2002—2018年項城市大雪天氣特征分析

宋雪瑞

【摘要】本文選取項城市氣象觀測站自2002～2016年共計15年的歷史資料，采用天氣學分析的方法研究了項城大雪過程的天氣特征并對冷空氣入侵路徑、環(huán)流形勢進行分類。

【關(guān)鍵詞】大雪；環(huán)流特征；天氣分析

近幾年河南大雪天氣頻發(fā)，人民群眾的交通、安全等方面帶來嚴重影響，引起了氣象科技工作者的關(guān)注，常軍、張廣周以及馬振升等等分析了河南的多次大到暴雪天氣，建立預報模型。

本文利用項城市氣象觀測站自2002～2016年共計15年的歷史資料，分析了項城大雪過程的天氣特征，總結(jié)了產(chǎn)生大雪的天氣結(jié)構(gòu)特征，為更好的開展大雪天氣預報提供重要參考。

一、資料來源

本文選取項城市2002～2016年的實況資料和對應時間國家氣象局下發(fā)的Micaps資料，采用天氣學分析和統(tǒng)計分析的方法對大雪天氣進行分析。

二、大雷天氣的特征

2002～2016年，項城市共出現(xiàn)降雪日48日，其中大雪日18日，我們將連續(xù)降雪作為一個過程，可以劃分為13個大雪過程天氣。大雪集中出現(xiàn)在11月～次年2月，最早出現(xiàn)在11月16日，最遲出現(xiàn)在2月28日，高發(fā)期大雪天氣出現(xiàn)概率為1天/年。其中，暴雪日共有6日，集中在2008～2011年間。暴雪日占大雪日的35%。

三、大雷的天氣學分析

（一）地面冷空氣路徑

較強冷空氣南下，可以作為降雨和降雪的重要區(qū)別之一，因此冷空氣的南下路徑和強弱是研究項城大雪天氣的重點之一。分析2000年以來項城出現(xiàn)的大雪天氣，可以將上述13次過程（圖1）劃分為三類.西路冷空氣，從西伯利亞經(jīng)新疆、青海、新疆高原東南側(cè)，河套西側(cè)南下的路徑，共出現(xiàn)2次；西北路徑冷空氣，從西伯利亞經(jīng)蒙古到河套附近南下，出現(xiàn)5次；東路冷空氣，從西伯利亞移動到華北南下，出現(xiàn)6次，次數(shù)最多。

東路和西北路的冷空氣對項城市影響次數(shù)較多，但從降雪嚴重程度來看，80%的暴雪天氣出現(xiàn)在西北路冷空氣影響時?？梢姡鞅甭防淇諝饽舷聦棾鞘杏绊懽顬閲乐兀▓D2）。

（二）大雪天氣形勢

大雪形勢中，500hPa都有西風槽東移，80%以上在孟加拉灣有南支槽存在，形成明顯的西南氣流。當850 hPa和700hPa同時存在切變線時，由于深厚的濕層，往往能帶來更強烈的降雪天氣。

1.700hPa環(huán)流形勢

中低層天氣系統(tǒng)尤其是700hPa的天氣系統(tǒng)對降雪天氣有明顯影響，從13次大雪個例來分析，可按700hPa的環(huán)流形勢來分型：

（1）西渦深槽型：700hPa上西南渦位于青藏高原東側(cè)，中心位置略向東或南移動，北支槽東移加深，槽線與低渦的暖切相連，形成西南-東北走向的切變，項城位于大切變的前側(cè)。500hPa 110°E附近存在低槽東移，500hPa和700hPa有西南急流，地面為以西路冷空氣和西北路冷空氣為主。

（2）低渦型：500hPa和700hPa有小槽東移，存在受西北急流和西南氣流，影響項城市的主要為西南渦發(fā)展的低渦暖切，呈東一西走向，項城位于暖切的南側(cè)，地面為以東路冷空氣和西北路冷空氣為主。14日前后的一次大雪過程，受東路南下的冷空氣影響。

（3）渦槽合并型：500hPa 110°E低槽東移，700hPa青藏高原東側(cè)有西南渦，不斷分出新的低壓中心東移減弱，低壓中心位于湖北一帶，低壓逐漸和東移的北支槽小波動匯合，發(fā)展成低槽，位于河南湖北一帶內(nèi)。影響河南的主要為低槽，項城位于槽前；地面為以東路冷空氣和西北路冷空氣為主。

2.中低層氣流

水汽輸送與西南暖濕氣流的強度有關(guān)，歷次大雪過程前12h，在河南上空700hPa-925 hPa急流軸上都有較大的風速（表略）。在所有大雪過程中，500hPa和700hPa均出現(xiàn)了強盛的西南急流，500hPa≥30m/s，700hPa≥14m/s，大雪的中心在西南急流左側(cè)；850hPa，53.8%的個例出現(xiàn)了較強的西南氣流，另有92.3%出現(xiàn)偏東氣流，強度≥6m/s；925hPa均出現(xiàn)偏東氣流，且出現(xiàn)超低空急流時，大雪天氣顯著。

當500hPa和700hPa出現(xiàn)明顯西南氣流，850hPa出現(xiàn)了東北風和東南風的輻合，且925 hPa出現(xiàn)超低空急流時，大雪天氣顯著。

（三）溫度垂直分布

通過對項城出現(xiàn)的大雪個例的溫度垂直分布進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)降雪過程中全部出現(xiàn)了逆溫或等溫現(xiàn)象，其中92%的逆溫發(fā)生在700-925hPa，還有8%出現(xiàn)在500-700hPa。逆溫的產(chǎn)生主要為西南暖濕氣流的影響，也側(cè)面反映逆溫是項城降雪發(fā)生的有利條件之一。

對項城大雪日08時氣溫樣本進行統(tǒng)計，基本上1000hPa的氣溫已經(jīng)降至0℃或0℃以下，溫度垂直結(jié)構(gòu)大致為地面-1～2℃、925hPa～850hPa溫度度≤-2℃，700hPa溫度≤-1℃的規(guī)律，可將其作為大雪預報的參考依據(jù)。

四、結(jié)論

（1）項城市大雪集中出現(xiàn)在11月～次年2月，1～2月是大雪的高發(fā)時間，出現(xiàn)概率為1天/年。

（2）影響項城大雪的冷空氣路徑可分為東路、西路、西北路；大雪形勢中，500hPa有西風槽東移，80%以上在孟加拉灣有南支槽存在，形成明顯的西南氣流；按700hPa的環(huán)流形勢來分，可分為西渦深槽型、低渦型、渦槽合并型；當500hPa和700 hPa出現(xiàn)明顯西南氣流，850 hPa出現(xiàn)了東北風和東南風的輻合，且925hPa出現(xiàn)超低空急流時，易出現(xiàn)暴雪；大雪時出現(xiàn)了逆溫或等溫現(xiàn)象，其中92%的逆溫發(fā)生在700～925hPa。