2018年1月初河南省暴雪天氣過程分析

摘要：本文利用地面觀測資料、NCEP再分析資料、臺站觀測資料等，對2018年1月初河南省暴雪天氣過程進行分析。結(jié)果表明：2018年1月初河南省暴雪天氣過程的主要影響系統(tǒng)是500hPa西風槽、700hPa急流和低渦切變線的共同作用；因冷空氣活動較弱，850hPa的0℃溫度線最南到達沿江地區(qū)，降雪天氣集中分布在長江以北地區(qū)；中低層一直有較強的正渦度平流存在，且正渦度的增長和加強對于云團的發(fā)展和降水的維持提供了有利條件；低層輻合加強，高低空的抽吸作用使得垂直上升運動加強，為暴雪天氣的發(fā)生發(fā)展提供了動力條件；從850hPa到500hPa高度處存在假相當位溫梯度大值區(qū)，且同時存在明顯鋒區(qū)，鋒區(qū)在向南轉(zhuǎn)移的過程中，來自東北的干冷空氣不斷入侵到華北平原，中高層暖濕氣流被迫抬升，促進了暴雪天氣的發(fā)生發(fā)展。

關鍵詞：暴雪；環(huán)流形勢；物理量場；河南省

引言

暴雪天氣嚴重影響農(nóng)業(yè)、電力、保險、交通、通訊等行業(yè)以及公共安全，甚至威脅人民群眾生命財產(chǎn)安全，對暴雪天氣進行研究一直是氣象科研和業(yè)務部門關注的重點。暴雪災害的影響面積廣、危害大、造成的損失嚴重，也是政府和社會大眾每年冬季高度關注的災害性天氣之一。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程不斷加快，對暴雪天氣成因機理和維持機制等加強研究，對于增強暴雪天氣預報準確率具有重要的科學意義和應用價值。河南位于中國中東部、黃河中下游，地處中國中部，呈西高東低地勢，屬于暖溫帶-亞熱帶、濕潤-半濕潤季風氣候。因受到地理位置和氣候特征的共同影響，河南省冬季極易出現(xiàn)暴雪天氣，在緩解農(nóng)業(yè)干旱的同時，也會影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，甚至是危害人民生命財產(chǎn)安全。因此，本文主要以2018年1月2～5日出現(xiàn)在河南省的暴雪天氣過程為例，對暴雪天氣形勢和物理量場進行分析，以進一步提升對暴雪天氣發(fā)生機理的認識，為今后此類暴雪天氣的預報預測提供有價值的參考依據(jù)。

1、暴雪天氣實況

受西風槽和強冷空氣的共同影響，2018年1月2日08時開始，河南南部最先出現(xiàn)降水天氣，之后受強冷空氣的影響，逐漸轉(zhuǎn)為降雪，其中3～4日是最強降雪時段。截止1月5日08時，河南省大部分地區(qū)均出現(xiàn)了10mm以上的暴雪天氣，其中河南中南部地區(qū)出現(xiàn)了20mm以上的大暴雪天氣，而信陽、駐馬店、南陽部分縣市出現(xiàn)30mm以上特大暴雪，其中信陽：48.9mm，駐馬店：35.3mm，漯河：27.4mm，南陽：22.7mm，平頂山：21.9mm，周口：21.5mm，全省平均：19.1mm。

2、環(huán)流形勢

2018年1月初河南省暴雪天氣過程的主要影響系統(tǒng)是500hPa西風槽、700hPa急流和低渦切變線的共同作用。在暴雪天氣過程還沒有開始前，700hPa中低空處的增濕增暖作用較為明顯，河南省中低層受暖脊控制。1月3日08時，500hPa中高緯度的阻塞高壓在貝加爾湖以西地區(qū)，有一橫槽影響我國東北到新疆北部地區(qū)；中緯度有低槽活動，此時的河南省處在槽前；中低緯度地區(qū)的孟加拉灣始終維持南支槽。

700hPa沿江附近有西南急流存在，淮河附近存在切變線；850hPa以下的東風風速較大，切變線不斷向長江東部延伸，江淮之間的南部地區(qū)分布有0℃線，冷空氣經(jīng)過內(nèi)蒙古后沿著河套地區(qū)不斷向南方地區(qū)轉(zhuǎn)移，溫度鋒區(qū)呈現(xiàn)出東西走向，切變線北部的偏東風和溫度鋒區(qū)之間的夾角相對較小，過程中的冷平流強度相對較弱；切變線南側(cè)則恰好相反，風向與溫度鋒區(qū)幾乎垂直，說明有明顯的暖平流輸送。3日20時，700hPa沿江一帶的西南風速數(shù)值增加，850hPa的冷空氣向南擴散，0℃線繼續(xù)南壓，受到南下弱冷空氣的影響，在近地面層有淺薄的冷墊形成，對于暖濕氣流的抬升提供了有利條件。出現(xiàn)在河南省的這次暴雪天氣過程，冷空氣活動較弱，850hPa的0℃溫度線最南到達沿江地區(qū)，降雪天氣集中分布在長江以北地區(qū)。

3、物理量場診斷

3.1動力條件

在河南省暴雪天氣出現(xiàn)的時段內(nèi)，中低層一直有較強的正渦度平流存在，且正渦度的增長和加強對于云團的發(fā)展和降水的維持提供了有利條件。3日08時，500hPa處的渦度值達到了2.6×10-5s-1，850hPa淮河以南地區(qū)的渦度值為-1.8×10-5s-1；到了20時，河南省上空的正渦度值明顯增加，700hPa河南省黃河以南地區(qū)渦度值達到5×10-5s-1，正渦度平流中心在南陽信陽一帶，850hPa淮河以南地區(qū)渦度值達到2×10-5s-1，正渦度區(qū)位置偏南，而在長江一帶則分布有正渦度中心值。因700hPa和850hPa的正渦度區(qū)分別出現(xiàn)在河南南部到江淮一帶，且降水中心與低層處的正渦度平流中心較為一致。

結(jié)合散度場的垂直時間分布，1月3日，河南省500hPa高空以上為輻散區(qū)，而500hPa以下則為輻合區(qū)，3日08時，400hPa處的輻散值達到了1.6×10-5s-1，850hPa存在輻合中心，輻合中心值達到了-1.4×10-5s-1，進而形成高層輻散、低層輻合的流場形式；到了20時，850hPa處的輻合值為-1.5×10-5s-1，低層輻合加強，高低空的抽吸作用使得垂直上升運動加強，為暴雪天氣的發(fā)生發(fā)展提供了動力條件。

3.2熱力條件

在暴雪天氣出現(xiàn)前期，溫度平流較為明顯，在700hPa中低空以下不斷有冷空氣入侵。在暴雪天氣還未出現(xiàn)前，短時間內(nèi)的低層溫度下降幅度達到了4～6℃，700hPa中低空以上的溫度幾乎沒有下降，還有小幅度增加的趨勢；結(jié)合假相當位溫值，700hPa以下逐漸變冷，700hPa以上則逐漸變暖，說明低層有較強的冷空氣，高層以暖濕氣流為主。在暴雪天氣出現(xiàn)的過程中，從850hPa到500hPa高度處存在假相當位溫梯度大值區(qū)，且同時存在明顯鋒區(qū)，鋒區(qū)在向南轉(zhuǎn)移的過程中，來自東北的干冷空氣不斷入侵到華北平原，中高層暖濕氣流被迫抬升，促進了暴雪天氣的發(fā)生發(fā)展。

3.3水汽條件

結(jié)合850hPa～700hPa高度層，在江南到華南地區(qū)一帶存在一條強的水汽輸送帶，3日20時，河南到江淮一帶850hPa的比濕數(shù)值3～4g/kg之間，水汽通量散度值在-4～-8 ×10-7g/（cm2·s·hPa）之間，部分地區(qū)存在水汽輻合中心，水汽輻合條件較好；3日夜間到4日白天河南省降雪強度最大，其中降水大值中心與較強水汽通量散度負值區(qū)有很好的對應關系，說明850hPa～700hPa高度層的水汽通量散度負值區(qū)對強降雪天氣有一定的指示作用。另外，850hPa處的河南南部水汽輻合條件要比北部地區(qū)好，根據(jù)降雪實況資料，河南南部地區(qū)的降雪強度大，且在水汽輻合條件良好的區(qū)域是強降水落區(qū)，水汽通量散度負值中心與強降水落區(qū)保持一致。

參考文獻

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作者簡介：張夢彤（1992-），女，漢族，河南焦作人，本科學歷，助理工程師，從事研究方向或職業(yè)：天氣預報。

（作者單位：焦作市氣象局）