杜宜翠 徐 瑗 羅竟成 李正蓉
(四川省甘孜州氣象局,四川康定 626000)
甘孜藏族自治州位于四川省西北部,為青藏高原向四川盆地西緣山地過渡地帶,受高空西風(fēng)環(huán)流和西南季風(fēng)影響,大陸性高原山地季風(fēng)氣候明顯,大雪是甘孜州冬半年主要災(zāi)害性天氣之一,境內(nèi)各地大雪影響強度、頻次和雪災(zāi)持續(xù)時間也不同,尤其冷空氣和南支槽配合時,降雪量更大,伴隨的積雪、低溫凍害等直接危害甘孜州畜牧農(nóng)業(yè)、交通運輸、通訊及人民群眾生產(chǎn)生活。近年來,黨政部門高度重視,狠抓防災(zāi)、減災(zāi)工作,注重基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),為滿足高寒地區(qū)公眾及各行業(yè)對大雪預(yù)報精準(zhǔn)性要求,避免或減輕因降雪、積雪和低溫等不利影響,對甘孜州大雪天氣分析研究十分重要。
1.1 甘孜州大雪季節(jié)和地理分布 據(jù)《四川省地方標(biāo)準(zhǔn)》大雪天氣定義,10月至次年5月日降雪量≥ 5 mm或雨夾雪≥7 mm為大雪天氣。一年中春季大雪頻次最高,州北部顯著多于南部,高海拔多于低海拔河谷區(qū),冷空氣路徑迎風(fēng)坡多于背風(fēng)坡;大雪高頻中心在石渠和色達(5月和6月);次高頻中心在康定和理塘(3月)。10月至次年5月為川西高原大雪多發(fā)時段,其中12月至次年2月是大雪頻次較少時期。9-11月大雪自北向南逐漸開始,以甘孜州西北部石渠、色達和南部理塘開始最早。大雪結(jié)束期差異更大,東部丹巴最早為3月下旬;西北部石渠最晚為6月中旬,其余地區(qū)為4月中旬結(jié)束。大雪年際變化較大,最多可達72(站)次/年,最少只有14(站)次/年。
1.2 大雪年際變化特征 對甘孜州18個縣近47年10月至次年5月歷史資料統(tǒng)計分析得出,47年間甘孜州共出現(xiàn)2 034(站)次大雪天氣過程,平均每年43(站)次。大雪年際分布不均,1977年72(站)次為最多年,1986年14(站)次為最少年。大雪多年份,氣溫明顯偏低,大雪較少年份,氣溫明顯偏高。因多大雪年份,冷空氣頻繁且強度較強,導(dǎo)致氣溫偏低。
1.3 大雪頻數(shù)月際變化 分析甘孜州18個縣1971-2017年10月至次年5月降雪數(shù)據(jù),大雪月際分布極不均勻,春季出現(xiàn)最多,危害也最大,春季西南季風(fēng)建立,西南氣流向北推進有利于暖濕氣流和冷空氣在甘孜州交匯,產(chǎn)生大雪天氣。冬季中低緯度大多受單平直西風(fēng)氣流控制,一般不出現(xiàn)大雪。
2.1 基本環(huán)流及影響系統(tǒng) 高原大雪天氣要具備兩個基本條件:一是能量積累;二是有合適流場引導(dǎo)在高原上爆發(fā)。過程開始前24~48 h亞洲地區(qū)500 hPa流場分析,切變線、低渦、輻合線和西風(fēng)槽是甘孜州大雪天氣過程500 hPa主要影響系統(tǒng)。
2.2 冷空氣主要路徑 甘孜州大雪冷空氣路徑有三條:一是偏東路徑,影響甘孜州折多山以東;二是西北路徑,影響甘孜州北部;三是北方路徑,影響全州大部地區(qū)。
2.3 水汽來源 水汽條件是甘孜州大雪必不可少的條件,500 hPa上位于高原南部西南氣流是水汽主要輸送者,水汽源地多為孟加拉灣。
3.1 高空鋒區(qū) 鋒區(qū)位于40°~45°N,未來2~4 d可影響甘孜州,當(dāng)鋒區(qū)南壓至45°N,未來1~2 d甘孜州大雪開始。
3.2 中高緯為徑向環(huán)流 亞洲500 hPa為一槽一脊或兩槽一脊型是形成大雪天氣有利形勢,長波槽脊移動和調(diào)整可借助數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品準(zhǔn)確判斷。
3.3 南支槽活動 南支槽緩慢東移,有時隨高原西側(cè)低壓一并東移,移速更慢,利于甘孜州大雪形成。南支槽前一般有△H24≤-3位勢什米。
3.4 過程前一兩天高原東部為增溫增濕、降壓 一般有△T24≥3 ℃中心,△H24≤-3位勢什米中心,出現(xiàn)T-Td≤5 ℃帶狀高濕區(qū)。
3.5 過程前12~36 h蒙古附近有強冷空氣堆積,冷高壓中心強度 春季≥1 038 hPa,冬季≥1 046 hPa。
歸納總結(jié)甘孜州近47年大雪個例,找出影響甘孜州大雪的氣象因子。亞歐500 hPa是否有長波槽脊活動;30°~40°N、80°~105°E是否有鋒區(qū)或切變線,20°~30°N、75°~95°E是否有南支槽且槽前△H24≤-3位勢什米;500 hPa上貝湖是否有冷中心(冬季≤-46 ℃,春秋季≤-36 ℃),500 hPa甘孜縣是否為-12~-8 ℃變溫,甘孜站或紅原站位勢高度是否為566~578位勢什米;500 hPa上是否有△T24≤-3 ℃變溫中心且△H24≤-3位勢什米變高中心,35°~55°N、80°~110°E是否有3個及以上指標(biāo)站T-Td≤5 ℃;地面圖上是否有蒙古高壓(冬季≥1 055 hPa、春秋季≥1 045 hPa)。只要人工判斷當(dāng)天高空和地面實況滿足以上任意3條或以上,程序?qū)⒆詣幼x取到:州內(nèi)預(yù)報相對濕度值≥80%站點,500 hPa高度上垂直速度≤10×10-3hPa/s站點,降水量預(yù)報值≥5 mm站點及地面氣溫≤2 ℃站點。程序向下運行,判斷并輸出完全符合以上4點條件的站點即為未來24 h降大雪站點,最后預(yù)報員結(jié)合實際工作經(jīng)驗,對大雪天氣做出準(zhǔn)確預(yù)報,為農(nóng)牧業(yè)等生產(chǎn)提供及時有效的預(yù)報預(yù)警服務(wù)。