淺析華中地區(qū)雨雪相態(tài)變化的預(yù)報(bào)指標(biāo)

歐陽(yáng)紅 杜亞軍 王彩等

摘要[目的]解決冬季降水相態(tài)預(yù)報(bào)的難點(diǎn)。[方法]利用NCEP 1°×1°再分析資料、常規(guī)觀測(cè)資料和自動(dòng)站資料，選取華中地區(qū)岳陽(yáng)、宜昌、武漢、長(zhǎng)沙等地天氣實(shí)況，對(duì)2015年1月28日～2月1日發(fā)生在華中地區(qū)的一次降水的相態(tài)變化過(guò)程進(jìn)行分析。[結(jié)論]冬季降水及相態(tài)的預(yù)報(bào)，首先要從環(huán)流形勢(shì)判斷，500 hPa以上一致的偏西氣流，700 hPa的西南氣流，850 hPa及以下一致的偏北氣流形成冷墊，有利于產(chǎn)生降水；對(duì)于降水相態(tài)的分析，要關(guān)注探空資料的應(yīng)用，特別注意中低層的冷暖平流，冷平流有利于降雪，暖平流有利于降雨；非冰相層對(duì)于降水相態(tài)有好的指示作用。[結(jié)論]該研究為降水相態(tài)的預(yù)報(bào)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞環(huán)流形勢(shì)；雨雪相態(tài)；預(yù)報(bào)指標(biāo)；華中地區(qū)

中圖分類號(hào)S165文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）31-152-03

Analysis on the Forecast Index of the Rain and Snow Phase Change in Central China

OU Yanghong， DU Yajun， WANG Cai et al

（Yueyang Meteorological Bureau，Yueyang，Hunan 414000）

Abstract[Objective] The research aimed to solve the difficulty of the winter precipitation phase state prediction.[Method]Using the NCEP 1 ° x 1 ° reanalysis data and conventional observation data and automatic station data，the phase change process of precipitation in central China on January 28February 1， 2015 was analyzed by selecting the actual weather of Yueyang， Yichang， Wuhan and Changsha.[Result]The winter precipitation and phase state prediction from the circulation situation judgment， above 500 hPa consistent westerly flow， 700hPa southwest airflow， the 850 hPa and below consistent northerly cold pad to produce precipitation. The precipitation phase state analysis， attention should be paid to the radiosonde data application， especially pay attention to the middlelow layer of cold and warm advection， cold advection was conducive to falling snow， warm advection was conducive to rainfall； non ice layer on the precipitation phase indicator function.[Conclusion] The study provides the reference basis for the precipitation phase state prediction.

Key wordsCirculation situation；Rain and snow phase； Forecast indicator； In central China

國(guó)內(nèi)外對(duì)于暴雨、暴雪和凍雨的研究已有不少成果，但降水相態(tài)方面的研究甚少。然而隨著社會(huì)的發(fā)展和需求，降水相態(tài)尤其是轉(zhuǎn)換季節(jié)降水相態(tài)的預(yù)報(bào)越來(lái)越重要。不同的降水相態(tài)會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)不同的影響，尤其是在春季干旱少雨的背景下，一場(chǎng)好雨會(huì)緩解前期的旱情，但當(dāng)降水相態(tài)發(fā)生變化時(shí)則往往帶來(lái)嚴(yán)重的災(zāi)情[1]。在華中地區(qū)，每年固態(tài)降水極少，每次的降雪廣受政府和民眾的關(guān)注和重視。因此，筆者利用 NCEP 1°×1°資料、常規(guī)觀測(cè)資料和自動(dòng)站資料，對(duì)2015年1月28日～2月1日發(fā)生在華中地區(qū)的一次降水相態(tài)變化過(guò)程進(jìn)行分析，以期獲得華中地區(qū)降水相態(tài)變化的判據(jù)，為降水相態(tài)的預(yù)報(bào)提供參考依據(jù)。

1雨雪實(shí)況分析

2015年1月28日～2月2日的低溫雨雪冰凍天氣過(guò)程自北向南影響岳陽(yáng)，最低氣溫降至0 ℃以下。28日晚岳陽(yáng)西北部的華容縣開始出現(xiàn)凍雨，29日08：00，岳陽(yáng)北部及西南部的華容縣、臨湘市、岳陽(yáng)市區(qū)、湘陰縣出現(xiàn)凍雨，東南部的汨羅市、平江縣縣仍為降雨；29日20：00～30日20：00，降水出現(xiàn)短暫間歇；31日08：00岳陽(yáng)北部的華容縣、臨湘市、岳陽(yáng)市區(qū)開始出現(xiàn)純雪，南部三縣為降雨，2月1日08：00出現(xiàn)積雪，積雪深度分別為華容1 cm、岳陽(yáng)市區(qū)1 cm、臨湘市2 cm，南部的湘陰縣轉(zhuǎn)為凍雨，其他兩縣仍為降雨，部分地區(qū)出現(xiàn)冰凍和道路結(jié)冰現(xiàn)象；1日晚轉(zhuǎn)為小雨，2日小雨逐漸停止。

2環(huán)流形勢(shì)配置

1月28日20：00（圖1a），500 hPa環(huán)流平直，高空為偏西氣流，700 hPa西南急流強(qiáng)盛，風(fēng)速達(dá)21 m/s，850 hPa切變線維持在岳陽(yáng)市上空，有冷空氣回流，地面冷鋒過(guò)境，為冷高壓控制，形成冷墊，西南急流沿冷墊爬升，形成降水；29日08：00（圖1b），高空500 hPa有弱的波動(dòng)?xùn)|移，700 hPa西南急流加大至23 m/s，850 hPa切變線南壓至湘中，岳陽(yáng)上空有冷平流，地面仍為冷高壓控制，冷空氣的補(bǔ)充使得冷暖空氣交匯，降水維持；29日20：00～30日20：00，隨著700 hPa西南急流減弱，降水減弱，出現(xiàn)短暫間歇；31日08：00（圖1c），西南急流有所加強(qiáng)，降水開始加強(qiáng)，此時(shí)850 hPa切變線位于湘中，降水由南向北發(fā)展；2月1日08：00（圖1d），850 hPa北推至岳陽(yáng)市上空，700 hPa急流繼續(xù)維持22 m/s，降水維持?？偟膩?lái)說(shuō)，此次過(guò)程是由高空波動(dòng)、中低層切變線和地面冷空氣引起的回流型雨雪過(guò)程，其中700 hPa急流的強(qiáng)度和850 hPa切變線的位置在這次雨雪過(guò)程中起了很好的指示作用。此次過(guò)程預(yù)報(bào)的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于降水相態(tài)的預(yù)報(bào)，需要對(duì)此進(jìn)行深入的分析。

3降水相態(tài)對(duì)比分析

為了深入分析岳陽(yáng)地區(qū)降水相態(tài)與溫度層結(jié)的關(guān)系，分別選取岳陽(yáng)周邊的宜昌、武漢、長(zhǎng)沙（圖2）探空資料，結(jié)合實(shí)況降水，對(duì)降水時(shí)段內(nèi)探空資料進(jìn)行分析，進(jìn)行降水相態(tài)與溫度層結(jié)的關(guān)系分析。

1月28日20：00，位于岳陽(yáng)市西北方向的宜昌為純雪，東北方向的武漢為雨夾雪，而岳陽(yáng)市以南的長(zhǎng)沙為降雨，湘西北及岳陽(yáng)市的華容地區(qū)為凍雨。分析探空資料（圖3）可知，宜昌地區(qū)500 hPa及以上為偏西氣流，700 hPa為西南氣流，850 hPa及以下為東北風(fēng)，0 ℃層高度較高，在850 hPa以上非冰相層（0 ℃以上）淺薄，850 hPa與700 hPa之間存在明顯

逆溫，500 hPa以下溫度露點(diǎn)差較小、濕層深厚，有利于降雪產(chǎn)生；武漢地區(qū)和長(zhǎng)沙地區(qū)500 hPa及以上為偏西氣流，700

hPa為西南急流，850 hPa為東南風(fēng)，925 hPa及以下為東南風(fēng)，0 ℃層高度較低，在1 000 hPa以下非冰相層（0 ℃以上）較厚，850 hPa與700 hPa之間存在明顯逆溫，500 hPa以下溫度露點(diǎn)差較小、濕層深厚。

29日08：00，位于岳陽(yáng)市西北方向的宜昌為純雪，東北

方向的武漢為純雪，而岳陽(yáng)市以南的長(zhǎng)沙為凍雨，湘西北及

岳陽(yáng)市北部地區(qū)為雨夾雪或凍雨。分析探空資料（圖4）可知，宜昌地區(qū)500 hPa及以上為偏西氣流，700 hPa為西南急流，850 hPa及以下為北風(fēng)，整層溫度在0 ℃以下，850 hPa與

700 hPa之間存在明顯逆溫，500 hPa以下溫度露點(diǎn)差較小、

濕層深厚，有利于降雪的產(chǎn)生；武漢地區(qū)500 hPa及以上為偏西氣流，700 hPa為西南急流，850 hPa及以下為北風(fēng)，低層有冷平流，整層溫度在0 ℃以下，850 hPa與700 hPa之間存在明顯逆溫，500 hPa以下溫度露點(diǎn)差較小、濕層深厚；長(zhǎng)沙地區(qū)500 hPa及以上為偏西氣流，700 hPa為西南急流，850 hPa為偏東風(fēng)，925 hPa及以下為偏北風(fēng)，低層有暖平流，0 ℃層高度較低，在1 000 hPa以下非冰相層（0 ℃以上）深厚，地面溫度0 ℃以下，不利于降雪，有利于凍雨的產(chǎn)生[2-3]。

31日08：00，位于岳陽(yáng)市西北方向的宜昌為純雪，東北方向的武漢為純雪，而岳陽(yáng)市以南的長(zhǎng)沙為雨，湘東北及岳陽(yáng)市北部地區(qū)為純雪。分析探空資料（圖5）可知，宜昌地區(qū)和武漢地區(qū)500 hPa及以上為偏西氣流，700 hPa為西南急流，850 hPa及以下為一致的北風(fēng)，整層溫度在0 ℃以下，850 hPa與700 hPa之間存在明顯逆溫，500 hPa以下溫度露點(diǎn)差較小、濕層深厚，有利于降雪的產(chǎn)生；長(zhǎng)沙地區(qū)500 hPa及以上為偏西氣流，700 hPa為西南急流，850 hPa為偏東風(fēng)，925 hPa及以下為偏北風(fēng)，低層有暖平流，0 ℃層高度較低，在1 000 hPa以下非冰相層（0 ℃以上）深厚，不利于降水相態(tài)的轉(zhuǎn)換，以降雨為主[4-5]4結(jié)論

通過(guò)對(duì)降水時(shí)段內(nèi)探空資料進(jìn)行分析，對(duì)于冬季降水及相態(tài)的預(yù)報(bào)，得出如下主要結(jié)論：以下幾點(diǎn)：

（1）首先要從環(huán)流形勢(shì)判斷，500 hPa以上一致的偏西氣流，700 hPa強(qiáng)盛的西南氣流提供水汽條件，850 hPa及以下一致的偏北氣流形成冷墊，有利于產(chǎn)生降水；中低層有冷平流。

（2）對(duì)于降水相態(tài)的分析，要關(guān)注探空資料的應(yīng)用，特別注意中低層的冷暖平流，冷平流有利于降雪，暖平流有利于降雨。

（3）非冰相層對(duì)于降水相態(tài)有很好的指示作用，非冰相層淺薄或不存在有利于降雪。

（4）還要關(guān)注地面溫度的情況，判斷是否有凍雨發(fā)生。700和850 hPa之間明顯的逆溫有利于降雪產(chǎn)生；0 ℃層較高（850 hPa以上）或整層大氣溫度在0 ℃以下，有利于降水。

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