雪的研究中，渤海、黃海等海域?qū)笛┑乃┙o情況很少有人做研究。本文利用NCEP再分析資料本文利用NCEP再分析資料，對2012年一月份的一次強(qiáng)降雪過程進(jìn)行分析，著重研究冷空氣強(qiáng)度與水汽來源的問題。

1 天氣概況

在1月2日白天，14：20至15：20期間出現(xiàn)零星小雪天氣，伴有少量300米低云。晚間降雪開始于晚上19：51，開始降雪時(shí)為中雪；在20：35時(shí)，降雪加強(qiáng)為大雪，能見度降低為300米，并伴有120米的低云，大雪持續(xù)到20：50后又減弱為中雪，其后降雪強(qiáng)度一直維持在小到中雪的強(qiáng)度，能見度在1000米左右，直到3日凌晨01：50結(jié)束。從04：00開始本場又開始有斷斷續(xù)續(xù)的小雪，一直維持到3日15：30下午結(jié)束。本次降雪總積雪深度為10cm，達(dá)到暴雪標(biāo)準(zhǔn)。

本次降雪過程風(fēng)向風(fēng)速變化如下：2日白天風(fēng)向以北到偏北風(fēng)2米每秒左右，下午14：00左右轉(zhuǎn)為西南風(fēng)3米每秒左右，在降水開始時(shí)（20：00左右）風(fēng)向漸變?yōu)槠黠L(fēng)，后又逐漸轉(zhuǎn)為西到西北風(fēng)，在晚間23：00后，轉(zhuǎn)為偏北風(fēng)，風(fēng)速略有加強(qiáng)，在24：00出現(xiàn)最大平均風(fēng)速為7米每秒；在3日，風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，風(fēng)速為3～8米每秒。

從上面的時(shí)間來看，這次過程的冷空氣過境的時(shí)間為2日夜間，降雪開始時(shí)間均較大的提前于冷空氣襲來之前，而強(qiáng)降雪時(shí)間出現(xiàn)于風(fēng)向轉(zhuǎn)變之前，另外，從單站的風(fēng)的強(qiáng)度變化和溫度變化上，能夠明顯的看出這次過程的冷空氣并不是很強(qiáng)。

2 天氣學(xué)分析

根據(jù)降雪強(qiáng)度最強(qiáng)出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)，選取了1月2日晚20：00點(diǎn)的東亞高空天氣圖和地面天氣圖（數(shù)據(jù)資料來源于NCEP再分析資料），如圖1所示。

500hPa高空圖上，東亞天氣形勢成一槽一脊分布，貝加爾湖上空存在一高壓脊，東亞大槽處于調(diào)整階段，可分為東西兩段，東段是移除的東亞大槽，較為強(qiáng)盛；西段偏弱，為從極渦中補(bǔ)充冷空氣新生成的淺槽，低壓中心位于內(nèi)蒙東部，冷空氣中心略落后于低壓中心7個(gè)經(jīng)度，等溫線較為稀疏，低壓槽附近等溫線與等壓線交角明顯，預(yù)示著該低渦后續(xù)還會(huì)有發(fā)展；渦度平流不明顯，表示低壓槽移動(dòng)性不強(qiáng)；在沒有后續(xù)冷空氣補(bǔ)充的情況下，該冷渦將繼續(xù)發(fā)展，待發(fā)展成熟后，將會(huì)通過后續(xù)的長波調(diào)整融入東部槽，并在偏西位置重新建立東亞大槽。

850hPa高空圖（圖略）與500hPa高空圖相似。新疆以北地區(qū)為一高壓控制，而在日本以東地區(qū)則為一較強(qiáng)的氣旋性環(huán)流中心，本場及整個(gè)華北地區(qū)均處于西高東低氣壓形勢控制，等壓線以南北走向?yàn)橹?，且比較稀疏。除遼東半島處存在弱的西到西南氣流，整個(gè)中國中東部地區(qū)均為西北氣流控制。

地面天氣圖中大連本場盛行風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，且正處于風(fēng)向轉(zhuǎn)變的過程中，大的形勢下，本場處于高壓前部，但在高壓前沿的渤海地區(qū)形也可以分析出稍弱的低壓的形勢。

綜合上述分析，從天氣尺度來講，2日晚間20點(diǎn)的高低空溫壓配置屬于較弱的冷空氣入侵。但實(shí)際上該日的降雪強(qiáng)度，和持續(xù)時(shí)間都比較強(qiáng)，而且總積雪深度達(dá)10cm，已經(jīng)達(dá)到暴雪的標(biāo)準(zhǔn)。以上分析未考慮渤海、黃海等海域?qū)Υ筮B降水的水汽輸送與供給，下面我們針對水汽輸送做診斷分析。

3 診斷分析

大連位于遼東半島南部，東北方向?yàn)殛懙?，而其他個(gè)方向均為海域，對本場天影響很大，給預(yù)報(bào)帶來很大的困難。由于天氣系統(tǒng)多為自西向東移動(dòng)，所以大連的天氣情況受渤海影響更為巨大。在冬季，當(dāng)有較強(qiáng)干冷空氣自大陸一如黃、渤海時(shí)，受底層的動(dòng)力和熱力不穩(wěn)定，常常會(huì)有將洋面的熱量和水汽通過湍流作用傳輸給底層的現(xiàn)象，常使底層的熱量和水汽重新分布，所以渤海在降雪的形成和維持的作用上，是必須考慮的。

從圖2可以看到，在2日20時(shí)，700hPa的水汽通量的主要輸送區(qū)域移經(jīng)大連的下游地區(qū)，該層次后續(xù)不具有給大連提供水汽的條件；而在低層，從950hPa的通量來看，在低層有很好的水汽條件，連續(xù)幾個(gè)時(shí)次的圖例分析也表示，950hPa的水汽通量高值區(qū)移動(dòng)性不強(qiáng)，由于底層的水汽輸送距離短，那么就表示底層的水汽來源于該地區(qū)的海面。2日白天的降水是由700hPa的水汽供應(yīng)的，降雪量很少，而后降雪停止，晚間的降雪重新開始，水汽來源主要來自于底層水汽的輸送。

從圖3可以更明顯的看到，在2日20時(shí)的降水，水汽輸送主要在底層900hPa以下，風(fēng)的水平切變也在900hPa以下比較明顯；水汽富集區(qū)（散度的負(fù)值區(qū)），主要位于為渤海海域的底層，而水汽通量散度的正值區(qū)就位于大連陸地地區(qū)。簡而言之就是冷空氣把渤海海面上的水汽源源不斷的運(yùn)送到大連陸地地區(qū)，形成低云降雪。

為了能夠更加詳細(xì)的了解空間環(huán)流形勢，對垂直方向的運(yùn)動(dòng)情況，做溫度和垂直速度的剖面圖，如圖4所示。

2日20點(diǎn)，在115°～122°E之間，底層是一個(gè)暖區(qū)，剛好對應(yīng)于該地區(qū)的渤海地區(qū)，而垂直運(yùn)動(dòng)比較明顯的位置在120°～123°E之間，剛好為大連所在位置，且垂直運(yùn)動(dòng)高度為底層850hPa以下，表明在底層才有較強(qiáng)的垂直運(yùn)動(dòng)，通過衛(wèi)星云圖（圖略）也可以看到形成降雪的云也以低云為主。

綜合上述分析，可以得到如下結(jié)論，這次降雪過程，冷空氣不是特別強(qiáng)，且中層沒有較好的水汽輸送；但在低層（尤其是900hPa以下）有較好的水汽富集，且風(fēng)速的強(qiáng)度不至于把的水汽吹散，為降雪提供了較好的水汽，產(chǎn)生降雪的云層也比較低；根據(jù)天氣尺度的分析也表明，在2日的過程中，高空冷渦處于發(fā)展階段，移動(dòng)緩慢，致使底層系統(tǒng)也無明顯移動(dòng)，使整個(gè)降雪機(jī)制得以維持，產(chǎn)生長時(shí)間的強(qiáng)降雪。

4 結(jié)論

本文運(yùn)用NCEP再分析資料對2012年1月份大連的一次強(qiáng)降雪過程進(jìn)行天氣學(xué)分析，著重針對于水汽的來源方面進(jìn)行考究，得出如下結(jié)論：

1.本場降雪過程持續(xù)時(shí)間長，降雪強(qiáng)度大，主要與其高空環(huán)流形勢穩(wěn)定有關(guān)；水汽來源主要來自于渤海海面；冷空氣強(qiáng)度適中，且中低層風(fēng)力適中，有利于渤海海面水汽的富集，加上穩(wěn)定的環(huán)流形勢，使大連維持了較長時(shí)間的大強(qiáng)度降雪。

2.在天氣預(yù)報(bào)過程中，綜合考慮地方性和季節(jié)性特點(diǎn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)分析，提高預(yù)報(bào)水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 王文輝，徐祥德.錫盟大學(xué)過程和“77.10”暴雪分析[J].氣象學(xué)報(bào)，1979，37（3）：80-86.

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