淺析西寧市2014年兩次暴雪的物理量特征

辛秋玲++李昌玉

摘 要：對(duì)2014年西寧兩次暴雪天氣的物理量特征進(jìn)行分析對(duì)比，結(jié)果表明：首先受不同影響系統(tǒng)的冷空氣入侵，隨著時(shí)間的變化散度場(chǎng)和渦度場(chǎng)會(huì)逐漸形成底層輻合高層輻散的降水有利環(huán)流配置；而垂直上升運(yùn)動(dòng)則會(huì)呈現(xiàn)出前期為強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，后期則開(kāi)始下沉運(yùn)動(dòng)。伴隨降水的開(kāi)始，降水中心附近的假相當(dāng)位溫會(huì)明顯增大，一般都會(huì)達(dá)到44℃以上的高能區(qū)；水汽通量場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)的水汽輻合高濕區(qū)，整層的水汽通量散度值會(huì)較前期明顯增加，體現(xiàn)出水汽條件充足的狀態(tài)；而當(dāng)假相當(dāng)位溫和水汽條件值逐漸減小時(shí)，實(shí)況降水也會(huì)減小并逐漸結(jié)束。

關(guān)鍵詞：暴雪 物理量 分析對(duì)比

中圖分類(lèi)號(hào)：P427 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）08（c）-0114-02

1 高空分析

從2014年4月1日08時(shí)高空?qǐng)龇治?，受蒙古槽底部短波槽影響，西寧市不斷有冷空氣侵入，青海省北部和西南地區(qū)各有一短波槽，兩短波槽不斷東移發(fā)展，并且到1日20時(shí)合并為較大范圍影響青海省東部地區(qū)的一條短波槽，而該市就在該短波槽范圍內(nèi)。受此次過(guò)程影響該市出現(xiàn)了大到暴雪的天氣。

2014年10月11日08時(shí)高空?qǐng)霰憩F(xiàn)為，本市位于蒙古槽底部的西風(fēng)氣流中，露點(diǎn)溫度差為2℃，說(shuō)明濕度條件好，等溫線密集，冷溫槽深厚，且冷空氣已影響到本市。

2 物理量場(chǎng)分析

2.1 散度、渦度分析

4月1日08時(shí)500hPa高度散度場(chǎng)上有兩個(gè)輻合中心，分別位于該省西部有輻合中心，中心值為4.2×10-5/s；河套偏西部及甘肅偏東部交界處有輻合中心，中心值為1.2×10-5/s，西寧市處于該輻合區(qū)內(nèi)。而在200hPa高度散度場(chǎng)上西寧市乃至青海省大部都處于大范圍的輻散區(qū)，輻散中心在海南州興?？h附近，中心值為2.8×10-5/s。這種底層輻合，高層輻散的環(huán)流配置是此次暴雪天氣的重要條件之一。到1日20時(shí)500hPa高度上該市處于明顯的輻散區(qū)。

通過(guò)對(duì)4月1日08時(shí)500hPa高度渦度場(chǎng)上西寧市附近有負(fù)渦度中心，中心值為-6.0×10-5/s，由于冷空氣不斷入侵，到20時(shí)西寧市處于正渦度區(qū)，渦度強(qiáng)度為2.8×10-5/s，而正渦度中心與20時(shí)的散度中心位置一致，在海南州興?？h附近，中心值為5.2×10-5/s。對(duì)渦度場(chǎng)進(jìn)行垂直剖面分析可以看出，08時(shí)幾乎整層都是一個(gè)負(fù)渦度即輻散區(qū)，而到20時(shí)700hPa以上為正渦度即輻散區(qū)，同樣是底層輻合、高層輻散的環(huán)流配置。

2.2 假相當(dāng)位溫、K指數(shù)

對(duì)4月1日假相當(dāng)位溫場(chǎng)分析，500hPa高度08時(shí)的西寧處于40℃線附近但小于40℃，到了20時(shí)，西寧市即將達(dá)到44℃的高能；200hPa高度的假相當(dāng)位溫也是從08時(shí)到20時(shí)有明顯的增長(zhǎng)過(guò)程。在此次過(guò)程中，暴雪落區(qū)與假相當(dāng)位溫線的密集帶有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)也反映出此次強(qiáng)降水過(guò)程存在有利的熱力條件。

4月1日K指數(shù)反映熱力穩(wěn)定度，雖然春、冬季的K指數(shù)比夏、秋季的K指數(shù)小，但分析K指數(shù)的移動(dòng)路徑和值得大小變化也是很有必要的。而此次暴雨主要是在4月1日20時(shí)以后，分析K指數(shù)可以看出，08時(shí)的K指數(shù)為2℃，到20時(shí)，在海南州興海縣出現(xiàn)K指數(shù)中心，中心強(qiáng)度為22℃，而西寧市的K指數(shù)也增加到5℃。到4月2日08時(shí)中心雖然消失，但該市K指數(shù)達(dá)到11℃。從K指數(shù)的移動(dòng)路徑來(lái)看，從青海西南部不斷東移，待冷空氣完全移出西寧市，K指數(shù)范圍也隨即減弱東移出該市。10月11日08時(shí)到20時(shí)K指數(shù)從16℃增長(zhǎng)為20℃，而從11日20時(shí)開(kāi)始，K指數(shù)一直到14日才下降，而降雪在12日08時(shí)就已經(jīng)停止了，所以此次的K指數(shù)參考意義不大。

2.3 水汽通量、水汽通量散度

通過(guò)分析700hPa水汽通量場(chǎng)可知，這次暴雪的主要水汽輸送來(lái)自西南氣流，4月1日08時(shí)到20時(shí)的水汽通量中心帶從青海西南部東移到東南部，強(qiáng)度為0.3g/（cm·hPa·s），中心依然是在海南州興?？h附近，西寧市強(qiáng)度較08時(shí)增加到大于1g/（cm·hPa·s）的范圍。10月11日08時(shí)水汽通量中心位于我市附近，中心值為6g/（cm·hPa·s），西寧市強(qiáng)度大約5g/（cm·hPa·s）的范圍內(nèi)；到了12日08時(shí)，中心值東移至河套地區(qū)，而該市的水汽通量值下降為1g/（cm·hPa·s），降雪停止。

對(duì)水汽通量散度場(chǎng)進(jìn)行垂直剖面分析可以看出，08時(shí)西寧市的水汽條件不好，到了20時(shí)達(dá)到，在500hPa高度有一個(gè)較強(qiáng)的水汽輻合中心，中心值達(dá)到3.5×10-7g·s-1cm-2·hPa-1。11日08時(shí)該市的水汽條件充足，在500hPa高度有水汽輻合中心，中心值為5×10-7g·s-1·cm-2·hPa-1，該市也在大于2×10-7g·s-1·cm-2·hPa-1的輻合區(qū)內(nèi)；到12日08時(shí)，水汽明顯已經(jīng)下降，而實(shí)況降水也已停止。

2.4 垂直運(yùn)動(dòng)場(chǎng)

從4月1日08時(shí)500hPa垂直速度場(chǎng)分析，西寧市處于負(fù)值中心附近，值為-10～-12hPa·s-1的區(qū)域，負(fù)值中心位于海西州都蘭縣，從剖面圖分析（圖略），西寧市垂直速度值到2日08時(shí)為正值，說(shuō)明前期一直維持強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，到2日08時(shí)為下沉運(yùn)動(dòng)。從10月11日500hPa垂直速度時(shí)間剖面圖分析可得，西寧市11日20時(shí)之前有兩個(gè)負(fù)值中心，即從10日到11日20時(shí)該市整層都為強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，到12日08時(shí)發(fā)展為正值中心，整層為下沉運(yùn)動(dòng)。而在500hPa高度的垂直運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中，青海省中部有垂直速度的負(fù)值中心，中心值為-15hPa·s-1，西寧市位于負(fù)中心邊緣；到12日08時(shí)，該市垂直速度值變?yōu)檎怠?/p>

3 結(jié)語(yǔ)

綜合這兩次的暴雪過(guò)程物理量場(chǎng)分析，列出指標(biāo)如下（見(jiàn)表1）。從兩次暴雪過(guò)程的物理量對(duì)比分析來(lái)看，由于影響系統(tǒng)和暴雪發(fā)生季節(jié)、時(shí)間不同，雖然從預(yù)報(bào)指標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)比的相似度不是很高，但整體的物理量參數(shù)變化情況是基本相似的。首先受不同影響系統(tǒng)的冷空氣入侵，隨著時(shí)間的變化散度場(chǎng)和渦度場(chǎng)會(huì)逐漸形成底層輻合高層輻散的降水有利環(huán)流配置；而垂直上升運(yùn)動(dòng)則會(huì)呈現(xiàn)出前期為強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，后期則開(kāi)始下沉運(yùn)動(dòng)。

參考文獻(xiàn)

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