阿壩州一次自北向南降雪天氣過程分析

蔣清

摘要：以2017年5月3～6日阿壩州一次自東北向西南降雪天氣過程為例，主要利用2.5°×2.5°NCEP再分析資料和臺站降水觀測資料對此次降雪天氣過程的影響因素進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示：此次系統(tǒng)性降雪天氣過程為鳥山低槽東移型，阿壩州自東北向西南的降雪天氣過程主要由槽后強(qiáng)冷空氣配合高原短波槽東移并伴有高原低渦共同作用造成。過程中600hPa高原低渦與700hPa低槽配合較好，同時，較強(qiáng)的垂直速度與充沛的水汽輸送，是此次降雪天氣持續(xù)時閫長、覆蓋面積廣的主要影響因子。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)性大雪;影響系統(tǒng);相對濕度;垂直速度

中圖分類號：P45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）18-0041-03

1引言

阿壩州位于川西高原北部，地處青藏高原東南邊緣，地貌以高山峽谷和高原為主，產(chǎn)業(yè)以天然放牧的畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)為主，受自然環(huán)境及氣候條件影響顯著，抗御自然災(zāi)害能力差。冬季阿壩州氣溫基數(shù)偏低，降雪量少，主要以純雪為主;春、秋季氣溫基數(shù)較高，降雪量偏大，主要以雨夾雪為主。氣溫自東南向西北隨海拔由低到高而相應(yīng)降低。

阿壩州大雪及以上量級降雪標(biāo)準(zhǔn)：單站大雪（暴雪）為某站一日12h內(nèi)（時界為08：00～20：00：00時和20：00～08：00時）降雪或降雨夾雪帶積雪3.0～5.9mm（大于等于6mm），或者24h（日界為08：00～08：00時和20～20：00時）降雪或降雨夾雪帶積雪量5.0～9.9mm（大于等于10mm）。

本文以2017年5月3日至6日阿壩州一次自東北向西南降雪天氣過程為例，主要利用2.5°×2.5°NCEP再分析資料和臺站降水觀測資料對此次降雪天氣過程的環(huán)流背景、影響系統(tǒng)、動力條件、水汽條件及物理量場進(jìn)行分析，為以后總結(jié)此類天氣過程提供一定的參考依據(jù)。

2降水實(shí)況

本次降雪過程主要集中在3日、5日和6日，是一次自東北向西南的降雪天氣過程。主要以雨夾雪帶積雪天氣為主，低海拔地區(qū)有一定的陣性降水（表1）。

3環(huán)流背景和影響系統(tǒng)

3日600hPa上高空槽位于中西伯利亞至我國新疆北部一帶，青藏高原多短波槽東移，阿壩州自北向南受高空槽槽前偏北風(fēng)控制，西藏至阿壩州有偏西風(fēng)輻合。700hPa高空槽位置與600hPa基本一致，阿壩州受槽后偏北氣流控制。

5日600hPa西藏中部至青海南部有一氣旋生成，阿壩州受氣旋前部偏南風(fēng)控制。700hPa上，西藏中部氣旋與600hPa基本一致，強(qiáng)度較600hPa弱，阿壩州受氣旋前部偏南風(fēng)控制。

6日600hPa西藏中部氣旋東移至青海大部地區(qū)并控制阿壩州，阿壩州受偏西南氣流控制。700hPa氣旋較600hPa略偏西，阿壩州受氣旋底部偏南風(fēng)控制。

分析可知：此次降雪過程屬烏山低槽東移型，阿壩州自東北向西南的降雪天氣主要由槽后強(qiáng)冷空氣配合高原短波槽東移并伴有高原低渦共同作用造成。

4物理量場分析

4.1動力條件

降水位置與低層輻合和高層輻散有較好的對應(yīng)關(guān)系，而高層強(qiáng)輻散與低層強(qiáng)輻合往往會產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升運(yùn)動。垂直運(yùn)動與水汽的上升凝結(jié)有關(guān)，其分布和變化對天氣系統(tǒng)的發(fā)展也有重要影響。

針對此次降雪天氣過程，以（101.0°E，30.0°N）與（104.0°E、34.0°N）兩點(diǎn)連線做斜線垂直剖面，以此分析阿壩州東北部、中部、西南部區(qū)域的垂直速度在垂直方向的分布。

3日阿壩州全州600hPa以下均為垂直速度負(fù)值區(qū)（即上升運(yùn)動區(qū)），西南部垂直運(yùn)動強(qiáng)于東北部，且西南部600hPa至300hPa存在較強(qiáng)的高層輻散，但考慮阿壩州全州海拔均在1200m以上，故低層輻合層次較淺，高空輻散較強(qiáng)，西南部不利于產(chǎn)生大量級降水。

5日阿壩州全州200hPa以下均為上升運(yùn)動區(qū)，強(qiáng)上升運(yùn)動區(qū)位于阿壩州中部地區(qū)，中心區(qū)域位于500hPa左右，最大上升速度達(dá)到-0.24Pa/s，且200～500hPa變壓梯度大;垂直速度呈現(xiàn)由東北向西南強(qiáng)度逐漸減弱的趨勢，5日阿壩州中部紅原縣、阿壩縣降雪均達(dá)暴雪天氣標(biāo)準(zhǔn)，動力條件與天氣實(shí)況切合較好（圖1）。

5月6日，阿壩州300hPa以下均為上升運(yùn)動區(qū)，850～600hPa變壓梯度大，最大區(qū)域出現(xiàn)在阿壩州西南部金川縣附近，最大上升速度達(dá)-0.20Pa/s，州東北部對流運(yùn)動梯度較小，垂直速度最大僅為-0.08Pa/s，加之6日24h降水量馬爾康市（14.6mm）、金川縣（15.3mm），實(shí)況降水與動力條件的分布較為吻合。

從垂直速度的分布來看，這次過程呈現(xiàn)出自阿壩州東北部向西南部發(fā)展的特點(diǎn)，在3日20時前，降水主要在州東北部，4日開始上升運(yùn)動中心與降水均有逐漸向州西南部移動的變化。因上升運(yùn)動有利于低層水汽的凝結(jié)，故此次降雪過程中垂直上升區(qū)與降水區(qū)域配合良好。

4.2水汽條件

水汽含量常用比濕、露點(diǎn)和水汽飽和程度表示。針對阿壩州此次降雪天氣過程，對500hPa、600hPa和700hPa上大于70%的相對濕度區(qū)域，并配合相應(yīng)層次的風(fēng)場進(jìn)行分析。

3日600hPa上阿壩州受偏北風(fēng)控制，500hPa上受偏西風(fēng)控制，整體濕層較厚，且低層有冷空氣人侵，利于州北部產(chǎn)生大量級降水天氣。

5日600hPa與700hPa類似，在青海至西藏中部有一低渦氣旋，阿壩州盛行偏南風(fēng)有利于孟加拉灣輸送的水汽聚集;500hPa上相對濕度大于80%，受偏西風(fēng)控制，與低層的偏南風(fēng)存在一定的順時針旋轉(zhuǎn)。

6日600hPa與700hPa上青海至西藏有一低渦氣旋，阿壩州受偏南風(fēng)控制，水汽通道較好600hPa相對濕度大于80%的區(qū)域較700hPa范圍更廣，低層低渦前部的偏南風(fēng)為州西南部提供了充沛的水汽條件。

從水汽條件可以看出，此次阿壩州自東北向西南的降水天氣過程，3日北部強(qiáng)降水的水汽主要受700hPa至600hPa低層偏北風(fēng)的影響，屬冷空氣入侵導(dǎo)致的阿壩州東北部強(qiáng)降水;5日水汽主要來源于偏南風(fēng)輸送的孟加拉灣水汽，且低層的偏南風(fēng)于高層的偏西風(fēng)存在一定的順時針旋轉(zhuǎn)，屬于暖性降水天氣;6日阿壩州南部濕層深厚，低層低渦前部的偏南風(fēng)為阿壩州西南部的降水提供了充沛的水汽條件。

4.3熱力條件

天氣學(xué)中可用于診斷天氣系統(tǒng)熱力條件的物理量包括位渦（MPV）、濕位渦、Q矢量及其散度等。濕位渦能綜合表征濕空氣的動力特性和熱力特性之間的約束關(guān)系，故本文主要采用濕位渦來分析此次降雪天氣過程的熱力條件。濕位渦包含兩個指數(shù)MPVl與MPV2。在穩(wěn)定大氣中，MPV1>O，MPV20。

針對此次過程，選取東北部至西南部降水量級較大的三個站點(diǎn)九寨溝站（104.15°E，33.16°N）、紅原（102.33°E，32.48°N）和金川（102.04°E，31.29°N），綜合考慮沿103.0°E每6小時做一次濕位渦垂直剖面，以此來分析熱力條件與此次降雪天氣過程的相關(guān)關(guān)系。

通過分析可知，此次降雪天氣過程中，550hPa以下MPVl均小于O，大氣存在一定的熱力不穩(wěn)定，整層大氣MPV2均小于0，熱力條件在此次降雪天氣過程影響較小，大氣不穩(wěn)定性較低，對流性降水概率較小，主要為系統(tǒng)性降雪天氣過程。

5結(jié)語

（1）本次降雪過程主要集中在3日、5日和6日，是一次自東北向西南的降雪天氣過程。主要以雨夾雪帶積雪天氣為主，低海拔地區(qū)有一定的陣性降水。

（2）從垂直速度的分布來看，這次過程呈現(xiàn)出自阿壩州東北部向西南部發(fā)展的特點(diǎn)，在3日20時前，降水主要在州東北部，4日開始降水與上升運(yùn)動中心也逐漸向西南部移。因上升運(yùn)動有利于低層水汽的凝結(jié)，故此次降雪過程中垂直上升區(qū)與降水區(qū)域配合良好。

（3）從水汽條件可以看出，此次阿壩州自東北向西南的降水天氣過程，3日北部強(qiáng)降水的水汽主要來源于偏西風(fēng)，受700hPa至600hPa低層偏北風(fēng)的影響，屬冷空氣入侵導(dǎo)致的阿壩州東北部強(qiáng)降水;5日水汽主要來源于偏南風(fēng)輸送的孟加拉灣水汽，且低層的偏南風(fēng)與高層的偏西風(fēng)存在一定的順時針旋轉(zhuǎn)，屬于暖性降水天氣;6日阿壩州南部濕層深厚，低層低渦前部的偏南風(fēng)為6日州西南部的降水提供了充沛的水汽條件。