哈爾濱市一次暴雪天氣過程分析

秦 銅 ，張少鋒 ，孫宇明 ，閆迎霞 （.安達市氣象局,黑龍江 安達5400；.哈爾濱市氣象臺，黑龍江 哈爾濱 5008；.通河縣氣象局 ，黑龍江 通河 50900）

1 引言

冬季暴雪是我國北方常見的一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象。2016年11月30日-12月1日哈爾濱市出現(xiàn)大到暴雪天氣；大部分區(qū)、縣（市）出現(xiàn)大雪，其中阿城和尚志出現(xiàn)暴雪，24 h降雪量分別達到11.1、10.7 mm，降雪于30日6時左右自西向東影響哈爾濱，1日白天逐漸結(jié)束，30日白天到夜間是主要降雪時段，本次降雪是2016年冬季哈爾濱最大的一次降雪過程。為進一步增強對區(qū)域性大到暴雪的預(yù)報能力，本文利用常規(guī)氣象觀測資料及水汽、熱力、動力相關(guān)的物理量對此次過程進行了診斷分析。

2 天氣背景

2.1 高空形勢

高空影響系統(tǒng)為冷槽。29日20時中亞大陸500 hPa高空為兩槽一脊的形勢（圖略），哈爾濱處于脊后控制，歐洲脊前有來自貝加爾湖冷空氣不斷補充，冷空氣在脊前不斷堆積，西來淺槽逐漸向南加深。

在850 hPa高空30日08時低槽向東繼續(xù)發(fā)展，在槽前形成偏南急流，建立起自渤海到黑龍江的水汽通道，哈爾濱位于急流軸附近，同時槽前暖濕空氣向北發(fā)展與槽前北部的冷空氣匯合形成暖鋒鋒生，暖鋒位置正好位于哈爾濱中部，暖鋒生成同時哈爾濱開始出現(xiàn)降雪，雪勢較大，阿城在30日08-20時12 h降雪量達到8.4 mm。到了1日白天，隨著冷槽的繼續(xù)東移，哈爾濱處于冷槽后部西北氣流控制，降水在1日白天逐漸結(jié)束。

2.2 地面形勢

29日20時哈爾濱處于高低壓過渡帶，隨著地面低壓向東發(fā)展，受到日本海上高壓的阻擋的影響，低壓前部偏南氣流不斷加強，將來自渤海黃海的豐沛水汽輸送至黑龍江（圖略），30日08時在哈爾濱西南部形成暖濕切變，哈爾濱自西南部縣市開始降雪，由于受海上高壓阻擋，低壓移動緩慢，到30日20時隨著海上高壓減弱，哈爾濱才逐步轉(zhuǎn)為冷鋒降雪，到1日白天哈爾濱處于低壓后部，降雪結(jié)束。

2.3 能量條件

假相當位溫，它相當于濕空氣通過假絕熱過程將其水汽全部凝結(jié)降落后所具有的位溫。它不僅考慮了氣壓對溫度的影響，也考慮了水汽的凝結(jié)和蒸發(fā)對溫度的影響，實際上是把溫度、氣壓、濕度包括在一起的一個綜合物理量，對大氣中的能量具有較好的指示意義。

850 hPa上30日08時，渤海到黑龍江省西部有一高能舌，與地面低壓位置非常對應(yīng)，高能舌右邊緣與降水區(qū)外沿對應(yīng)，此時哈爾濱西部降雪剛剛開始，附近的高能中心為13.5℃。20時高能舌已移至黑龍江省東部，哈爾濱處于高能舌左側(cè)，高能值為11.4℃，此時全省均出現(xiàn)降雪，降雪主要區(qū)域東移，主要降水區(qū)域與高能舌呈現(xiàn)對應(yīng)關(guān)系。到了1日08時哈爾濱已處于低能值區(qū)域僅為2.3℃，與此對應(yīng)哈爾濱陣性降雪。從這次個例看，假相當位溫的強中心梯度區(qū)與較大降雪落區(qū)具有較好的對應(yīng)關(guān)系。

2.4 水汽通量和水汽通量散度

水汽通量表示水汽水平輸送的強度，與風向相同。通常用來判斷水汽來源，水汽輸送方向和強度及與環(huán)流系統(tǒng)的關(guān)系等。而水汽通量散度通常用來定量的判斷水汽在某些地區(qū)的匯聚與輻合。

在30日08時哈爾濱開始出現(xiàn)降雪時，可以看到一個從黃渤海區(qū)域和黑龍江西南部各有一個水汽通量大值中心，且存在一個向北輸送的通道。同時在哈爾濱西南部存在一中心強度達到-12×10-6g/cm2·hPa·s水汽輻合中心，并且隨著系統(tǒng)的發(fā)展，這個輻合中心也隨之向東北方向移動。

2.5 動力條件

2.5.1 垂直速度

在850 hPa垂直速度場上，30日08-20時哈爾濱的垂直上升運動有一個明顯增大的過程，最大垂直速度由08時-100×10-6hPa/s的增強到20時的-270×10-6hPa/s，與此對應(yīng)安達市雪勢較大時段也是30日08-20時；30日夜間開始上升運動區(qū)向東北方向移動，安達市逐漸轉(zhuǎn)入氣流下沉區(qū)，降水結(jié)束。

2.5.2 散度

從散度意義看，低層輻合、高層輻散有利于垂直運動的發(fā)展。高低層散度差越大，越有利于降雪的發(fā)展和維持。在這次降雪中存在明顯的低層輻合、高層輻散。30日08時，在500 hPa哈爾濱位于散度輻散區(qū)，哈爾濱南部有一散度中心最大值為2×10-5S-1，在850 hPa散度場可以看到哈爾濱處于輻合區(qū)。

3 數(shù)值預(yù)報能力分析

數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品在日常預(yù)報業(yè)務(wù)中有著重要作用，本文檢驗了重要指導(dǎo)預(yù)報和歐洲細網(wǎng)格對本次過程24-72 h的預(yù)報能力；48和72 h，指導(dǎo)預(yù)報和歐洲對于本次過程的起始時間和范圍預(yù)報比較準，但是指導(dǎo)預(yù)報對于本次過程的結(jié)束時間預(yù)報拖后，歐洲則比較準確，降水量級預(yù)報方面，兩個預(yù)報均大雪落區(qū)、主要降雪時段預(yù)報準確，但是對于暴雪則都沒有報出來；24 h指導(dǎo)預(yù)報對過程結(jié)束時間進行了訂正，歐洲則比較穩(wěn)定。總體來看，這兩個數(shù)值模式對于本次降雪的開始時間、主要降雪時段，降雪量級把握比較準確，對于預(yù)報有重要參考意義。

4 小結(jié)

(1)本次過程主要降雪都是暖鋒產(chǎn)生的，因此判斷暖鋒出現(xiàn)的位置及走向是判斷強降雪落區(qū)的關(guān)鍵。

(2)急流是大范圍強降雪產(chǎn)生的必要條件，急流不僅提供了動力條件，與水汽源地聯(lián)通后更成為重要的水汽條件。

(3)高能舌及高能鋒區(qū)與降雪區(qū)有良好的對應(yīng)關(guān)系，假相當位溫對此類降雪有指示意義。

(4)充足的水汽條件，水汽輻合及水汽輸送通道是產(chǎn)生大范圍強降雪的必要條件之一。大氣底層的強烈輻合是為降雪的產(chǎn)生提供了動力條件。