基于EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品在一次降雪預(yù)報(bào)中的釋用分析

逯野

摘要：應(yīng)用常規(guī)氣象資料和EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，對2015年10月發(fā)生在蘭州中川機(jī)場的一次降雪天氣過程進(jìn)行分析和預(yù)報(bào)釋用，結(jié)果表明：空中較充沛的水汽含量、高原槽提供的較強(qiáng)的上升運(yùn)動、空中及地面較強(qiáng)的降溫導(dǎo)致了此次降雪天氣過程的出現(xiàn)；EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對此次降雪天氣過程所需的環(huán)境條件反映的較好，通過對其預(yù)報(bào)的高空風(fēng)溫、2m溫度、高空比濕、高空水汽通量散度與高空相對濕度這幾個(gè)物理量的分析，可大致判斷出降雪的主要時(shí)段及降雪的強(qiáng)度；EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的逐3h降水量對此次降雪天氣過程的降水時(shí)段具有較好的指示性，在對其他EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品分析的基礎(chǔ)上再結(jié)合逐3h降水量的分析，可較為精細(xì)的預(yù)報(bào)出此次降雪天氣。

關(guān)鍵詞：EC細(xì)網(wǎng)格；降雪；水汽；高原槽；降溫

隨著民航航班量的逐年增加，降雪天氣對飛行的影響越來越大。蘭州中川機(jī)場地處青藏高原東北側(cè)，雖然氣候干燥年降水量較少，但降雪期較長，平均每年長達(dá)194天，根據(jù)民航氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致能見度低于1000m的中度以上強(qiáng)度的降雪平均每年也會出現(xiàn)34次。針對降雪天氣已經(jīng)進(jìn)行了很多研究，隨著數(shù)值預(yù)報(bào)的發(fā)展降雪預(yù)報(bào)的精細(xì)化程度也越來越高，并由于航空氣象中對預(yù)報(bào)的精細(xì)化程度要求較高，因此在降雪天氣精細(xì)化預(yù)報(bào)方面的研究有利于提升蘭州中川機(jī)場的航空氣象服務(wù)水平。EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品有著較高的時(shí)空分辨率，其空間分辨率在地面為0.125°×0.125°、1000～100 hPa為0.25°×0.25°，時(shí)間分辨率為3h，為預(yù)報(bào)員制作精細(xì)化氣象要素預(yù)報(bào)提供了重要的參考依據(jù)，因此有關(guān)EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品釋用方面的論述也較多。本文利用常規(guī)氣象資料和EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，對2015年10月發(fā)生在蘭州中川機(jī)場的一次降雪天氣過程進(jìn)行分析和預(yù)報(bào)釋用，一方面揭示該地區(qū)降雪發(fā)生的環(huán)境條件，另一方面為在該地區(qū)數(shù)值預(yù)報(bào)資料的應(yīng)用上積累經(jīng)驗(yàn)，從而提高該地區(qū)降雪預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率和精細(xì)化程度。

1 天氣過程回顧

2015年10月25日夜間至26日上午蘭州中川機(jī)場出現(xiàn)了2015年秋冬季的首場降雪天氣。此次降水過程從25日22：00（北京時(shí)，下同）持續(xù)至26日10：23，呈現(xiàn)雨轉(zhuǎn)雨加雪，再轉(zhuǎn)為雪的相態(tài)變化，25日22：00至25日23：15為雨，25日23：15至26日00：15為雨夾雪，26日00：15至26日10：23為雪，期間的降水量為6.9mm，最大積雪深度為4cm。受降雪影響，26日00：34～02：25能見度低于1000m，26日01：45～02：25能見度低于500m。在民航氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，降雪強(qiáng)度根據(jù)能見度的好壞來劃分，能見度≥1000m為小雪，能見度≥500m且<1000m為中雪，能見度<500m為大雪，因此降雪期間蘭州中川機(jī)場在26日01：45～02：25為大雪天氣、26日00：34～02：25為中雪天氣、其它時(shí)段為小雪天氣。

2 實(shí)況資料分析

2.1 天氣形勢分析

分析25日08時(shí)～26日08時(shí)高空圖及地面圖（圖略）。在我國的長江以北地區(qū)，500hPa上有高原槽自西往東移動，700hPa上有高空槽自西往東移動，高空槽的南段為一切變線，500hPa及700hPa上均有較強(qiáng)的鋒區(qū)自西北往東南移動。南下的鋒區(qū)帶來強(qiáng)冷空氣，500hPa上的高原槽及700hPa上的切變線帶來暖濕空氣，25日20時(shí)～26日08時(shí)蘭州及其附近區(qū)域正好位于冷暖空氣的交匯地帶。與空中冷空氣相配合，地面也有強(qiáng)冷空氣自西北往東南移動，冷空氣于25日下午至夜間過境蘭州中川機(jī)場。在上述天氣形勢之下，25日夜間至26日上午蘭州中川機(jī)場迎來了一次降水天氣過程，由于冷空氣的影響，隨著700hPa及地面溫度的不斷降低，整個(gè)降水過程呈現(xiàn)雨轉(zhuǎn)雨加雪，再轉(zhuǎn)為雪的相態(tài)變化。

2.2 物理量場分析

25日20時(shí)，500hPa上青海及河西中東部有一濕舌，蘭州中川機(jī)場位于濕舌的邊緣處，700hPa上青海中東部及甘肅中南部也有一濕舌，蘭州中川機(jī)場位于濕舌內(nèi)，其500hPa與700hPa的比濕都較大，說明25日夜間蘭州中川機(jī)場上空有較充沛的水汽含量。25日20時(shí)500hPa與700hPa的水汽通量散度場， 500hPa上有負(fù)的大值區(qū)位于蘭州中川機(jī)場附近，700hPa上有負(fù)的大值區(qū)位于靠近蘭州中川機(jī)場的青海東北部，說明25日夜間蘭州中川機(jī)場上空可有較強(qiáng)的水汽輻合。25日20時(shí)500hPa與700hPa的溫度平流場（圖略）上，蘭州中川機(jī)場均位于較強(qiáng)的冷平流區(qū)附近，預(yù)示著25日夜間蘭州中川機(jī)場上空會有較強(qiáng)降溫。根據(jù)上述物理量場的分析，蘭州中川機(jī)場上空較充沛的水汽含量、較強(qiáng)的水汽輻合及較強(qiáng)的降溫，均有利于此次降雪天氣過程的出現(xiàn)。

3 EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的釋用

下面在此次降雪天氣過程中進(jìn)行EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的釋用，釋用過程中采用的初始場時(shí)間為2015年12月24日20時(shí)，由于蘭州中川機(jī)場的海拔高度較高達(dá)到了1947m，因此在釋用過程中分析高空物理量時(shí)主要分析500hPa與700hPa的物理量。

3.1 高空風(fēng)溫與2m溫度

分析EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的25日23時(shí)、26日02時(shí)、26日05時(shí)的500hPa與700hPa風(fēng)溫場，500hPa上有高原槽在25日23時(shí)至26日05時(shí)東移并過境蘭州中川機(jī)場，槽前的西南氣流很強(qiáng)達(dá)到了20m/s以上，與高空槽相配合，有較強(qiáng)的鋒區(qū)也在此時(shí)段內(nèi)自西北往東南移動并過境蘭州中川機(jī)場，700hPa上也有較強(qiáng)鋒區(qū)自北往南移動并過境蘭州中川機(jī)場。表1為EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的25日14時(shí)至26日08時(shí)蘭州中川機(jī)場附近500hPa、700hPa及2m的逐3h溫度，500hPa與700hPa上的溫度在25日20時(shí)至26日08時(shí)的12h內(nèi)分別下降了約4.5℃和6℃，降溫幅度都較大。

3.2 高空比濕、水汽通量散度與相對濕度

表2為EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的25日20時(shí)至26日08時(shí)蘭州中川機(jī)場附近500hPa與700hPa的逐3h比濕，500hPa的比濕先增大后減小，25日20時(shí)至26日02時(shí)及26日05時(shí)至08時(shí)分別有較大的增幅與減幅，26日02時(shí)達(dá)到2.73g/kg的最大值，說明500hPa上有水汽的集聚與釋放。700hPa的比濕一直在減小，從25日20時(shí)的4.42g/kg減小至26日08時(shí)的2.12g/kg，減幅較大，說明700hPa 上存在水汽的釋放。在深秋季節(jié)，蘭州中川機(jī)場附近500hPa和700hPa上的比濕達(dá)到2g/kg和4g/kg是比較大的值，說明空中的水汽較充沛。根據(jù)上述對EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的高空比濕、水汽通量散度與相對濕度的分析，在25日23時(shí)至26日05時(shí)，蘭州中川機(jī)場上空的水汽條件較好，尤其是26日02時(shí)的水汽條件很好。再結(jié)合前面對EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的高空風(fēng)溫和2m溫度的分析，蘭州中川機(jī)場在25日23時(shí)至26日05時(shí)非常有利于降雪的出現(xiàn)，并且降雪強(qiáng)度可能較大，期間出現(xiàn)中雪或大雪的可能性較大。

3.3 逐3h降水量

EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的25日20時(shí)至26日14時(shí)蘭州中川機(jī)場附近的逐3h降水量反映，25日20時(shí)至26日08時(shí)的逐3h降水量有明顯的增大與減小的過程，25日23時(shí)至26日05時(shí)的逐3h降水量均大于1mm，此時(shí)段預(yù)報(bào)的降水量達(dá)到了2.94mm。EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的降水量與實(shí)況降水量具有一定的差距，但其變化趨勢能較好的反映降水的變化情況，并且秋冬季節(jié)EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的蘭州中川機(jī)場附近的逐3h降水量很少達(dá)到1mm，因此結(jié)合前面其他EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的分析結(jié)論，可最終得出降雪主要出現(xiàn)在25日23時(shí)至26日05時(shí)，并期間有中雪或大雪的預(yù)報(bào)結(jié)論。在天氣實(shí)況中，降雪正好主要集中在25日23時(shí)至26日05時(shí)，并期間出現(xiàn)了中雪和大雪，說明通過對EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的釋用，能較為精細(xì)的預(yù)報(bào)出蘭州中川機(jī)場出現(xiàn)的此次降雪天氣。另一方面EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的逐3h降水量大于0.1mm的時(shí)段在25日20時(shí)至26時(shí)11時(shí)，與天氣實(shí)況中的降水時(shí)段較一致，說明EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的逐3h降水量對此次降雪天氣過程的降水時(shí)段具有較好的指示性。

4 結(jié)論

（1）500hPa上的高原槽及700hPa上的切變線帶來的暖濕空氣造成蘭州中川機(jī)場上空較充沛的水汽含量，500hPa上槽前具有強(qiáng)西南氣流的高原槽提供了較強(qiáng)的上升運(yùn)動，空中及地面的強(qiáng)冷空氣造成蘭州中川機(jī)場上空及地面較強(qiáng)的降溫，在上述有利條件的作用下導(dǎo)致了此次降雪天氣過程的出現(xiàn)。

（2）EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對此次降雪天氣過程所需的環(huán)境條件反映的較好，通過對其預(yù)報(bào)的高空風(fēng)溫、2m溫度、高空比濕、高空水汽通量散度與高空相對濕度這幾個(gè)物理量的分析，可大致判斷出降雪的主要時(shí)段及降雪的強(qiáng)度。

（3）EC細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)的逐3h降水量對此次降雪天氣過程的降水時(shí)段具有較好的指示性，在對其他EC細(xì)網(wǎng)格數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品分析的基礎(chǔ)上再結(jié)合逐3h降水量的分析，可較為精細(xì)的預(yù)報(bào)出此次降雪天氣。

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