2013年4月本溪一次雨轉(zhuǎn)暴雪天氣過程分析

高艷波，丁 偉，效碧鴻(遼寧省本溪市氣象局，遼寧本溪117000)

在秋冬或冬春過渡季節(jié)，一次強冷空氣活動，常常帶來降水、強降溫、大風等天氣，降水性質(zhì)隨著溫度層結(jié)不同，會隨著發(fā)生轉(zhuǎn)換，如從降雨轉(zhuǎn)為雨夾雪、降雪。對于雨、雪混合型降水、雨轉(zhuǎn)雪的時間和雨、雪量級是預(yù)報中的難點，許多學者對此進行了研究，如許愛華等在分析一次寒潮過程中提出，將925和1 000 hPa的氣溫(分別用T925和T1000表示)作為區(qū)分雨雪的識別判據(jù)，當T925≤－2℃且T1000≤0℃時，如果發(fā)生降水，判斷為下雪［1］;李江波等結(jié)合雷達資料認為當0℃層高度低于950 hPa，降水性質(zhì)將從雨向雨夾雪轉(zhuǎn)變［2］。筆者應(yīng)用常規(guī)氣象觀測資料、自動站資料、數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品，對2013年3月31日～4月2日發(fā)生在本溪地區(qū)的雨轉(zhuǎn)暴雪天氣進行分析，尋找降水相態(tài)轉(zhuǎn)換指標，以期為此類天氣預(yù)報提供參考。

1 天氣實況

2013年3月31日19:00～4月2日08:00本溪地區(qū)出現(xiàn)了一次雨轉(zhuǎn)暴雪天氣過程，最大降水量出現(xiàn)在本溪縣草河口鎮(zhèn)，降雪量為18.1 mm、積雪深度為5 cm。此次雨轉(zhuǎn)雪天氣過程，各觀測站降水類型差異很大，本溪市區(qū)站點經(jīng)歷了雨－雪－雨－雨夾雪－雨的降水相態(tài)轉(zhuǎn)變，本溪縣站點在31日夜間降水由雨－雨夾雪－雪，之后一直是下雪，桓仁縣站點一直是雨或雨夾雪，草河口站點一直是雪(表1)。

表1 2013年3月31日19:00～4月2日08:00本溪各測站降水實況

2 大尺度環(huán)流特征和影響系統(tǒng)

2.1 500 hPa環(huán)流特征 此次雨轉(zhuǎn)暴雪天氣過程前期，歐亞中高緯為兩槽一脊形勢，位于新疆北部地區(qū)高壓脊穩(wěn)定強大，脊線北伸至極地，從30日20:00歐洲500 hPa高度場可看出，此時已經(jīng)有冷空氣滲入到高壓脊內(nèi)，亞洲東部至鄂霍次克海有一冷渦，氣壓中心為500 hPa，本溪處于冷渦底部高脊前西風氣流控制中;31日20:00由于冷空氣滲入，高壓脊北部切斷，位于新疆地區(qū)的高脊減弱東移，脊前西風槽加強東移(圖1a)，促使了31日～4月2日本溪地區(qū)雨轉(zhuǎn)暴雪天氣的暴發(fā)。1日20:00槽位于遼寧省，已經(jīng)加強為低渦，本溪位于渦前部控制(圖1b)，主要天氣過程已經(jīng)快要結(jié)束，之后降水逐漸減弱，至4月2日05:00降水結(jié)束［3－4］。

圖1 2013年3月31日20:00(a)和4月1日20:00(b)歐洲500 hPa高度場

2.2 850 hPa環(huán)流特征 分析3月31日20:00歐洲850 hPa風場(圖2a)發(fā)現(xiàn)，在我國內(nèi)蒙東部至河套地區(qū)已經(jīng)形成西南－西北向切變線，與之配合在內(nèi)蒙東部至遼寧北部存在東南－東風形成暖式切變線，未來系統(tǒng)東移將給遼寧地區(qū)帶來降水天氣。低層切變?yōu)閺娊邓峁┝藙恿l件，槽前在長江至渤海一帶西南氣流為降水提供了水汽條件，強降水發(fā)生在兩切變線間輻合最強處［5］。至4月1日20:00(圖2b)，槽東移，切變線已經(jīng)位于遼東至朝鮮一帶，本溪已經(jīng)轉(zhuǎn)為北風，降水減弱，并逐漸結(jié)束。

圖2 2013年3月31日20:00(a)和4月1日20:00(b)歐洲850 hPa風場

2.3 地面形勢場特征 3月30日20:00在貝加爾湖到蒙古一帶形成氣旋，閉合中心氣壓為1 008 hPa，中心位于95°～110°E、45°～48°N，此時遼寧省處于高壓內(nèi)部控制，伴隨著高空系統(tǒng)崩潰南下，蒙古氣旋快速東移南下;31日20(圖3a)，氣旋中心已經(jīng)位于華北地區(qū)，遼寧省位于氣旋頂部偏南氣流控制，遼西地區(qū)降水已經(jīng)增強，本溪地區(qū)降水剛剛開始;4月1日20:00(圖3b)，氣旋明顯減弱，閉合中心已經(jīng)消失，低氣壓區(qū)已經(jīng)入海，降水基本結(jié)束。

圖3 2013年3月31日20:00(a)和4月1日20:00(b)地面氣壓場

3 溫度場特征分析

3.1 天氣現(xiàn)象和地面氣溫分析 對比分析此次降水天氣過程幾個測站常規(guī)觀測時次的天氣現(xiàn)象和地面氣溫(表2)可以看出，草河口站溫度一直較低，均在2℃以下，一直降雪;桓仁縣站點受冷空氣影響較晚，氣溫下降緩慢，加之受低空東南海上暖濕氣流影響，基本沒有降雪;本溪市區(qū)和本溪縣站點存在雨雪轉(zhuǎn)換，市區(qū)站點經(jīng)歷了雨→雪→雨→雨夾雪→雨降水過程，本溪縣站點在31日夜間直接由降雨轉(zhuǎn)為降雪［6］。比較發(fā)現(xiàn)，地面氣溫＞2℃，降水相態(tài)為雨;地面氣溫＜1℃，降雪可能性大;雨夾雪時，地面氣溫在0～2℃。

表2 2013年3月31日23:00～4月1日23:00本溪各測站天氣現(xiàn)象和地面氣溫

3.2 各氣壓層溫度變化特征 從T639資料預(yù)報的本溪市區(qū)、本溪縣、桓仁縣和草河口4個測站3月30日20:00～4月1日20:00溫度場的高度－時間剖面圖(圖4)可以看出，4個測站850 hPa以上溫度變化基本一致，不能作為降水相態(tài)變化判斷。31日08:00～20:00 850 hPa以下溫度呈現(xiàn)上升趨勢，這是蒙古氣旋前部西南暖濕氣流影響所致，31日20:00～4月1日10:00溫度下降，雨轉(zhuǎn)雪就發(fā)生在這一溫度變化區(qū)間內(nèi)，之后溫度再次回升，這與此次降水過程中相態(tài)變化大致相符。雖然0℃高度在邊界層內(nèi)的變化很小，卻導(dǎo)致降水性質(zhì)變化。在此次雨雪天氣過程中，當0℃高度低于960 hPa時，將從雨轉(zhuǎn)為雨夾雪或雪;桓仁縣測站受暖濕氣流影響與其他3個測站有所差別，0℃高度在975 hPa時由雨轉(zhuǎn)為雨夾雪。

4 結(jié)論

(1)地面形勢分析和高空系統(tǒng)對降水時段的判斷非常吻合，主要降水時間在31日夜間到1日白天。此次雨轉(zhuǎn)暴雨天氣過程是在歐亞中高緯度兩槽一脊形勢下，高壓脊斷裂、西風槽加強南下、配合850 hPa切變線、地面蒙古氣旋產(chǎn)生的。

圖5 2013年3月30日20:00～4月1日20:00T639資料預(yù)報的本溪各觀測站溫度場的高度－時間剖面

(2)此次降水天氣降水相態(tài)變化復(fù)雜，分析高低空溫度場特征，當0℃高度層低于960 hPa時，將從雨轉(zhuǎn)為雨夾雪或雪;地面氣溫＞2℃，降水相態(tài)為雨;地面氣溫＜1℃，降雪可能性大;雨夾雪時，地面氣溫在0～2℃。

［1］許愛華，喬林，詹豐興，等.2005年3月一次寒潮天氣過程的診斷分析［J］.氣象，2006，32(3):49 －55.

［2］李江波，李根娥，裴雨杰，等.一次春季強寒潮的降水相態(tài)變化分析［J］.氣象，2009，35(7):87 －94.

［3］梁紅，馬福全，李大為，等.“2009.2”沈陽暴雪天氣診斷與預(yù)報誤差分析［J］.氣象與環(huán)境學報，2010，26(4):22 －27.

［4］朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法［M］.北京:氣象出版社，1912.

［5］吳春英，李金義，徐全輝.2009年2月?lián)犴樢淮斡贽D(zhuǎn)暴雪天氣過程分析［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，2009，37(30):14784 －14789.

［6］張立，王暉，張志鵬.東營一次初冬寒潮天氣的降水相態(tài)變化［J］.山東氣象，2010(3):15－18.