阿勒泰地區(qū)2018年2月28日至3月2日強(qiáng)降雪天氣成因分析

拉扎提?塔拉甫漢瑪哈吾亞?杰肯 努爾江?鐵格斯

作者簡(jiǎn)介：拉扎提·塔拉甫漢（1989-），女，哈薩克族，新疆哈巴河縣人，本科，助理工程師，研究方向：預(yù)報(bào)。

摘 要： 2018年2月28日至3月2日阿勒泰地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降雪天氣。通過運(yùn)用常規(guī)氣象資料、ECMWF全球大氣再分析工具等，對(duì)此次強(qiáng)降雪天氣及其成因進(jìn)行診斷。結(jié)果表明：500hPa亞洲大陸呈Ω型分布，中高緯度保持兩脊一槽環(huán)流態(tài)勢(shì)，中緯度橫向鋒區(qū)高空短波槽東進(jìn)和薩彥嶺低渦強(qiáng)勁鋒區(qū)南下相遇在阿勒泰上空，為強(qiáng)降雪產(chǎn)生提供有利條件。強(qiáng)降雪孕育于蒙古氣旋前部暖區(qū)和850hPa中尺度切邊線附近，高濕區(qū)、氣流強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)、云團(tuán)演變和行進(jìn)路徑均和降雪變化一致。風(fēng)速達(dá)30m/s以上狹窄強(qiáng)風(fēng)帶為強(qiáng)降雪產(chǎn)生提供熱量、動(dòng)力和水汽條件。

關(guān)鍵詞： 阿勒泰地區(qū);強(qiáng)降雪天氣;氣旋;切變線

【中圖分類號(hào)】P458.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.271

引言：強(qiáng)降雪天氣在我國北方較為常見，嚴(yán)重危害國民生命財(cái)產(chǎn)安全。阿勒泰地區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)北端、伊犁哈薩克自治州東北部，地處阿爾泰山中段西南麓、準(zhǔn)噶爾盆地北部，屬典型溫帶大陸性寒冷氣候，夏季干熱，冬季嚴(yán)寒，特殊氣候地形條件加之處于歐亞范圍內(nèi)兩脊一槽的經(jīng)向環(huán)流底部強(qiáng)鋒區(qū)，導(dǎo)致常出現(xiàn)暴雪天氣。2018年2月28日至3月2日阿勒泰地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降雪天氣、局部大暴雪，是全年入冬后最強(qiáng)降雪天氣。進(jìn)行對(duì)此次強(qiáng)降雪成因的天氣機(jī)制和原理分析有利于提高我區(qū)強(qiáng)降雪天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度，具有較高科學(xué)意義。

1 天氣實(shí)況和災(zāi)情

2018年2月28日夜間至3月2日，阿勒泰地區(qū)普遍有中雪，阿勒泰市、富蘊(yùn)縣和青河縣有大雪，吉木乃薩吾爾山區(qū)、北部山區(qū)喀納斯-紅山嘴-東部山區(qū)一線有暴雪。此次降雪南戈壁有3-5厘米新增積雪，河谷、平原、丘陵、淺山一帶有5-10厘米新增積雪，山區(qū)新增積雪達(dá)10-20厘米。各縣區(qū)3月1日日早晨積雪深度為富蘊(yùn)36厘米、阿勒泰23厘米、青河16厘米、吉木乃13厘米、福海12厘米、布爾津10厘米、哈巴河6厘米。此次降雪并伴有大風(fēng)降溫天氣，地區(qū)大部分高速道路封鎖，交通中斷，牧民牲畜轉(zhuǎn)場(chǎng)工作推后。據(jù)統(tǒng)計(jì)，強(qiáng)降雪造成阿勒泰地區(qū)54.3萬人次受災(zāi)，倒塌房屋1067間，損害房屋10472間;牲畜受災(zāi)230.2萬頭，占存欄82.1%;被困牧民6983戶，被困牲畜71.2萬頭，死亡牲畜9230頭，壓塌蔬菜大棚239座。

2 天氣背景

2.1 500hPa環(huán)流發(fā)展形勢(shì)

2月25日，500hPa歐亞大陸為兩槽一脊型，歐洲、泰梅爾半島至貝加爾湖為強(qiáng)大低壓渦旋控制區(qū)，西西伯利亞為高壓脊區(qū)，東西伯利亞為強(qiáng)盛高壓控制區(qū)域，其太平洋區(qū)域?yàn)榈蛪夯顒?dòng)區(qū)。26-27日歐洲低壓受極地低壓冷空氣影響而勢(shì)力增強(qiáng)并東進(jìn)，位于前側(cè)暖濕氣流向西西伯利亞高壓脊匯合，形成靜止?fàn)顟B(tài)閉合高壓，高壓脊頂呈東伸狀態(tài)。同時(shí)東西伯利亞強(qiáng)高壓西縮，逐步和西西伯利亞閉合高壓脊反氣旋相連接，27日20時(shí)在泰梅爾半島至西伯利亞一帶出現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)阻塞高壓，中心達(dá)5490gpm;太平洋區(qū)域低壓難抵東西伯利亞高壓南側(cè)強(qiáng)勢(shì)東向氣流吸引，部分西退進(jìn)而與貝加爾湖低壓氣旋相通，氣流低壓中心繼續(xù)退至西伯利亞。28日8時(shí)至3月1日8時(shí)西部歐洲低壓渦旋小幅度東進(jìn)，分裂短波繼續(xù)東移，此時(shí)阻塞高壓也東移，西伯利亞低渦在高壓脊前側(cè)東向氣流引導(dǎo)下持續(xù)西退，在薩彥嶺附近盤踞并增強(qiáng)。歐洲低渦持續(xù)分裂出短波沿中緯度橫向鋒區(qū)東進(jìn)，與薩彥嶺低渦南側(cè)強(qiáng)鋒區(qū)在阿勒泰上空匯合，造成1-2日阿勒泰地區(qū)強(qiáng)降雪。2日20時(shí)，歐洲低渦分裂短波影響阻塞高壓勢(shì)力減弱東移，低渦也減弱東移，強(qiáng)降雪天氣結(jié)束。

2.2 強(qiáng)降雪天氣中尺度演變過程

27日20時(shí)到28日8時(shí)在裕民縣和阿勒泰地區(qū)之間為偏西風(fēng)和偏東風(fēng)的切變線，28日20時(shí)至3月1日8時(shí)切變線變?yōu)槲髂巷L(fēng)和偏東風(fēng)暖性切變線并在托里縣和阿勒泰之間呈東西向延伸，長(zhǎng)約510km，為中尺度系統(tǒng)，南側(cè)強(qiáng)西風(fēng)中心區(qū)最大風(fēng)速達(dá)15m/s，而北部偏東風(fēng)最大風(fēng)速僅5m/s，阿勒泰地區(qū)處于暖切變線風(fēng)向輻合區(qū)中。2月28日至3月2日日阿勒泰地區(qū)強(qiáng)降雪天氣就發(fā)源于暖切變線附近。2日20時(shí)切變線消失，降雪強(qiáng)度減弱?？煽闯鰪?qiáng)降雪天氣和切變線產(chǎn)生、發(fā)展、消失密切相關(guān)。

2.3 中尺度云團(tuán)演變過程

分析強(qiáng)降雪云團(tuán)體系，28日2-6時(shí)吉木乃和福海氣象站之間云團(tuán)勢(shì)力增強(qiáng)并發(fā)展，亮溫在-68℃以下，為中β云團(tuán)，隨后減弱東進(jìn)，28日20時(shí)哈薩克斯坦東部也出現(xiàn)亮溫-68℃以下的β云團(tuán)，云團(tuán)范圍廣。該云團(tuán)東進(jìn)過程中依次分裂出3個(gè)β云團(tuán)，這3個(gè)云團(tuán)先后在西部、西北部和吉木乃站附近生成，當(dāng)行至阿勒泰中部時(shí)勢(shì)力增強(qiáng)，亮溫增至-78℃并覆蓋中部，云團(tuán)勢(shì)力發(fā)展到頂峰，隨后減弱東進(jìn)，強(qiáng)降雪出現(xiàn)在中尺度云團(tuán)東北側(cè)。中尺度云團(tuán)在阿勒泰地區(qū)盤踞時(shí)間長(zhǎng)，是達(dá)到暴雪的主要原因。

3 強(qiáng)降雪物理機(jī)制分析

3.1 急流

300hPa西南強(qiáng)風(fēng)帶在28日20時(shí)位于巴爾喀什湖南部和薩彥嶺東南部，呈西南東北向延伸。中心最大風(fēng)速54m/s，急流下部為42m/s，該強(qiáng)風(fēng)帶在向東北行進(jìn)中增強(qiáng);3月1日8時(shí)達(dá)最強(qiáng)，風(fēng)速51m/s。阿勒泰地區(qū)正處于狹窄強(qiáng)風(fēng)帶風(fēng)向出口右端強(qiáng)輻散區(qū)域，成為引發(fā)強(qiáng)降雪天氣重要?jiǎng)恿σ蛩?，主要表現(xiàn)在：一導(dǎo)致高空輻散，引導(dǎo)低層空氣上升至高空，加劇冷暖空氣水熱交換;二是加強(qiáng)高空正渦度平流，此時(shí)渦度平流和高度呈正相關(guān)，產(chǎn)生氣流上升運(yùn)動(dòng)，低空氣流勢(shì)力增強(qiáng)時(shí)，在其左側(cè)部位或急流風(fēng)速中心出現(xiàn)強(qiáng)輻合區(qū)域，引致空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)。低空急流本身也是一種動(dòng)力、熱量、水汽高能集中帶。

3.2 暖濕水汽集聚

27日20時(shí)至28日20時(shí)850hPa為偏東風(fēng)或東南風(fēng)且風(fēng)力強(qiáng)勁，700-850hPa為偏西風(fēng)，500-700hPa為西北風(fēng)。3月1日8時(shí)850hPa為東南風(fēng)，風(fēng)勢(shì)弱，700hPa為偏西風(fēng)，700hPa以下有暖平流，400-500hPa為西南風(fēng)，風(fēng)速在34-42m/s之間?？梢钥闯觯L(fēng)隨高度上升呈現(xiàn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)后變?yōu)槟鏁r(shí)針再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，說明地區(qū)低空層為暖平流，中層為弱冷平流，高層為暖平流，暖濕氣流上下輸送趨勢(shì)很強(qiáng)，還存在風(fēng)向切變輻合，有利于暖濕氣流集聚。正是此次強(qiáng)降雪天氣觸發(fā)機(jī)制之一。

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