青海高原東部初冬大到暴雪天氣過程分析

張青梅　馬海超

摘要 利用NCEP1°×1°資料，對2014年10月10—11日發(fā)生在青海省東部地區(qū)的一次大到暴雪過程進(jìn)行分析，獲得季節(jié)轉(zhuǎn)換期間青海省東部大到暴雪天氣發(fā)生特征，并探討降水相態(tài)變化機(jī)理，為日后預(yù)報(bào)此類天氣過程提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 大到暴雪；等熵位渦；降水相態(tài)；青海高原東部

中圖分類號(hào) P458.121 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）16-0175-01

青海省地處青藏高原東北部，海拔落差大，有利于形成降雪天氣，降雪天氣于全年各月均可出現(xiàn)，降雪日數(shù)主要集中在春、秋季，4月為第一峰值，10月為次峰值，這是因?yàn)?月和10月正處于季節(jié)轉(zhuǎn)換期，西太平洋副熱帶高壓南北擺動(dòng)活躍，高原上空有較好的暖濕氣流輸送，北方冷空氣活動(dòng)頻繁。本文對2014年10月10—11日青海東部一次大到暴雪過程分析，為日后預(yù)報(bào)此類天氣提供參考依據(jù)。

1 降水實(shí)況分析

2014年10月10—11日青海省東部迎來一次大范圍降雨、降雪天氣。12日8：00，西寧站、大通、湟源、湟中的過程降水量分別為18.7、17.6、11.6、30.9 mm，過程最大積雪深度為17 cm。此次降水過程中，青海北部地區(qū)日平均氣溫下降6 ℃以上，出現(xiàn)寒潮；從降水的相態(tài)變化分析，除格爾木為雨轉(zhuǎn)雨夾雪，其余地區(qū)均為雨轉(zhuǎn)雨夾雪再轉(zhuǎn)雪。

2 環(huán)流特征和流型配置

10日20：00，亞歐中高緯度500 hPa上為兩低一高型，巴爾喀什湖至我國新疆受一冷性低渦控制，底部不斷分裂短波系統(tǒng)和冷空氣影響高原地區(qū)，海西州西部至青藏新三省交界處受短波槽影響。由圖1（a）可知，11日2：00，北部低渦系統(tǒng)東移，高原短波槽隨之東移；由圖1（b）可知，8：00高原短波槽移至青海東部，高原東側(cè)西南氣流較前一時(shí)次明顯增強(qiáng)，達(dá)20 m/s，同時(shí)北部低渦后部偏北氣流引導(dǎo)冷空氣南下，經(jīng)柴達(dá)木盆地、河西走廊到達(dá)高原東部，3股不同屬性氣流在高原東部匯合，導(dǎo)致鋒生，冷暖空氣交匯，給青海大部地區(qū)帶來明顯降水、降溫。

3 降水量級及強(qiáng)度分析

3.1 緯向風(fēng)和經(jīng)向風(fēng)的垂直結(jié)構(gòu)分析

沿降水中心102°E的緯向風(fēng)和經(jīng)向風(fēng)的經(jīng)向垂直剖面圖，10日20：00緯向風(fēng)圖上，高空西風(fēng)急流中心位于46°N 200～300 hPa，最大強(qiáng)度達(dá)51 m/s，整個(gè)高原近地面偏東風(fēng) >7 m/s。11日14：00，急流中心位于40°N高空200 hPa附近，強(qiáng)度減弱，最大約45 m/s。高原近地面維持3 m/s弱偏東風(fēng)。

經(jīng)向風(fēng)圖上，降水前高原被南風(fēng)控制，降水中心36°N南側(cè)500～600 hPa存在>12 m/s的強(qiáng)南風(fēng)中心，北側(cè)500～400 hPa也有強(qiáng)度>14 m/s的強(qiáng)南風(fēng)中心。11日14：00低空偏南急流減弱，東部降水區(qū)600 hPa以下有弱偏南風(fēng)，500～600 hPa為4 m/s的偏北風(fēng)，500 hPa以上維持南風(fēng)。

3.2 緯向和經(jīng)向垂直環(huán)流分析

10日20：00，降水中心36°N南側(cè)有明顯斜升氣流，上升支最大高度達(dá)200 hPa，500 hPa以下為下沉氣流；11日2：00，高原南側(cè)33°N附近400～500 hPa、200 hPa分別存在2個(gè)閉合環(huán)流中心；8：00，降水中心35°～36°N 400 hPa以下出現(xiàn)垂直閉合環(huán)流，北側(cè)中低層有輻合；14：00，37°～40°N 400 hPa以下有閉合垂直環(huán)流，上升支位于降水中心。

3.3 穩(wěn)定度條件分析

由10月10—11日沿102°E θse和垂直速度剖面圖可知，10日8：00高原主體25°～37°N的350 hPa層以下-？墜θse /？墜p<0，表明中低層存在潛在不穩(wěn)定條件，36°N附近600～500 hPa有較強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)中心，強(qiáng)度達(dá)-0.6×10-4 Pa/s；20：00降水中心上空潛在不穩(wěn)定區(qū)域范圍，不穩(wěn)定強(qiáng)度明顯增大，有等θse密集鋒區(qū)向南運(yùn)動(dòng)，上升運(yùn)動(dòng)范圍南擴(kuò)，降水中心低層有強(qiáng)度為-0.4×10-4 Pa/s的上升運(yùn)動(dòng)中心；11日2：00，等θse密集鋒區(qū)穩(wěn)定維持在降水中心附近，但中層不穩(wěn)定區(qū)域強(qiáng)度明顯減弱，上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度加強(qiáng)，達(dá)-0.8×10-4 Pa/s，降水中心依舊在等θse密集鋒區(qū)影響下；14：00等θse密集鋒區(qū)移出降水中心區(qū)，上空轉(zhuǎn)為弱下沉氣流。

3.4 等熵位渦分析

分析10月10—11日319 K等熵面上位渦分布演變發(fā)現(xiàn)，降水當(dāng)日8：00在319K等熵面上，柴達(dá)木盆地—河西走廊、青海省東部各有次高位渦中心存在。10日20：00，隨著高原短波槽東移、冷空氣勢力南下及高原東側(cè)西南氣流增強(qiáng)，青海省35°N以北均處在位渦大值帶中，東部降水區(qū)位渦強(qiáng)度達(dá)1.4 PVU。11日0：00，高原短波槽東移至青海省東部，與降水中心位置相配合的高位渦中心強(qiáng)度增大，達(dá)2.0 PVU，高原東側(cè)西南風(fēng)風(fēng)速>20 m/s；8：00，高原東部高位渦中心東移，強(qiáng)度減弱，短波系統(tǒng)東移，西南氣流也明顯減弱。

4 降水相態(tài)分析

4.1 溫度層結(jié)結(jié)構(gòu)量化特征

由西寧站700 hPa與500 hPa厚度差變化趨勢可以看出，雨轉(zhuǎn)雪前，700 hPa與500 hPa厚度差有逐漸減小的趨勢，11日0：00西寧出現(xiàn)雨轉(zhuǎn)雪時(shí)，700 hPa與500 hPa厚度差為2 610 gpm左右，接近最小值，說明700 hPa與500 hPa厚度差變化可以為降水相態(tài)變化提供一定參考。

4.2 溫度層結(jié)演變特征

當(dāng)環(huán)境溫度<-10 ℃時(shí)最有利于冰晶顆粒物成長，溫度<-12 ℃時(shí)70%以上的云會(huì)含有冰晶等固態(tài)降水顆粒，所以溫度垂直結(jié)構(gòu)特征是影響降水相態(tài)的重要因素[1-3]。在西寧地區(qū)由雨轉(zhuǎn)雪過程的探空曲線演變中，10日12：00前， -10 ℃ 線一直位于500 hPa左右，此時(shí)地面降水類型以雨為主；11日0：00地面降水相態(tài)類型由雨轉(zhuǎn)變?yōu)檠r(shí)，-10 ℃線所處高度開始下降至600 hPa左右，這表明在地面降水類型由雨轉(zhuǎn)化雪的過程中，高空冰晶層的高度也逐漸下降。高空冰晶層高度的降低在一定程度上縮短了冰晶等固態(tài)降水物在空中（尤其是暖層）的融化和蒸發(fā)時(shí)間，增大了到達(dá)地面的降水類型為雪的概率[4]。

5 參考文獻(xiàn)

[1] 孫欣，蔡薌寧，陳傳雷，等.“070304”東北特大暴雪的分析[J].氣象，2011，37（7）：863-870.

[2] 周淑玲，李宏江，吳增茂，等.山東半島冬季冷流暴雪的氣候特征及其成因征兆[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2011，20（3）：91-98.

[3] 徐輝，宗志平.一次降水相態(tài)轉(zhuǎn)換過程中溫度垂直結(jié)構(gòu)特征分析[J].高原氣象，2014，33（5）：1272-1280.

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