西藏聶拉木2013年2月暴雪天氣氣候特點及其成因分析

格桑卓瑪 德吉白珍 尼瑪拉宗

摘要利用常規(guī)觀測資料和Micaps數(shù)據(jù)，分析了聶拉木建站以來同時期降雪量達最大的2013年2月的天氣氣候特征，對月內(nèi)出現(xiàn)的3場暴雪天氣過程從環(huán)流特征、影響系統(tǒng)、各物理量、衛(wèi)星云圖以及地面要素的相應(yīng)變化特征等方面對其成因進行詳細分析，總結(jié)環(huán)流形勢及影響因素的共同特征和不同點。結(jié)果表明，3場暴雪主要影響系統(tǒng)均為南支槽，是北部強冷空氣與南支槽前的暖濕氣流共同影響的結(jié)果。中高緯槽脊、南支槽、高空急流以及低緯度兩副熱帶高壓的位置、強度以及持續(xù)時間的不同，造成了3場過程降雪強度、影響落區(qū)以及持續(xù)時間的差異。

關(guān)鍵詞暴雪;氣候特征;成因;西藏聶拉木

中圖分類號S162文獻標識碼A文章編號0517-6611（2018）25-0141-05

Climate Characteristics and Its Causes of Snowstorm in Nyalam of Tibet in February 2013

Gesangzhuoma，Dejibaizhen，Nimalazong

（Meteorological Bureau of Shigatse City， Tibet Autonomous Region， Shigatse， Tibet 857000）

AbstractUsing the conventional observation data and Micaps data， the weather and climate characteristics of February 2013， which had the largest amount of snowfall during the same period since the construction of Nyalam， were analyzed.The causes of the three snowstorm weather processes occurring during the month were analyzed in detail from the aspects of circulation characteristics， impact systems， physical quantities， satellite cloud maps and corresponding changes of ground elements，the common features and differences of the circulation situation and influencing factors were summarized.The results showed that the main impact systems of the three snowstorms were the south branch troughs， which was the result of the combined influence of the strong cold air in the north and the warm and humid air flow in the south branch trough.Middle and high latitude ridge， south branch trough， high altitude jet and the location， intensity and duration of the two tropical high pressures at low latitudes resulted in differences in snow intensity， impact area and duration over the three periods.

Key wordsSnowstorm;Climate characteristics;Cause;Tibet Nyalam

雪災(zāi)是發(fā)生在西藏高原牧區(qū)常見的一種主要氣象災(zāi)害，發(fā)生頻率較高[1-2]，尤其是聶拉木，由于特殊的地形地理環(huán)境，大到暴雪天氣幾乎年年都有出現(xiàn)。有研究指出，藏北一次≥3 mm的降雪過程即可成災(zāi)，而暴雪造成的災(zāi)害對牧區(qū)而言，是影響最廣、破壞力最大的氣象災(zāi)害，容易造成大量家畜死亡，同時，給交通運輸、國民經(jīng)濟、國防建設(shè)等造成巨大損失[3]。2013年2月日喀則市西南部一共出現(xiàn)了3場暴雪天氣過程，其中2場屬特大暴雪，聶拉木月降水量達190 mm，超過歷史極值。3場暴雪天氣過程各有各的特點，在強度、影響落區(qū)、持續(xù)時間上都有所不同。近年來，氣象工作者對某

一次暴雪過程進行診斷分析的比較多[4-8]，但對高原西南部

的暴雪成因研究較少，且對1個月內(nèi)幾次過程同時進行對比分析的甚少。筆者試圖分析月內(nèi)3場暴雪天氣的特征，并對造成暴雪天氣的環(huán)流形勢進行詳細分析，找出幾次過程的特點及成因，為今后準確、及時預(yù)報冬春季日喀則市西南部的暴雪過程提供分析思路。

1暴雪天氣氣候特點

分析聶拉木縣建站以來2月的降水量分布特征（圖1）可見，1967—2017年聶拉木2月降雪天氣頻繁，除了5年的降雪量<10 mm外，其余年月份降水量均達到10 mm以上。而2013年2月聶拉木月降水量達190 mm，達到該站建站以來的最大值，超過2007年147 mm的歷史極值（圖2）。

1.1暴雪天氣實況

2013年2月，日喀則市西南部先后出現(xiàn)了3場較強的暴雪天氣過程，并伴有大風天氣。3場暴雪過程各有各的特點，在強度、影響落區(qū)、持續(xù)時間上都有所不同。2月5—7日（簡稱“2·05”過程），日喀則西南部的仲巴至聶拉木一線出現(xiàn)了暴雪天氣，此次過程降水強度大，持續(xù)時間長，但影響范圍相對較小。2月15—17日（簡稱“2·15”過程），日喀則西南部的仲巴至聶拉木一線出現(xiàn)了暴雪，東南部的亞東帕里一帶出現(xiàn)了大雪，喜馬拉雅山脈北麓以及沿江部分地方出現(xiàn)了小到中雪;此次過程是3場過程中強度最大、持續(xù)時間最長、影響范圍最廣的一次。2月24—25日（簡稱“2·24”過程），日喀則西南部聶拉木一帶出現(xiàn)了暴雪，仲巴、吉隆薩嘎等地出現(xiàn)中雪，東南部亞東帕里一帶出現(xiàn)了小雪;此次降雪雖然影響范圍延伸到東南部，但強度小，且持續(xù)時間最短。

統(tǒng)計聶拉木2月出現(xiàn)的暴雪天氣表明，2月聶拉木站的暴雪日數(shù)達6 d，其中2月6、7、16日出現(xiàn)了暴雪，24日出現(xiàn)了大暴雪，5日和17日出現(xiàn)了特大暴雪量，其中，2月17日降雪量最大，日降雪量達77.5 mm。截至2月28日08：00，聶拉木仍有72 cm積雪。

從降水總量看，聶拉木站歷年2月份的平均降水量為52.6 mm，而2013年2月降水量多達190.0 mm，突破了歷史同期極值（2007年的147.0 mm）。與歷年平均值相比，2013年2月降水量偏多137.4 mm，比2007年極值偏多43.0 mm。

1.2日喀則市天氣氣候特點

受暴雪天氣影響，2月日喀則市各地氣溫較常年偏低0.4～1.0 ℃，日照時數(shù)略偏少，其中聶拉木和帕里分別偏少28和21 h。雪后西南部各地出現(xiàn)了10.0～12.0 ℃的降溫，個別站點的降溫幅度達15.0 ℃以上，其中帕羊站2月10日的最低氣溫達-42.9 ℃。月降水量除日喀則站偏少外，其余各地均特多，其中拉孜、定日、南木林、江孜、聶拉木和帕里分別偏多5倍、4倍、3倍、3倍、2倍和1倍。此外，2月日喀則市大風天氣較為明顯，西部及南部邊緣地區(qū)的大風日數(shù)在5 d以上，其中，聶拉木的大風日數(shù)達11 d，定日、拉孜和帕里的大風日數(shù)分別為8、7和6 d。2月7日定日和聶拉木的日最大風速分別達28.1和25.7 m/s。

1.3災(zāi)情

2013年2月日喀則市西南部3次暴風雪過程給交通、牧業(yè)生產(chǎn)、城市供電、通訊網(wǎng)絡(luò)等造成了不同程度的影響。2月5—7日暴雪造成318國道聶拉木至樟木路段發(fā)生雪崩，交通受阻，有2輛車子被困;2月15—17日暴雪過程造成日喀則昂仁縣切熱鄉(xiāng)、桑桑鎮(zhèn)牲畜死亡共164只，日喀則亞東至帕里路段道路封閉，帕里電站供電中斷;2月24—25日暴雪過程導致前期積雪加深，對道路交通和農(nóng)牧業(yè)造成了非常不利的影響，雪后的強降溫更是對高寒牧區(qū)畜牧業(yè)造成了嚴重的影響。

2暴雪過程環(huán)流形勢特征及影響系統(tǒng)

環(huán)流形勢的調(diào)整制約著降水天氣系統(tǒng)的生成與發(fā)展，有利的環(huán)流形勢可導致冷暖空氣連續(xù)強烈的交替，在某一地區(qū)停滯或重復出現(xiàn)，使這一地區(qū)產(chǎn)生強降雪過程。通過分析2月日喀則市西南部3次暴雪天氣過程的500 hPa環(huán)流特征與影響系統(tǒng)（圖3），發(fā)現(xiàn)既有共同的特征，又有不同之處。

2.1共同特征

2.1.1中高緯環(huán)流經(jīng)向度大。

3場暴雪過程中，中高緯環(huán)流經(jīng)向度均較大，且在“2·05”和“2·15”過程中，中高緯均為兩槽一脊型，即烏拉爾山西側(cè)為低壓槽，烏拉爾山至巴爾喀什湖一帶為長波脊，貝加爾湖一帶至鄂霍茨克海為寬廣的低壓槽，環(huán)流形勢非常有利于引導北部的冷空氣南下，這2次過程的降雪強度相對也較大。

2.1.2主要影響系統(tǒng)均為南支槽。

3場暴雪過程的主要影響系統(tǒng)為南支槽，影響高原西南部時基本位于70°～75°E，并逐漸東移上高原。南支槽前的西南氣流攜帶暖濕氣流北上高原與北部的冷空氣匯合，南北2個系統(tǒng)相互作用的結(jié)果。

2.1.3副熱帶高壓明顯加強。

3場暴雪過程中，伊朗高壓和西太平洋副熱帶高壓加強特別明顯。伊朗高壓北抬東進，西太平洋副熱帶高壓北抬西伸，兩高的加強有利于南支槽的加深和維持。伊朗高壓脊前的偏西北氣流引導冷空氣南下，西太平洋副熱帶高壓脊前的偏南氣流引導南部的暖濕氣流北上高原，冷暖空氣對峙，從而造成了日喀則西南部的幾次強降雪天氣過程。

2.1.4東亞大槽穩(wěn)定。

3場暴雪過程中，東亞大槽較為穩(wěn)定，使得西風帶槽脊移動緩慢，南支槽也在高原西側(cè)停留的時間略長，因而造成了強降雪天氣。

2.2不同特征

2.2.1中高緯環(huán)流槽、脊的位置和強度存在差異。

“2·05”過程和“2·15”過程，中高緯均為兩槽一脊型，但脊的位置和強度有所差異，“2·15”過程中烏拉爾山附近的長波脊位置較“2·05”過程偏西，使得巴爾喀什湖北部至貝加爾湖地區(qū)的低壓槽偏強，移動速度比較緩慢，高壓脊前的偏西北氣流引導冷空氣南下，因此“2·15”過程持續(xù)的時間最長，影響的范圍最廣。與前兩者不同的是“2·24”過程，歐亞大陸500 hPa中高緯為兩槽兩脊型，即烏拉爾山西側(cè)為弱脊，烏拉爾山至西西伯利亞為深厚的低壓槽，貝加爾湖一帶為高壓脊，貝加爾湖以東為東亞大槽;北部低壓槽，雖然經(jīng)向度還是比較大，但是沒有低渦中心，緯向上也沒有前者那樣寬廣，冷空氣強度稍弱，故過程降雪量也相對較少。

2.2.2南支槽的深淺及位置不同。

“2·05”過程和“2·15”過程，高原西側(cè)的南支槽比較深厚，尤其是“2·15”過程，南支槽內(nèi)已形成了低渦中心，中心值達552 gpm，因此降雪強度大。相比之下，“2·24”過程中南支槽位置偏北，強度相對較弱，因而降雪強度也弱。

2.2.3副熱帶高壓位置及強度不同。

低緯地區(qū)2個副熱帶高壓（伊朗高壓和西太平洋副熱帶高壓）東、西、南、北部位置略有差別?！?·05”過程西太平洋副熱帶高壓西伸特別明顯，脊點位于印度半島至阿拉伯海附近，而且強度較強，印度半島南部有592 gpm的高壓單體，因此此次過程強度大，但范圍相對較小，降雪落區(qū)以日喀則西南部邊緣位置為主。而“2·15”過程和“2·24”過程，西太平洋副熱帶高壓西伸脊點位置略東，位于在中南半島附近，南支槽在移動過程中，對高原的影響區(qū)域擴大。

2.2.4高空急流的強度不同。

“2·05”過程，高空風比較大，在北半球200 hPa風速圖上存在高空急流，受其動量下傳的影響，地面風速明顯大于別的過程，定日和聶拉木的最大風速28.1和25.7 m/s均出現(xiàn)在此過程中。

綜上分析，日喀則西南部強降雪天氣的環(huán)流形勢不僅與亞歐中高緯環(huán)流有關(guān)，而且與高原南側(cè)低緯環(huán)流有密切關(guān)系，較明顯的降雪天氣過程往往是南北系統(tǒng)相互作用的結(jié)果。500 hPa亞歐中高緯環(huán)流經(jīng)向度較大的情況下，常受脊前偏北氣流引導，在咸里海有較強的冷空氣堆積，冷槽在東移南壓的過程中，分裂出南支槽，使氣流沿喜馬拉雅山脈進入高原影響日喀則西南部地區(qū)，造成西南部的強降雪。北部冷槽越強，降雪越大。南支槽越深，降雪越大。還有，烏拉爾山一帶高壓脊越強，其脊前西北氣流引導冷空氣南下導致明顯的降溫降雪天氣。中低緯在平直的西風環(huán)流形勢或南支槽經(jīng)向度較小、位置偏北時，降雪強度相對較弱，持續(xù)時間也短。

2.3560 gpm線特征

從3次過程500 hPa高度場上560 gpm線的變化來看（圖4），“2·15”過程中受560 gpm線南壓的影響非常大，560 gpm線基本都在25°N 附近，在印度西北部有一個低壓中心。而“2·05”和“2·24”過程中560 gpm線基本都在33°N附近，位置比較偏北，但是“2·05”過程西太平洋副熱帶高壓西伸非常明顯，而且強度很強，南支主槽在日喀則停留了4 d后才移出高原。

3物理量特征

3.1動力條件

3.1.1渦度場。

綜合分析3場暴雪過程渦度場發(fā)現(xiàn)，過程前12～24 h，高原上空基本為負渦度區(qū)，咸里海以南至阿拉伯海北部一帶均為正渦度區(qū)，位于70°E、30°N附近，平均強度在-30×10-5 s-1左右，最大值達-50×10-5 s-1。當過程來臨時，高原西側(cè)的正渦度中心加強并東移至印度半島至高原西南部一帶，覆蓋高原90 °E以西的地區(qū)，中心位于日喀則西南部，正渦度中心一直維持在20×10-5 s-1左右。同時，巴爾喀什湖至新疆西部一直有正渦度往下補充，中心最大值達60×10-5 s-1，在阿里西北至日喀則西部形成正渦度中心。日喀則西南部處于垂直上升運動較強區(qū)域。3場暴雪基本為這種情況，只有“2·24”過程正渦度中心值稍小一些。

從3場暴雪過程沿聶拉木區(qū)域做的渦度垂直剖面（圖5）可以看出，低層正渦度值較大，高層負渦度值較大，這樣形成了低層輻合、高層輻散的不穩(wěn)定狀態(tài)，有利于中低層氣旋性環(huán)流的生成和發(fā)展，對強降水的產(chǎn)生和維持有著重要作用。

3.1.2散度場。

分析3場暴雪過程500 hPa散度場發(fā)現(xiàn)，過程前12～24 h，與渦度相反，高原上空基本為正散度區(qū)，咸里海以南至阿拉伯海北部一帶均為負散度區(qū)，中心值為10×10-5～20×10-5 s-1。隨著過程的臨近，高原中西部及西南側(cè)均為大范圍的負散度區(qū)域，中心值為-20×10-5 s-1左右，之后負渦度中心東移加強，覆蓋高原西南部，中心位于日喀則西南部的聶拉木一帶，強度達-25×10-5 s-1，同時印度半島和阿拉伯海一帶一直維持著負的散度區(qū)。不同點的是“2·24”過程中，散度場表現(xiàn)并不明顯，過程前新疆盆地至高原上30°N以北的地區(qū)為負的散度區(qū)外，24日08：00—25日20：00高原上空基本為正的散度區(qū)，而且期間整個印度半島和阿拉伯海一段為正散度區(qū)。這也證實了“2·24”過程強度較其他2次過程都弱且持續(xù)時間最短的原因。

從3場暴雪過程沿聶拉木區(qū)域做的散度垂直剖面（圖6）可以看出，“2·05”過程和“2·15”過程的低層負散度值較大，高層正散度值較大，這種低層輻合、高層輻散相疊置形成的“抽氣”機制，有利于對流層中低層上升運動的發(fā)展，為強降雪過程提供了有利的動力場條件。

3.1.3垂直速度場。

分析3場暴雪過程500 hPa垂直速度場發(fā)現(xiàn)，過程前12～24 h，負垂直速度中心位于30°N以北、75°E附近的阿里西北側(cè)，中心強度在-20×10-3 hPa/s左右。隨著過程臨近，垂直速度負值中心南壓至30°N以南的地區(qū)，并明顯加強，中心強度達-40×10-3 hPa/s?！?·05”和“2·15”過程的垂直速度表現(xiàn)特別明顯，整個高原中西部以及印度半島北部一帶的垂直速度均為負值，之后區(qū)域加大，中心雖有所移動，但主題中心仍位于日喀則西南部至東南部，強度可達-60×10-3 ～-35×10-3 hPa/s，最大值出現(xiàn)在2月7日20：00，整個高原為負的垂直速度區(qū)，中心位于日喀則南部，中心強度達-60×10-3 hPa/s，即強降水區(qū)域從底層到200 hPa為深厚的上升運動區(qū)，強烈的上升運動觸發(fā)能量的釋發(fā)，有利于強降雪的發(fā)生發(fā)展。

因此，無論從渦度、散度還是垂直速度場分析，2013年2月日喀則西南部3場暴雪過程物理量場均表現(xiàn)為低層強烈輻合、高層強烈輻散的配置，位置對應(yīng)較好，且強度中心較為吻合。500 hPa正渦度區(qū)域，低層輻合、高層輻散的散度場配置，以及區(qū)域上空明顯的上升運動，是3次暴雪產(chǎn)生、維持和發(fā)展的重要動力因素。

3.2水汽條件

分析發(fā)現(xiàn)，500 hPa水汽通量場在暴雪區(qū)的西南部存在一個強的水汽通量中心，水汽通量軸線呈西南—東北向，形成水汽輸送帶，為暴雪天氣過程提供充足的水汽條件。

從水汽通量散度剖面可以看出，暴雪過程前后日喀則西南部一帶水汽輻合帶明顯，以2月5日20：00水汽通量散度剖面為例（圖7），400 hPa以上水汽通量散度值均為負值，中心值達-0.9×10-8 g/（cm·s·hPa）左右，水汽輻合中心與強降雪區(qū)域相一致。

4衛(wèi)星云圖及TBB特征

從紅外云圖上分析，3次暴雪過程開始前，高原主體和孟灣地區(qū)基本為晴空區(qū)，高原西北部有強云系向高原方向移動，在東移過程中不斷影響高原西北邊境，同時，阿拉伯海不斷有云系經(jīng)印度半島移至西南部地區(qū)，此時西北的云系也已進入高原主體，南北2支云系大概都在阿里的普蘭一帶開始匯合，之后向東南方向移動，影響日喀則的西南部。云頂亮溫TBB低值區(qū)域也是集中在普蘭至聶拉木一帶（圖8），中心值達210 K，南北2支云系在90°E以西匯合，之后往東北方向移動，降水落區(qū)也開始從西南部向東北方向轉(zhuǎn)移。3場過程有南北2個云系配合，先是有北邊系統(tǒng)影響高原西北，同時南邊的阿拉伯海云系在副高脊前西南氣流的引導下共同影響日喀則西南部地區(qū)，造成了西南部的暴雪過程。

5地面氣象要素分析

3場暴雪過程前后地面要素演變表明，溫度上升較為顯著，露點溫度逐漸上升，氣壓總體呈下降趨勢。降水條件的地面三要素（升溫、增濕、降壓）已經(jīng)充分滿足。

從過程前后聶拉木站14：00地面要素場分析（表1），“2·05”過程，5日增濕最明顯，T - Td 從17 ℃減小至1 ℃，最低溫度上升6 ℃左右;“2·15”過程，15—17日濕度逐漸增大，T-Td減小了10～13 ℃，最低溫度上升了4 ℃;“2·24”過程，24日T-Td 從19 ℃減小至2 ℃，最低溫度上升了6 ℃。過程結(jié)束后溫度下降、濕度降低。具體表現(xiàn)為：聶拉木2月8、18、25日的T-Td 分別增大了10、6和14 ℃， Td從0 ℃下降至-3 ℃。

6地形影響

地勢的高低、山脈的走向、小地形的作用均與降水的產(chǎn)生和強弱有一定的關(guān)系，日喀則西南部的地形對2月暴雪的形成有重要的促進作用。當暖濕不穩(wěn)定氣流在移動過程中，遇到喜馬拉雅山脈的阻擋，氣流被迫沿著山坡抬升，空氣中所含的水汽便很容易凝結(jié)而形成云和降水。由于山地為主的下墊面阻擋氣流和低值系統(tǒng)的移動，使之緩行或停滯，延長降水時間，增大降水強度。以聶拉木為例，縣城位于一條窄長的峽谷之中，三面環(huán)山，縣城的主要街道隨峽谷和河流的走勢形成彎曲的鐮刀狀，當氣流進入山谷時，由于喇叭口效應(yīng)，引起氣流輻合上升，促進對流發(fā)展。因此，地形對降水促進作用在3次強降雪過程中也是不能忽視的。

7結(jié)論

（1）2013年2月日喀則西南部共出現(xiàn)了3場暴雪天氣過程，其中2場屬特大暴雪。受暴雪天氣影響，2月日喀則西南部各地氣溫較常年偏低、日照時數(shù)偏少、降水量偏多，大風天氣明顯。雪后各地自西向東出現(xiàn)了10～12 ℃的降溫過程，個別站點降溫幅度達15 ℃以上。

（2）3場暴雪過程中，歐亞大陸500 hPa中高緯環(huán)流形勢，“2·05”和“2·15”過程中，中高緯均為兩槽一脊型（槽和脊的經(jīng)向度都比較大），“2·24”過程為兩槽兩脊型（2個低壓槽的經(jīng)向度大，2個脊相對比較弱），2種環(huán)流形勢都非常有利于引導北部的冷空氣不斷擴散南下（烏山至巴湖地區(qū)低壓槽分裂出的冷空氣或烏拉爾山附近長波脊前偏北氣流引導的冷空氣），造成西南部的強降雪天氣。

（3）3場暴雪過程的主要影響系統(tǒng)均為南支槽，是北部強冷空氣和高原西側(cè)南支槽前的暖濕氣流匯于日喀則西南部附近，造成了西南部的暴雪天氣過程。東亞大槽的穩(wěn)定、伊朗高壓的北抬東進，西太平洋副熱帶高壓的北抬西伸，使得西風帶槽脊移動緩慢，有利于南支槽的加深和維持，因而造成了西南部強降雪天氣。

（4）3場暴雪過程中，中高緯槽脊位置和強度存在差異、南支槽的深淺及位置的不同、低緯度兩副熱帶高壓的位置和強度的差異、高空急流強度的不同，造成了3場過程降雪強度、影響落區(qū)以及持續(xù)時間的差異。

（5）3場暴雪天氣出現(xiàn)前后500 hPa物理場表現(xiàn)為低層強烈輻合、高層強烈輻散的配置，在垂直速度場上區(qū)域上空明顯上升運動，是3次暴雪產(chǎn)生、維持和發(fā)展的重要動力因素。

（6）暴雪過程前后西南部水汽通量正值中心呈西南—東北向帶狀分布，反映水汽輻合量大小的水汽通量散度則在日喀則西南部一帶負值中心較為明顯。從紅外云圖上很清晰地看到，阿拉伯海的云系經(jīng)印度半島沿著槽前西南氣流輸送到高原西南部，在聶拉木一帶的TBB中心值達210 K。

（7）暴雪過程前后地面要素主要表現(xiàn)為溫度露點差（濕度）和最低溫度的明顯變化，在強降雪過程開始的12 h前地面就出現(xiàn)了濕度增大、溫度上升。

（8）喜馬拉雅山脈南麓的迎風坡地形，對2013年2月3次暴雪天氣過程的作用也是不能忽視的。

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