酒泉市強(qiáng)降雪天氣過程診斷分析

李健　于海躍　陳麗娜

摘要 2016年3月8—9日，位于河西走廊西部的酒泉市出現(xiàn)較強(qiáng)的降雪天氣，其中玉門和肅州區(qū)達(dá)到大雪標(biāo)準(zhǔn)，給人們生活帶來了較大的影響。本文利用常規(guī)觀測(cè)資料、歐洲數(shù)值預(yù)報(bào)中心分析場(chǎng)等資料，對(duì)此次強(qiáng)降雪天氣的環(huán)流形勢(shì)和物理量場(chǎng)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，造成此次酒泉市強(qiáng)降雪的環(huán)流形勢(shì)為橫槽南壓型，在500 hPa高空，中亞存在發(fā)展的高壓脊，脊前冷槽位于貝加爾湖附近；700 hPa高濕區(qū)位于北疆沿天山一帶，地面系統(tǒng)冷高中心均位于薩彥嶺地區(qū)，高空地面系統(tǒng)配合較好。渦度場(chǎng)和垂直速度場(chǎng)的演變表明，強(qiáng)降雪天氣出現(xiàn)時(shí)段區(qū)域內(nèi)有較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，大氣層結(jié)處在不穩(wěn)定狀態(tài)下，為產(chǎn)生降水提供了較好的動(dòng)力條件；水汽通量散度的演變可以看出，在酒泉上空水汽聚積，為強(qiáng)降雪天氣提供了充足的水汽條件。

關(guān)鍵詞 強(qiáng)降雪；降溫；過程分析；甘肅酒泉

中圖分類號(hào) P458.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）21-0226-02

位于西北極端干旱氣候區(qū)的酒泉發(fā)生的強(qiáng)降雪往往具有一定的局地性和突發(fā)性，強(qiáng)降雪主要出現(xiàn)在10月下旬到次年3月下旬，尤其以11月和3月居多，預(yù)報(bào)難度較大，對(duì)強(qiáng)降雪的發(fā)生發(fā)展規(guī)律和機(jī)理的認(rèn)識(shí)有待探討[1-2]。本文利用常規(guī)觀測(cè)資料、歐洲數(shù)值預(yù)報(bào)中心分析場(chǎng)等資料，對(duì)2016年3月8—9日發(fā)生在甘肅省酒泉市的一次強(qiáng)降雪過程進(jìn)行了物理量診斷分析，以期提高對(duì)西北干旱區(qū)強(qiáng)降雪過程的天氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征及形成機(jī)制的認(rèn)識(shí)[3-4]。

1 天氣實(shí)況

2016年3月8—9日，位于河西走廊西部的酒泉市出現(xiàn)降雪天氣，其過程降雪量在4.4～8.2 mm之間，最大積雪深度達(dá)5～9 cm，其中肅州區(qū)降雪量為8.2 mm，雪深為9 cm。8日夜間酒泉觀測(cè)站開始出現(xiàn)降雪，降雪最大時(shí)段出現(xiàn)在9日8：00。

2 環(huán)流型形勢(shì)分析

2.1 高空形勢(shì)

3月7日20：00暴雪開始前，見圖1（a），歐亞范圍內(nèi)為兩槽一脊型環(huán)流，東歐至西伯利亞為寬廣的脊區(qū)，歐洲和貝加爾湖至中亞為低槽區(qū)。暖平流持續(xù)向東北方向輸送，高壓脊軸線呈西南—東北向，脊點(diǎn)向北發(fā)展到65°N，高空冷渦南壓到貝加爾湖，在伊爾庫(kù)茨克—巴爾喀什湖東北側(cè)形成一橫槽。3月8日20：00，見圖1（b），位于烏拉爾山地區(qū)的高壓脊由于受咸海地區(qū)暖平流的向北輸送，使其高壓脊加速發(fā)展，位于新地島的強(qiáng)冷空氣沿脊前偏北氣流南下到亞馬爾半島南側(cè)，并伴有-40 ℃的冷中心。槽前偏西氣流開始影響東疆，哈密北部開始出現(xiàn)降水。

9日8：00，隨著脊頂?shù)臇|伸，低槽南壓到酒泉北部，酒泉市受西風(fēng)氣流控制，為降水的主要時(shí)段。9日20：00，低槽逐漸東移減弱，酒泉轉(zhuǎn)為西北氣流控制，降水結(jié)束。

2.2 地面形勢(shì)

3月8日20：00在新疆以北的西伯利亞地區(qū)形成中心值為1 055 hPa的東西向冷高圧帯，隨后高圧帯逐漸東移并加強(qiáng)，9日8：00（圖2）高壓中心加強(qiáng)為1 060 hPa，冷鋒向東南方向突出，酒泉正處于鋒區(qū)前部，為降水主要時(shí)段。之后，冷高中心分裂東移，強(qiáng)度減弱并北抬，鋒區(qū)北縮，酒泉市降水停止。

3 物理量場(chǎng)特征

3.1 動(dòng)力條件

3.1.1 渦度。8日8：00—20：00，300～850 hPa為負(fù)渦度控制，20：00以后低層（700 hPa）轉(zhuǎn)為正值區(qū)，9日8：00以后，800 hPa以上均為正渦度控制，有利于北部低槽的加深南下。

3.1.2 垂直速度。9日8：00，低層至高層的垂直速度均為負(fù)值區(qū)，負(fù)值中心為-30×10-3 hPa/s且位于400～700 hPa，表明在該時(shí)段本區(qū)有較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，大氣層結(jié)處在不穩(wěn)定狀態(tài)下，對(duì)降水的產(chǎn)生提供了有利條件。這個(gè)階段也是降水的最大階段。9日20：00以后，垂直速度由負(fù)值轉(zhuǎn)為正值，說明大氣的運(yùn)動(dòng)狀況由上升運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鲁吝\(yùn)動(dòng)，大氣層結(jié)將趨于穩(wěn)定，此次降雪過程結(jié)束（圖3）。

3.2 水汽條件

降水出現(xiàn)時(shí)，低空輻合、高空輻散存在很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由圖4（a）可知，8日20：00在98°E，700 hPa有輻合中心，且相對(duì)濕度的高值出現(xiàn)在600 hPa以上；由圖4（b）可知，到9日8：00輻合中心移動(dòng)到100°E，強(qiáng)度增大，高度層降低，低空相對(duì)濕度開始加大，降水開始。造成這種垂直結(jié)構(gòu)特征變化的主要原因是高層高濕層及不穩(wěn)定能量向下傳導(dǎo)效應(yīng)結(jié)果。從水汽來源看，8日20：00 700 hPa，西北區(qū)域相對(duì)濕度并不大，而500 hPa從北疆到河西走廊有一條西北—東南向的水汽輸送帶，到9日8：00受高層高濕層及不穩(wěn)定能量向下傳導(dǎo)效應(yīng)，酒泉地區(qū)上空700 hPa高度濕度明顯增大。

從水汽通量散度的時(shí)間序列上看，8日20：00到9日8：00，酒泉站300 hPa以下均為負(fù)值區(qū)，負(fù)值大值中心在9日2：00左右達(dá)到最大，說明較好的水汽輻合積聚條件，為此次區(qū)域性強(qiáng)降水提供了較好的物質(zhì)條件。

3.3 溫度平流

從溫度平流的時(shí)間序列上來看（圖5），7日20：00至8日8：00，800 hPa以下有弱的冷平流，在600～800 hPa高度為暖平流，8日8：00至9日8：00，在400～700 hPa有冷平流，說明從8日8：00開始，高空冷空氣南下勢(shì)力明顯加強(qiáng)，同時(shí)這一時(shí)段也是酒泉市降雪的主時(shí)段，二者很好地吻合。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）咸海暖平流持續(xù)向北輸送，為高壓脊強(qiáng)烈發(fā)展提供了先決條件。同時(shí)，由于高壓脊的強(qiáng)烈發(fā)展，導(dǎo)致極地較強(qiáng)冷空氣沿脊前偏北氣流快速南下，并在貝加爾湖西側(cè)形成了強(qiáng)冷中心。

（2）渦度場(chǎng)和高空槽的有利配合，為橫槽南壓起到了關(guān)鍵作用。

（3）垂直速度場(chǎng)的演變表明，強(qiáng)降雪天氣出現(xiàn)時(shí)段酒泉地區(qū)有較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，大氣層結(jié)處在不穩(wěn)定狀態(tài)下，為降水的產(chǎn)生提供了較好的動(dòng)力條件。

（4）從水汽通量散度的演變可以看出，在酒泉上空水汽聚積，為本次強(qiáng)降雪天氣提供了充足的水汽條件。

（5）高空強(qiáng)冷平流對(duì)地面冷高壓的增強(qiáng)作用明顯。同時(shí)高空冷渦與地面冷高壓呈同位相南壓，是造成酒泉地區(qū)持續(xù)低溫的主要原因。

5 參考文獻(xiàn)

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