雪域高原西南部降雪案例分析

李微

摘要 以2016年2月7—8日普蘭縣大范圍降雪天氣過程為例，從降雪的概念、降雪形成過程、產(chǎn)生降雪的條件入手，主要依托Micaps系統(tǒng)對(duì)EC 500 hPa環(huán)流形勢、水汽條件、流場、地形等進(jìn)行了客觀分析，找出了產(chǎn)生這次降雪的影響因子，并對(duì)降雪服務(wù)情況進(jìn)行了說明，為今后準(zhǔn)確預(yù)報(bào)我國西南部降雪過程提供了又一案例。

關(guān)鍵詞 雪域高原；西南部；降雪；案例分析

中圖分類號(hào) P458.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）05-0171-03

2016年2月7日（除夕）和2月8日（大年初一）正值春節(jié)，車輛增多，道路安全和天氣狀況關(guān)注需求增多，準(zhǔn)確、及時(shí)地向廣大群眾提供高質(zhì)量的預(yù)報(bào)服務(wù)是氣象工作人員的職責(zé)。詳實(shí)地分析每次天氣過程，探索大氣環(huán)流運(yùn)動(dòng)的細(xì)微變化，找出影響我國西南部天氣陰、晴、雨、雪、風(fēng)等天氣出現(xiàn)的主導(dǎo)性影響因子，歸納總結(jié)出相似環(huán)流背景下的天氣狀況預(yù)報(bào)圖譜，可為今后地方性區(qū)域天氣預(yù)報(bào)達(dá)到更準(zhǔn)確、有效的服務(wù)效果提供參考。

1 降雪概述

1.1 降雪的概念

降雪是氣溫低于0 ℃時(shí)降水的一種表現(xiàn)形態(tài)，是從云層降落到地面的固態(tài)未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失的水[1]。

1.2 降雪形成過程

當(dāng)云中的小水滴、過冷水滴、冰晶或它們的聚合物隨著氣流的運(yùn)動(dòng)不斷碰撞、合并、增大，當(dāng)云滴體積增長到足夠大，以致于氣流再不能夠支持撐托時(shí)掉下來的水滴在氣溫低于0 ℃時(shí)來不及降落就形成了降雪[2]。

1.3 降雪產(chǎn)生條件

降雪是一個(gè)大氣運(yùn)動(dòng)，能量相互交換、相互作用的復(fù)雜過程，要想產(chǎn)生降雪就必須具備4個(gè)條件：有飽和水汽量；大氣中必須含有凝結(jié)核；要有降水系統(tǒng)；要有冷空氣輸送。此外，降雪受到地形和海陸位置等因子的影響[3-4]。

2 降雪實(shí)況

2016年2月7日18：21至2016年2月8日5：38我國西南普蘭縣縣城出現(xiàn)降水共4.2 mm的降雪天氣，雪深平均4 cm。普蘭縣周邊出現(xiàn)不同程度的降雪（表1）。截至2月8日14：00，受南支槽冷空氣影響的普蘭縣全面降雪過程基本全部結(jié)束，此次過程沒有造成重大災(zāi)害性事故發(fā)生。

3 天氣過程分析

3.1 EC 500 hPa環(huán)流分析

對(duì)EC 500 hPa環(huán)流進(jìn)行分析，從圖1～4可以看出：

（1）大氣環(huán)流很明確地分為了北支槽和南支槽2個(gè)部分，北支槽大體呈兩槽一脊型自西向東移動(dòng)；南支槽以南壓東移的趨勢移動(dòng)，而西南部普蘭縣主要受南支槽的支配，冷空氣在西北氣流的引導(dǎo)下也在低壓中心D值區(qū)匯集，這給普蘭此次降雪提供了有利條件。

（2）圖1～2副熱帶高壓從7日8：00 74°E處西升至7日20：00的54°E處，說明7日8：00—20：00冷、暖氣流交匯處的鋒面區(qū)域隨著時(shí)間逐漸增大，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)越來越活躍，而副熱帶高壓攜帶的暖空氣在增大影響范圍的同時(shí)也在冷空氣的強(qiáng)迫抬升下，沿著斜坡爬升過程中遇冷而冷卻凝結(jié)，加強(qiáng)了降雪的機(jī)率。

（3）圖1～4低壓中心D經(jīng)歷了南壓東移且逐漸減弱→消失→到低壓槽移出普蘭縣的一個(gè)過程。

（4）圖3～4副熱帶高壓減弱至104°E處，伊朗高壓東升至104°E處，高壓系統(tǒng)比較強(qiáng)盛，但圖3中槽線已經(jīng)開始東移偏離普蘭，到圖4已經(jīng)移出普蘭縣，所以從8日8：00—20：00天氣從陣雪向晴天轉(zhuǎn)變。

（5）圖1～4紅外云圖上，云呈黃褐色→灰白色的色彩變化，表明云層是從厚到薄。7日20：00的黃褐色云團(tuán)最緊湊，顏色也最深，表明7日20：00云層達(dá)到最厚，相對(duì)保證了降雪的前提條件。

（6）圖1～2槽落后于其同時(shí)次的云，槽與云的配合重合度很不好，約為30%，說明此次降雪過程比較短。

（7）圖3～4低壓槽與其同時(shí)次的云配合完美，圖3云已變得疏散，有變少的趨勢。圖4云和槽已經(jīng)移出普蘭縣，降雪過程結(jié)束。

3.2 水汽含量分析

3.2.1 相對(duì)濕度比較。由圖5、6可以看出，相對(duì)濕度從7日20：00的 70%～90%逐漸增大到8日8：00的80%～100%，當(dāng)時(shí)普蘭縣水汽相當(dāng)充足，有利于降雪發(fā)生。

3.2.2 溫度與露點(diǎn)溫度比較。由圖7可以看出：

（1）當(dāng)氣溫-露點(diǎn)溫度≤0 ℃時(shí)，大氣中的冰晶含量就相對(duì)高于水滴含量，又因?yàn)楸L所需要的水汽飽和程度比水滴要低，也就是說，水滴必須在相對(duì)濕度≥100%時(shí)才能增長，而冰晶往往相對(duì)濕度不足100%時(shí)也能增長，例如：氣溫為-20 ℃時(shí)，相對(duì)濕度只有80%，冰晶就能增長。氣溫越低，冰晶增長所需要的濕度就越小。因此，在高空低溫環(huán)境里，冰晶比水滴更容易產(chǎn)生，這很大程度地保障了降雪的產(chǎn)生。

（2）凝結(jié)核也是在上述環(huán)境中產(chǎn)生和發(fā)展的，有試驗(yàn)證明：如果沒有凝結(jié)核，空氣里的水汽過飽和到相對(duì)濕度500%以上的程度，才有可能凝結(jié)成水滴。但因?yàn)檫@樣大的過飽和現(xiàn)象在自然大氣里是不會(huì)存在的，所以低溫和接近過飽和水汽就很大程度地增加了降雪的可能性。

（3）7日23：00至8日2：00，氣溫-露點(diǎn)溫度=1.2 ℃，差值最小，也最接近負(fù)值，說明水汽基本接近飽和狀態(tài)，容易產(chǎn)生降雪。事實(shí)也是7日23：00左右普蘭雪下得最大。

3.3 EC 500 hPa流線圖比較

（1）由圖8可以看出，大量的西北氣流攜帶冷空氣入侵普蘭縣，5 500 m處部分西北氣流以12～28 m/s的速度在76°～78°E處旋轉(zhuǎn)為西南氣流，槽線在這里形成。

（2）經(jīng)過12 h，7月20：00的槽線經(jīng)西北氣流的推進(jìn)在81°～82°E處由西北氣流急速轉(zhuǎn)為西南氣流，槽逐漸靠近并經(jīng)過普蘭縣，槽的加深和經(jīng)過給普蘭帶來了降雪。

（3）在孟加拉灣上順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的暖濕氣流強(qiáng)盛，而阿拉伯海上卻是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的冷空氣強(qiáng)盛。暖濕氣流被冷空氣強(qiáng)迫抬升，冷暖空氣在此交匯，是促進(jìn)此次降雪的有效機(jī)制?？傮w來看，西北氣流攜帶的大量冷空氣多于暖濕空氣的輸送，西北氣流的輸送加持了天氣系統(tǒng)的發(fā)展。

（4）圖8和圖9充分體現(xiàn)了此次降雪大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能是比較充足的。

3.4 地形作用

普蘭縣地處我國西南部西藏阿里地區(qū)，青藏高原對(duì)氣流有明顯的抬升作用。在冬季青藏高原作為冷源使南支槽的西北氣流得到了加強(qiáng)，為冷空氣的持續(xù)輸送提供了便利。

4 結(jié)語

此次降雪的最大特點(diǎn)就是各個(gè)降雪條件均已出現(xiàn)，且相互間配合很好。雖然天氣系統(tǒng)不是很深厚，但是降雪條件在同一時(shí)間內(nèi)配合基本完美，且很緊湊，過程也在15 h內(nèi)基本結(jié)束，天氣迅速放晴。

針對(duì)此次降雪過程，開展了相應(yīng)的氣象服務(wù)。普蘭縣氣象局在2016年春節(jié)期間依舊保持雙人雙崗24 h值班制度。2月7—8日降雪預(yù)報(bào)服務(wù)準(zhǔn)確、及時(shí)。在降雪過程中進(jìn)行了實(shí)況跟蹤，每隔2 h打電話詢問2鄉(xiāng)1鎮(zhèn)10個(gè)自然村氣象信息員的天氣情況、雪深、風(fēng)、道路交通狀況、有無災(zāi)情發(fā)生等，并對(duì)這些情況進(jìn)行了及時(shí)匯總、更新、上報(bào)，包括縣政府和各相關(guān)單位領(lǐng)導(dǎo)人。此次降雪預(yù)報(bào)和天氣消息用藏、漢雙語以紙質(zhì)形式在2月6日中午報(bào)送縣委辦、政府辦、民政局、交通大隊(duì)、邊防大隊(duì)、公安局、交通局、兩鄉(xiāng)一鎮(zhèn)辦公室，并利用普蘭縣氣象局信息發(fā)布平臺(tái)以短信、微信、大屏幕形式發(fā)布告知。服務(wù)結(jié)束后得到縣政府和群眾的認(rèn)可和贊揚(yáng)。

5 參考文獻(xiàn)

[1] 劉學(xué)剛，張金艷，郭麗娜，等.青島地區(qū)降雪時(shí)空特征及環(huán)流成因分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016（32）：144-157.

[2] 于曉晶，辜旭贊，李紅莉.山東半島一次冷流暴雪過程的中尺度模擬與云微物理特征分析[J].氣象，2013（8）：955-964.

[3] 李效收，張明軍，汪寶龍，等.天山地區(qū)冬季降雪量及其集中度和集中期的變化特征[J].資源科學(xué)，2012（8）：1556-1564.

[4] 梁軍，張勝軍，王樹雄，等.大連地區(qū)一次區(qū)域暴雪的特征分析和數(shù)值模擬[J].高原氣象，2010（3）：744-754.