2017年2月河套地區(qū)暴雪水汽輸送特征分析

蘇日娜

摘 要：本文利用常規(guī)氣象觀測資料2017年2月20-21日發(fā)生在內(nèi)蒙古河套地區(qū)的一次暴雪天氣的水汽輸送特征進(jìn)行分析，結(jié)果表明：兩槽一脊、低層切邊線、高空槽、地面倒槽、低空急流等是引發(fā)本次暴雪天氣過程的主要影響系統(tǒng);低層700hpa位置處，南海水汽被低空急流持續(xù)輸送至河套上空，為本次暴雪天氣過程創(chuàng)造了有利的水汽條件;河套地區(qū)存在著顯著的西南水汽輸送通道其最大值為6×10-5g/（cm·hpa·s）-1，為本次暴雪天氣創(chuàng)造了有利的水汽條件。河套地區(qū)位于700hpa偏南風(fēng)急流的左前方及高空急流入口區(qū)的右側(cè)，低層輻合、高層輻散的環(huán)流形勢，既為暴雪過程的發(fā)生創(chuàng)造了有利的水汽條件，也具有一定的能量、熱力條件。

關(guān)鍵詞：河套地區(qū);暴雪;水汽輸送;水汽輻合;特征

1 天氣過程概述

2017年2月20—21日內(nèi)蒙古河套地區(qū)發(fā)生暴雪天氣過程，大部分地區(qū)降雪量突破冬季日降雪量的最高值，其中鄂爾多斯市鄂托克前旗的降雪量最大，24小時累計降雪量達(dá)到20mm，積雪深度為17cm，小時雨強(qiáng)最大為3mm。除此之外，暴雪天氣還對當(dāng)?shù)孛癖姷娜粘Ｉ罴稗r(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，對暴雪天氣過程發(fā)生機(jī)制及水汽輸送特征進(jìn)行分析，對于提高暴雪預(yù)報準(zhǔn)確率，進(jìn)而做好防災(zāi)減災(zāi)工作具有重要的現(xiàn)實意義。

2 天氣背景

本次暴雪天氣過程發(fā)生時中高緯度地區(qū)維持兩槽一脊的環(huán)流形勢，同時極渦的穩(wěn)定性較強(qiáng)，鋒區(qū)出現(xiàn)在偏北位置處。高空槽出現(xiàn)在亞洲東岸及西北地區(qū)上空，而內(nèi)蒙古中東部地區(qū)出現(xiàn)有高壓脊。2月20日500hpa位置處我國西北地區(qū)上空的高空槽逐漸向東移動到內(nèi)蒙古阿拉善盟上空。700hpa位置處西南渦的切邊線逐漸向北延伸至阿拉善盟的東部地區(qū)，導(dǎo)致形成偏南風(fēng)急流，確保南海的水汽能夠持續(xù)輸送到河套上空。850hpa位置處河套地區(qū)上空西北風(fēng)及東南風(fēng)的風(fēng)向風(fēng)速出現(xiàn)輻合，導(dǎo)致內(nèi)蒙古西部偏南地區(qū)出現(xiàn)降雪天氣過程。然而溫度脊對河套地區(qū)進(jìn)行控制，屬于暖平流，導(dǎo)致本次降雪屬于暖區(qū)降水。2月21日08時在500hpa位置處，高空槽持續(xù)向東移動到河套地區(qū)，此時雖然切變線依然影響著低層，但是卻受到冷平流的影響，使降雪天氣過程呈現(xiàn)出逐漸減弱的趨勢。2月21日20時在500hpa位置處，高空槽持續(xù)向東移動到內(nèi)蒙古錫林郭勒盟地區(qū)，冷平流控制河套地區(qū)進(jìn)而導(dǎo)致降雪過程趨于結(jié)束。

2月20日17時地面中高緯地區(qū)呈現(xiàn)出東高西低的環(huán)流形勢。冷高壓對內(nèi)蒙古中東部地區(qū)進(jìn)行控制，其中心值為1037.5hpa。地面倒槽影響著110°E西部地區(qū)，其頂部出現(xiàn)在甘肅—寧夏等地區(qū)。2月20日20時地面倒槽逐漸由南向北移動到內(nèi)蒙古河套地區(qū)，導(dǎo)致鄂爾多斯市開始出現(xiàn)降水天氣過程。23時地面倒槽持續(xù)向北移動，導(dǎo)致降雪區(qū)域也逐漸拓寬。2月21日05時閉合等壓線出現(xiàn)在河套地區(qū)的地面倒槽上，進(jìn)而出現(xiàn)河套低壓，此時中心值為1025hpa。截至目前，系統(tǒng)發(fā)展最強(qiáng)正好對應(yīng)了降雪最強(qiáng)時間段，21日08時河套地區(qū)低壓強(qiáng)度呈現(xiàn)出逐漸減弱的趨勢，與此對應(yīng)的中心值為1027.5hpa，此時降雪強(qiáng)度也明顯減弱。

3 暴雪過程中的水汽輸送特征

本次暴雪天氣過程具有強(qiáng)度大、影響范圍廣、持續(xù)時間長、危害嚴(yán)重等特點。水汽條件是暴雪天氣過程發(fā)生、持續(xù)與發(fā)展的必要條件，多水汽源地及穩(wěn)定的水汽輸送是形成暴雪天氣過程的必要條件。

3.1 水汽通量、水汽通量散度

水汽輸送通量的矢量可以劃分為經(jīng)向及緯向水汽通量，由南至北、由西至東輸送為正，相反則表現(xiàn)為負(fù);其中中高緯由西至東屬于水汽的緯向輸送，并在40°N附近出現(xiàn)最大值，要明顯大于水汽的經(jīng)向輸送。水汽通量能夠較好地表征水汽水平輸送的強(qiáng)度。

2017年2月20-21日內(nèi)蒙古河套地區(qū)發(fā)生暴雪天氣過程，對暴雪發(fā)生過程中水汽通量及水汽通量散度的分布狀況進(jìn)行分析能夠發(fā)現(xiàn)，在河套地區(qū)存在著顯著的西南水汽輸送通道其最大值為6×10-5g/（cm·hpa·s）-1，由此可見南路水汽為本次暴雪天氣創(chuàng)造了有利的水汽條件。河套地區(qū)在900hpa以下出現(xiàn)水汽輻合;由925hpa水汽通量散度能夠看出，水汽輻合主要出現(xiàn)在河套中南部地區(qū)，與該地區(qū)降雪區(qū)域基本保持一致。20日20時河套地區(qū)水汽輻合高度高度有所增加，內(nèi)蒙古大部分地區(qū)均出現(xiàn)水汽輻合，為降雪強(qiáng)度的增加創(chuàng)造了有利條件。然而西南水汽輸送通道呈現(xiàn)出逐漸東移的趨勢，使降雪天氣過程無法持續(xù)維持。到21日20時西北氣流對河套地區(qū)進(jìn)行控制，水汽輻合過程不夠明顯，導(dǎo)致河套地區(qū)暴雪天氣過程趨于結(jié)束。

3.2 高低空急流對水汽的貢獻(xiàn)

2月20日20時高層200hpa位置處二連浩特至渤海地區(qū)出現(xiàn)高空急流，其風(fēng)速位于42～54m/s之間，高空急流入口區(qū)的右側(cè)為河套地區(qū)，導(dǎo)致形成低層輻合、高層輻散的環(huán)流形勢。而在低層700hpa位置處出現(xiàn)有偏南風(fēng)急流，其風(fēng)速位于16～20m/s，偏南風(fēng)急流的左前方為河套地區(qū)，且上升運動較為強(qiáng)烈。低層的低空急流導(dǎo)致暖濕空氣得以持續(xù)輸送，既為暴雪過程的發(fā)生創(chuàng)造了有利的水汽條件，也具有一定的能量、熱力條件。再受到高低空次級環(huán)流的影響，進(jìn)而引發(fā)了本次暴雪天氣過程。2月21日08時高空急流呈現(xiàn)出明顯的減弱趨勢，與此同時低空急流逐漸向東移動，耦合作用也明顯減弱，進(jìn)而導(dǎo)致暴雪過程也逐漸結(jié)束。

參考文獻(xiàn)：

[1]李蓉，李曉坤，劉志剛.2017年河套地區(qū)一次暴雪天氣過程分析[J].內(nèi)蒙古氣象，2017（02）：27-30.

[2]白海云.河套暴雪過程中急流特征分析[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2018（05）：42.