2012年11月7日阿勒泰暴雪天氣過程分析

[摘 要]利用常規(guī)資料等對阿勒泰地區(qū)2012年11月7日暴雪天氣過程天氣形勢和物理條件等進(jìn)行分析，得出高壓脊、低槽及低渦、東北風(fēng)帶是此次暴雪天氣的主要影響系統(tǒng)，水汽、渦度、垂直速度、溫度平流、不穩(wěn)定能量等物理量場都與暴雪天氣的發(fā)生發(fā)展有著很好的對應(yīng)。

[關(guān)鍵詞]暴雪 環(huán)流形勢 天氣系統(tǒng) 物理條件

中圖分類號：U895 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0323-01

引言

阿勒泰地區(qū)位于新疆自治區(qū)最北部，地處亞洲大陸腹地，屬中溫帶亞干旱大區(qū)、干旱大區(qū)氣候帶，境內(nèi)北依阿爾泰山脈，南臨準(zhǔn)噶爾盆地北沿，形成特殊氣候條件，南北氣候差異較大。阿勒泰冬季有穩(wěn)定深厚的積雪，是我國積雪最豐富的三大區(qū)域之一，阿勒泰大暴雪天氣具有發(fā)生頻率高、降雪量大、持續(xù)時間長、積雪厚度深及降雪范圍廣等特點。持續(xù)性暴雪天氣可給當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)、交通和人民群眾生產(chǎn)生活帶來不便和巨大損失。2009年11月至2010年3月阿勒泰地區(qū)連續(xù)出現(xiàn)7場降雪天氣，3次降雪過程都達(dá)到大暴雪級別，先后10個測站降雪量超過24.1mm，據(jù)阿勒泰地區(qū)民政局、畜牧局統(tǒng)計造成直接經(jīng)濟(jì)損失22，566萬元。因此暴雪的研究和預(yù)報一直受到當(dāng)?shù)卣蜌庀蟛块T的高度重視。

受西伯利亞強(qiáng)冷空氣影響，2012年11月7-8日阿勒泰出現(xiàn)中雪、局部大到暴雪天氣，降雪達(dá)到12.1mm以上，最低氣溫下降至-10.0℃～-14.0℃，暴雪天氣給當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)和民眾出行等造成極大不便，其中阿勒泰機(jī)場因強(qiáng)降雪被迫關(guān)閉。本文針對2012年11月7-8日阿勒泰地區(qū)暴雪天氣過程發(fā)生時的天氣系統(tǒng)、物理條件進(jìn)行綜合分析，以期找到其發(fā)生發(fā)展原因，為今后暴雪預(yù)報和預(yù)警提供一些預(yù)報信息。

1.環(huán)流背景和天氣系統(tǒng)分析

11月6日08時，500hPa上，歐亞大陸呈兩槽一脊型，其中歐洲、西伯利亞地區(qū)分別存在一低渦，里、咸海為高壓脊區(qū)，極地新地島有一544hPa高壓，巴爾喀什湖至新疆一帶為西北氣流；20時，歐洲低槽斜壓出現(xiàn)不穩(wěn)定發(fā)展，里海位于低槽前部，受暖平流動力加壓作用，里海脊迅速發(fā)展并與極地新地島高壓脊疊加在一起。7日08時，里海至極地脊東移發(fā)展，脊前出現(xiàn)北風(fēng)帶且風(fēng)速不斷加強(qiáng)（圖1），西西伯利亞低渦開始東移南下；20時，西西伯利亞低渦南壓的同時，里咸海至極地高壓脊緩慢東移南壓，40°～50°N存在9條等高線，高空鋒勢力較強(qiáng)，低渦內(nèi)冷渦中心強(qiáng)度達(dá)到-39℃，且冷渦中心落后于槽區(qū)（圖2），槽前急流軸低渦由西北-東南走向轉(zhuǎn)為東西走向，新疆北部地區(qū)處于低渦底部；槽前急流軸中心風(fēng)速增大，達(dá)到了40m/s，隨著烏拉爾山至極地高壓脊的繼續(xù)發(fā)展，并向東南衰退，脊前大量強(qiáng)冷空氣東南下，西西伯利亞低渦繼續(xù)東移南壓，阿勒泰地區(qū)處在強(qiáng)冷鋒前部，受其影響出現(xiàn)暴雨強(qiáng)寒潮天氣過程。

2. 物理條件分析

2.1 水汽條件

分析此次暴雪過程中850hPa和700hPa水汽通量、相對濕度和比濕、風(fēng)場可發(fā)現(xiàn)，西西伯利亞低渦攜帶大量干冷水汽和巴爾喀什湖偏西氣流水汽從西北向東南呈帶狀源源不斷的輸送至北疆一帶，為阿勒泰地區(qū)出現(xiàn)暴雪過程提供了充足的水汽。6日20時，偏西急流加強(qiáng)并開始東移，到7日08時，500hPa最大風(fēng)速達(dá)到了38m/s，700hPa最大風(fēng)速達(dá)到28m/s，而850hPa最大風(fēng)速為14m/s；7日11～17時700hPa水汽通量值達(dá)到了40g/（cm？·hPa·s），并逐漸向北疆一帶移動，17～20時700hPa水汽通量散度為負(fù)值，西南暖濕氣流不斷在阿勒泰地區(qū)上空形成輻合，成為暴雪發(fā)生發(fā)展的有利的水汽來源。

2.2 渦度場

分析7日23時、8日02時及08時700hPa渦度場，新疆阿勒泰地區(qū)處于正渦度前側(cè)負(fù)渦度控制范圍內(nèi)，正渦度區(qū)東移，引發(fā)低層低值系統(tǒng)發(fā)展，阿勒泰地區(qū)處于西西伯利亞低渦底部強(qiáng)鋒區(qū)負(fù)渦度影響范圍中，上游地區(qū)對應(yīng)正渦度區(qū)。7日23時，阿勒泰地區(qū)接近中心值為-16×10-1的大值中心，暴雪天氣就發(fā)生在低渦底部強(qiáng)鋒區(qū)中的負(fù)渦度區(qū)一側(cè)。

2.3 垂直速度

由6日20時T639數(shù)值預(yù)報圖垂直速度可看出，7日17時850hPa上，阿勒泰地區(qū)上空未出現(xiàn)上升運(yùn)動區(qū)，20時阿勒泰以北國境線上出現(xiàn)自西向東沿天山一帶的帶狀上升運(yùn)動區(qū)，其中烏魯木齊北部地區(qū)出現(xiàn)了中心值為-36hPa/s的強(qiáng)上升運(yùn)動區(qū)，為新疆北部地區(qū)出現(xiàn)暴雪天氣提供了有力的動力抬升條件。8日05時，阿勒泰地區(qū)上空上升運(yùn)動區(qū)中心值加大為-24hPa/s，強(qiáng)上升運(yùn)動大值區(qū)持續(xù)維持至11時，受其影響，阿勒泰等地出現(xiàn)強(qiáng)降雪，強(qiáng)上升運(yùn)動大值區(qū)維持時段正對應(yīng)該地區(qū)強(qiáng)降雪時段。8日11時，隨著上升運(yùn)動中心值的減弱，影響范圍擴(kuò)大，暴雪天氣趨于結(jié)束。

2.4 不穩(wěn)定能量場

分析此次暴雪過程θse場可知，7日20時至9日20時期間，新疆北部地區(qū)至巴爾喀什湖之間存在一條很強(qiáng)的帶狀鋒區(qū)，阿勒泰地區(qū)位于強(qiáng)鋒區(qū)范圍內(nèi)，鋒區(qū)南部地面至500hPa為高能區(qū)，說明上述地區(qū)上空存在著深厚的暖濕氣流，暖濕氣流中蘊(yùn)藏著大量不穩(wěn)定能量。在鋒區(qū)北部45°N以北，西伯利亞地區(qū)處于廣闊的低值區(qū)，說明西伯利亞地區(qū)已經(jīng)處于強(qiáng)冷氣團(tuán)控制影響，強(qiáng)的θse鋒區(qū)對應(yīng)地面冷鋒。在θse鋒區(qū)強(qiáng)迫抬升作用下，850hPa冷式切變與地面冷鋒逐漸東移，在移至新疆北部地區(qū)上空時，大量不穩(wěn)定能量一觸即發(fā)，阿勒泰地區(qū)附近高能量暖濕水汽沿鋒面不斷上升凝結(jié)后在鋒區(qū)梯度最大區(qū)域降落，阿勒泰地區(qū)出現(xiàn)暴雪天氣。

2.5 溫度平流

分析11日7日20時至9日20時850hPa溫度平流，其中7日23時，溫度平流與西西伯利亞橫槽對應(yīng)進(jìn)入新疆北部的阿勒泰地區(qū)，溫度平流中心值達(dá)到-540×10-6℃/s。9日08時，隨著西西伯利亞橫槽出現(xiàn)緩慢東移，與此同時境外冷平流補(bǔ)充至北疆地區(qū)，中心值達(dá)到-130×10-6℃/s，并不斷增強(qiáng)，分別在14時、20時增強(qiáng)至-550×10-6℃/s、-900×10-6℃/s，由此可見冷空氣勢力較強(qiáng)，冷平流帶來大范圍的強(qiáng)寒潮天氣，阿勒泰地區(qū)位于強(qiáng)冷平流中心前，受強(qiáng)冷平流影響，出現(xiàn)溫度驟降，48h日平均氣溫下降17～20℃。

3. 小結(jié)

①2012年11月7-8日阿勒泰地區(qū)出現(xiàn)秋季以來的首場降雪，給當(dāng)?shù)孛癖姵鲂性斐刹槐?。高壓脊、低槽及低渦、東北風(fēng)帶是此次暴雪天氣的主要影響系統(tǒng)。

②西西伯利亞低渦攜帶大量干冷水汽和巴爾喀什湖偏西氣流水汽是此次暴雪發(fā)生發(fā)展的有利的水汽來源；暴雪天氣發(fā)生在低渦底部強(qiáng)鋒區(qū)中的負(fù)渦度區(qū)一側(cè)；阿勒泰地區(qū)位于強(qiáng)鋒區(qū)范圍內(nèi)，上空存在著深厚的暖濕氣流，暖濕氣流中蘊(yùn)藏著大量不穩(wěn)定能量，隨著冷式切變與地面冷鋒逐漸東移，觸發(fā)大量不穩(wěn)定能量；阿勒泰地區(qū)位于強(qiáng)冷平流中心前，受強(qiáng)冷平流影響，出現(xiàn)大范圍的強(qiáng)寒潮降雪天氣。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭城，李博淵，楊森，等.新疆阿勒泰地區(qū)大到暴雪天氣氣候特征[J]. 干旱氣象，2012，30（4）.

[2] 朱乾根，壽紹文，林錦瑞，等.天氣學(xué)原理和方法[M].北京；氣象出版社，2000.

作者簡介

張正（1982.9）女，漢族，新疆省人，本科學(xué)歷，助理工程師，從事航空氣象預(yù)報員工作。