2014年2月18日寧波市雨雪天氣過(guò)程分析

許岳庭+顧人穎+王雷

摘要 利用環(huán)流形勢(shì)、氣象要素差異、雷達(dá)資料對(duì)2014年2月18日寧波市一次雨雪過(guò)程進(jìn)行分析，并總結(jié)出降水相態(tài)預(yù)報(bào)的著眼點(diǎn)。結(jié)果表明，橫槽和南支槽配合使暖濕氣流強(qiáng)盛，東路冷空氣總體較弱，850 hPa平流降溫不明顯，雨雪分界線在浙北維持；中低層存在逆溫層，850 hPa氣溫<-2 ℃，2 m氣溫約2 ℃，可以為雨轉(zhuǎn)雪預(yù)報(bào)作參考；純雪回波反射率<25 dBZ，回波頂高<3 km，雨夾雪會(huì)造成回波強(qiáng)度隨高度降低而增加，低空“牛眼”回波、高空速度模糊對(duì)降雪預(yù)報(bào)有重要的指示意義。

關(guān)鍵詞 雨雪天氣過(guò)程；橫槽；南支槽；逆溫層；降雪雷達(dá)回波特征；浙江寧波；2014年2月18日

中圖分類(lèi)號(hào) P458.1+21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）17-0203-02

1 天氣實(shí)況

2014年2月18日寧波市出現(xiàn)了一次明顯的雨雪天氣過(guò)程，降雪主要集中在中北部地區(qū)。18日早晨起，浙江省西北部已陸續(xù)出現(xiàn)降雪，18日中午寧波市北部的慈溪、余姚等地開(kāi)始轉(zhuǎn)雨夾雪，14：00前后北部轉(zhuǎn)純雪，寧波市區(qū)、鄞州、鎮(zhèn)海等地為雨夾雪或雪，南部則為持續(xù)降雨，直至19日上午雨雪過(guò)程結(jié)束，雨雪分界線基本維持在寧波市中部。慈溪、余姚出現(xiàn)1～3 cm積雪，西北部山區(qū)中到大雪、局部暴雪，普遍積雪深度5～10 cm，高海拔山區(qū)超過(guò)15 cm，其他地區(qū)由于以降雨或雨夾雪為主，且地溫偏高，積雪不明顯。

本次雨雪過(guò)程中，雨雪分界線長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定維持，通過(guò)對(duì)環(huán)流形勢(shì)、南北部氣象要素差異、雷達(dá)資料特征進(jìn)行分析，總結(jié)降雪預(yù)報(bào)的著眼點(diǎn)，以期為今后的降雪監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)提供依據(jù)。本文所用資料包括常規(guī)天氣圖、自動(dòng)觀測(cè)站資料和寧波雷達(dá)資料。

2 形勢(shì)分析

從中高緯度形勢(shì)來(lái)看，2014年2月中旬極渦基本都維持在貝湖以北地區(qū)，前期有橫槽向巴湖以西延伸，13日起橫槽開(kāi)始轉(zhuǎn)豎東移，并有南支槽配合，同時(shí)里海附近有高壓脊向北發(fā)展。至18日8：00，高空槽已移至河套以西，南支槽位于湖北—四川一線，浙江省位于南支槽前，西南氣流強(qiáng)盛，最大風(fēng)速中心超過(guò)30 m/s；西南急流在700 hPa形勢(shì)圖上同樣有所體現(xiàn)，槽后西北氣流與西南急流在長(zhǎng)江中下游形成輻合場(chǎng)；850 hPa鋒區(qū)已南壓到華南地區(qū)，0 ℃線剛好穿過(guò)寧波市，浙江省中北部為東到東北風(fēng)，與等溫線幾乎平行，冷平流較弱，18日20：00 0 ℃線仍位于寧波南部。由地面圖可知，在急流較為強(qiáng)盛的階段，河套地區(qū)以及東南沿海分別有低壓向北發(fā)展，冷空氣從東北經(jīng)渤海往西南方向擴(kuò)散，影響兩湖盆地，從17日夜間起隨著東南沿海低壓入海，冷鋒逐漸南壓，開(kāi)始影響浙江、福建等地，此次冷空氣為典型的東路冷空氣。

由于長(zhǎng)波槽和南支槽移速較慢，使得高空西南急流從16日8：00到17日20：00長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定維持，為前期降雨提供了充足的水汽來(lái)源，也使850 hPa 0 ℃線穩(wěn)定在蘇南地區(qū)。直到18日高空槽移近、冷空氣東路南下，急流才開(kāi)始減弱，850 hPa氣溫開(kāi)始<0 ℃，有利于降雪的形成。由于冷空氣較弱，850 hPa平流降溫慢，使寧波市較長(zhǎng)時(shí)間位于0 ℃線附近，從而造成了南北部降水形態(tài)差異。除了大范圍天氣形勢(shì)外，降雪還與近地面氣溫、氣溫層結(jié)等因素有關(guān)（圖1）。

3 邊界層溫度條件分析

溫度條件對(duì)于降水性質(zhì)的影響是至關(guān)重要的，一般認(rèn)為降雪需滿足2個(gè)條件。一是本站地面氣溫<5 ℃，850 hPa溫度<0 ℃，700 hPa溫度在0 ℃左右；二是中低層有逆溫層[1]。

3.1 探空曲線

對(duì)流層下部逆溫層的位置和結(jié)構(gòu)對(duì)云的物理過(guò)程有著重要的作用，從而影響降水形態(tài)[2]。由2月18日單站探空?qǐng)D上可看出，杭州站近地層氣溫在3 ℃左右，700～850 hPa之間有弱的逆溫層存在，850 hPa的溫度<-2 ℃，此時(shí)杭州站剛開(kāi)始從降雨轉(zhuǎn)變?yōu)榻笛?。同一時(shí)間，衢州和洪家站亦有逆溫存在，但700 hPa以下氣溫均>0 ℃，2站都為降雨過(guò)程。至18日20：00杭州站逆溫層出現(xiàn)在700 hPa以上，衢州站整層氣溫<0 ℃，2站逆溫層較8：00的更為深厚，都為降雪；而洪家站850 hPa在0 ℃附近，700～850 hPa之間僅有1 ℃左右的逆溫，仍為降雨（圖2）。

3.2 2 m氣溫

由于地理特征差異以及冷空氣影響的程度不同，慈溪站、鄞州站、象山站18日下午開(kāi)始降水形態(tài)出現(xiàn)顯著差異，慈溪站為純雪，鄞州站為雪和雨夾雪交替，象山站為持續(xù)降雨，分析3站的氣溫差異具有一定的指示意義。由圖3可以看出，3個(gè)測(cè)站的降溫拐點(diǎn)依次延后2 h出現(xiàn)，降溫后慈溪站小時(shí)氣溫穩(wěn)定在1 ℃左右，鄞州站在2 ℃左右，象山站為3～4 ℃。根據(jù)日常預(yù)報(bào)標(biāo)準(zhǔn)，寧波地區(qū)2 m氣溫在2～3 ℃可預(yù)報(bào)雨夾雪，2 m氣溫<2 ℃可預(yù)報(bào)雪，本次過(guò)程氣溫符合這一預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)。

4 雷達(dá)回波特征分析

冬季降雪產(chǎn)生、發(fā)展的物理環(huán)境和天氣條件與普通降水有明顯差異。因此，有許多不同于普通降水的回波特點(diǎn)。

4.1 反射率因子特征

由于冰晶和雪片對(duì)微波的散射能力比水滴小得多，對(duì)微波的衰減作用也較小。因此，純雪的回波強(qiáng)度通常要比連續(xù)性降水回波弱[3]；并且降雪是層狀云降水，回波具有均勻、連續(xù)、范圍大的特點(diǎn)[3-4]。由圖4（a）可知，大部分地區(qū)反射率因子<25 dBZ，但在雷達(dá)周邊有>30 dBZ的強(qiáng)回波，在雷達(dá)北側(cè)尤為明顯，局部>45 dBZ，其原因是此時(shí)雷達(dá)所處地區(qū)剛開(kāi)始出現(xiàn)降雪，近地層溫度仍較高，雪在降落過(guò)程中部分融化，回波強(qiáng)度隨高度降低而增加。此外，在象山、寧海等地區(qū)也有分散的較強(qiáng)回波，這可能與氣溫較高、回波仍帶有積云特征有關(guān)。

4.2 回波頂高特征

由于冬季溫度低，水汽含量隨高度的增加而迅速減少，上升運(yùn)動(dòng)比其他季節(jié)弱，降水方式主要通過(guò)降溫形成冰晶和雪片并降落，因而降雪回波的高度一般都比較低。由圖4（b）可知，大部分地區(qū)回波頂高<6 km，其中杭州灣及以北轉(zhuǎn)雪時(shí)間較早的地區(qū)回波頂高在2 km左右，其他地區(qū)為2～6 km，南部個(gè)別地區(qū)達(dá)到8 km。

4.3 徑向速度特征

通過(guò)多普勒雷達(dá)的徑向速度圖可以獲取風(fēng)場(chǎng)的垂直結(jié)構(gòu)。由圖4（c）可以看出，0速度線低層為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，到高空為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，即在低層有暖平流，高空有冷平流，此結(jié)構(gòu)有利于降雪云的發(fā)展。此外，在低空出現(xiàn)“牛眼”回波，速度特征為先變大再變小，說(shuō)明有低空急流或大風(fēng)區(qū)，對(duì)應(yīng)850 hPa附近的東北大風(fēng)；同時(shí)高空出現(xiàn)速度模糊現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)500～700 hPa的西南急流[5]。

5 結(jié)論

（1）橫槽和南支槽配合提供強(qiáng)盛的暖濕氣流，冷空氣東路南下滲透影響，為2014年2月18日寧波市降雪過(guò)程提供有利條件，但冷空氣總體較弱，850 hPa平流降溫不明顯，0 ℃線南下推進(jìn)較慢，雨雪分界線在浙北地區(qū)維持。

（2）中低層存在逆溫層，850 hPa氣溫<-2 ℃，2 m氣溫為2 ℃左右，這樣的氣溫條件可以為雨轉(zhuǎn)雪預(yù)報(bào)作參考。

（3）本次過(guò)程中純雪回波反射率<25 dBZ，回波頂高 <3 km；雨夾雪會(huì)造成回波強(qiáng)度隨高度降低而增加；低空“牛眼”回波、高空速度模糊對(duì)降雪預(yù)報(bào)有重要的指示意義。

6 參考文獻(xiàn)

[1] 錢(qián)卓蕾，張建海.2010—2011年冬季浙江兩次強(qiáng)降雪天氣過(guò)程對(duì)比分析[J].科技導(dǎo)報(bào)，2011，29（13）：66-74.

[2] 藍(lán)俊倩，余健，王健疆.浙江2011-01-20強(qiáng)降雪過(guò)程降雪帶南壓成因的診斷分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué)，2011，34（4）：52-58.

[3] 姚立宏，方瓊玉.2008年桂林降雪天氣的雷達(dá)回波特征分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（33）：16440-16442.

[4] 周治黔，朱燕，黃世芹，等.2011年貴州兩次降雪天氣過(guò)程的多普勒雷達(dá)產(chǎn)品特征分析[J].貴州氣象，2012，36（6）：11-15.

[5] 張小輝.虛擬交通場(chǎng)景中的雨雪仿真[D].成都：西南交通大學(xué)，2010.endprint