2018年1月底至2月初貴州一次低溫雨雪天氣成因分析

摘要：從2018年1月24日晚上至2月5日，貴州經(jīng)歷了低溫雨雪天氣。通過分析，該過程可分為三個階段，即中東部地區(qū)凍雨的主導(dǎo)期，中西部地區(qū)的弱雨雪期和降雪發(fā)展期。本文使用觀測數(shù)據(jù)來分析此階段下雨和低溫降雪的原因。

關(guān)鍵詞：貴州省;低溫;雨雪;形成原因

引言

低溫雨雪和冰凍天氣是災(zāi)難性的，冬季常常發(fā)生在中國的低緯度高原地區(qū)，常常對各行各業(yè)和工作場所造成嚴(yán)重影響和人們的生活。自2008年初在中國南方發(fā)生低溫雨雪和冰凍災(zāi)害以來[1]，氣象科學(xué)家和大多數(shù)科學(xué)技術(shù)工作者就更加關(guān)注研究這種災(zāi)難性的氣候。大量研究表明，中高緯度環(huán)流受阻是大規(guī)模低溫氣候產(chǎn)生的重要背景，而逆溫層則是南方大范圍凍雨形成和維持時間長的必要條件之一。這次，從2018年1月底到2月初，貴州又經(jīng)歷了十天的低溫雨雪災(zāi)害。這個過程的特點(diǎn)是什么？與以前相比有何異同？本文針對這些問題進(jìn)行分析和研究。

1.2018年初貴州低溫雨雪天氣的特點(diǎn)

從2018年1月24日晚上至2月5日，貴州有十多天的降雨和低溫降雪。根據(jù)有關(guān)觀測資料的統(tǒng)計，這種低溫雨雪過程可分為三個階段。

1.1第一階段

第一階段是從24日晚上到28日凌晨，這是以凍雨占主導(dǎo)的中東部地區(qū)雨雪增長的主要時期。1月24日，受強(qiáng)冷空氣影響，寒潮天氣發(fā)生在貴州省的東部和北部。 25日8點(diǎn)，貴州東部6個縣市的最低氣溫低于0℃，4個縣市出現(xiàn)雨凇，最大結(jié)冰直徑為29毫米。25日，強(qiáng)烈的冷空氣吹向貴州中西部，東部雨雪范圍迅速擴(kuò)大。 26日8點(diǎn)，53個縣市溫度降到0℃以下，59個縣市發(fā)生雨凇，22個縣市降雪，最大結(jié)冰直徑達(dá)到41毫米。此外，從24小時最大降水量，積雪站次和最大雪深的角度來看，除了26日8點(diǎn)鐘觀測到的15毫米最大降水量之外，這24小時最大降水量剩余時間為2-6毫米，而降雪站的數(shù)量只有5-9個站，最大降雪深度僅為1cm。這表明該階段的降水階段很復(fù)雜，雨雪混合，主要是凍雨為主，結(jié)冰的速度快。

1.2第二階段

第二階段是從28日到30日，雨雪區(qū)向西移動，凍雨減少，并保持了中西部的弱降雪。盡管29日8點(diǎn)時0℃以下的低溫幾乎遍及全省，但多雨和多雪的氣候有所減少。這時，雨凇減少到38個縣市。30日雨雪繼續(xù)減少，31日8點(diǎn)鐘雨凇降到12個縣市，西部仍有25個縣市降雪。在此階段，各個位置的最大24小時降雨量為2-4毫米。盡管有20-25個縣市降雪，但積雪站次數(shù)量僅為2-7個，最大降雪深度僅為1厘米，基本上是微量降雪到小雪。在此階段凍雨減少，降雪仍然存在，但強(qiáng)度非常弱，具有弱降雪的特征。

1.3第三階段

第三階段是從1月31日至2月1日夜間到5日凌晨，這是中西部的降雪發(fā)展階段。31日8時至2月1日8時，貴州西部40個縣市降雪，雨凇減少到1個縣。2月1日白天停止后，從2月1日晚上到2月2日再次發(fā)生降雪。 2日8點(diǎn)，觀測到73個縣市的氣溫降到0℃以下，包括貴陽在內(nèi)的49個縣市發(fā)生降雪，有13個縣市有積雪，最大積雪深度為2厘米。3日僅限于西方的降雪。4日到5日凌晨降雪范圍擴(kuò)大。5月8日上午的觀測顯示，有52個縣市降雪，有22個縣市積雪，但最大降雪深度僅為4厘米。在此階段，24小時最大的降雨量為4毫米，積雪站次有兩個高峰，分別是2日8時和5日8時，但是最大降雪深度僅為3厘米，相當(dāng)于最大達(dá)到中雪水平。這表明，在此期間，貴州中西部地區(qū)的降雪頻率很高，通常是小雪，從1日夜至2日和4日上午有兩次中雪。

2.不同階段的環(huán)流特征及其對低溫雨雪天氣的影響

無論是2008年初南部的大規(guī)模持續(xù)低溫降雨，冰雪天氣，還是2011年1月貴州的低溫雨雪天氣[2]，天氣的發(fā)生這與亞洲中高緯度地區(qū)的穩(wěn)定和持續(xù)的阻塞環(huán)流狀況密切相關(guān)。此過程與前兩次的低溫雨雪有什么區(qū)別？下面將根據(jù)前三個階段分別進(jìn)行討論。

2.1第一階段

從2018年1月20日至23日，歐亞500 hPa的中高緯度已經(jīng)形成了阻塞狀態(tài)。烏山（烏拉爾山）附近為穩(wěn)定的阻塞高壓，高壓中心為552 dagpm，亞洲的中高緯度地區(qū)有低壓和極渦。該中心位于雅庫茨克至鄂霍次克海之間，其價值低于500 dagpm。從24日點(diǎn)8點(diǎn)到28日8點(diǎn)，阻高的中心位于烏山的南側(cè)，平均中心值為560 dagpm，阻高繼續(xù)向俄羅斯北部隆起，東北和西南高壓形成了一座高壓脊。它在新疆北部的阿勒泰地區(qū)有一個前期形成的532 dagpm低切渦，該低渦與-40℃的冷中心配合。與此同時，東亞極地渦是強(qiáng)大偏南部的。 516 dagpm的區(qū)域覆蓋了從中國東北到鄂霍次克海的廣闊區(qū)域。極地渦旋的主體進(jìn)入鄂霍次克海，而新的渦旋繼續(xù)融合到中國東北的主要極地渦旋中。在這種西高東低的阻塞形勢下，貝加爾湖向北形成了一條水平的東西向西南橫槽，這有利于冷空氣繼續(xù)向南傳播并影響貴州。在中低緯度地區(qū)，24日南支槽到達(dá)80°E附近，隨后逐漸東移24—27日，貴州為逐漸東移的南支槽前西南氣流影響，并具有一定的水汽輸送條件，有利于降水的發(fā)展。此外，在850 hPa處，貴州以南約30°N處有一條切變線。切變線于24日進(jìn)入貴州北部，于28日8點(diǎn)進(jìn)入中國南部，并到達(dá)西部的云南與貴州的交界處。南側(cè)保持通向西南的暢通空氣，為現(xiàn)階段的降水提供了有利條件。

2.2第二階段

2018年1月28日至29日，日爾亞極渦旋反轉(zhuǎn)，橫槽轉(zhuǎn)為垂直方向，將地面和強(qiáng)烈的冷空氣引向南方。烏拉爾山脈南側(cè)的阻塞高和北疆的低渦在30日前逐漸減弱。特別是，北疆的低渦成為一條低槽，沿著河西走廊向東移動，導(dǎo)致冷空氣穿過秦嶺，并通過四川進(jìn)入貴州低緯度地區(qū)。 28-30日，南支槽東移至貴州[3]，而貴州從上一時期的西南部氣流變成了偏西方氣流。同時，印度和孟加拉灣之間的高度增加，副熱帶高壓確立。這表明此階段的大氣環(huán)流分解為西高東低模式。同時，850 hPa的切變進(jìn)入華南，貴州受到切變線北側(cè)穩(wěn)定的東北氣流的影響，這導(dǎo)致沒有有效的降水。在云南東部，風(fēng)力微弱?？紤]到實(shí)際海拔高度，云南與貴州之間的850 hPa切變線基本上可以用來確定地面的前沿面積。因此，在現(xiàn)階段，由于鋒區(qū)進(jìn)入云南東部，貴州受鋒面影響的區(qū)域出現(xiàn)在中西部地區(qū)，其收斂性較弱也是造成貴州中西部雨雪較弱的原因。

2.3第三階段

從1月31日至2月5日8點(diǎn)，500 hPa亞歐中高緯度通過兩槽一脊環(huán)流得到加強(qiáng)[4]。極地的高緯度極渦向南移動并取代了第二階段的極渦。從俄羅斯遠(yuǎn)東到中國東北形成了一個新的516 dagpm低渦。低槽從貝加爾湖東移并迅速加深，使東亞低槽結(jié)實(shí)且偏西和南，低槽底部達(dá)到約30°N，有利于冷空氣直到華南。中低緯度地區(qū)，從印緬地區(qū)到我國新疆以北地區(qū)均為高壓脊控制，貴州處于脊前西北氣流控制，但仍存在短波槽，在西北氣流中經(jīng)常向東移動。在850 hPa時，切變線的主體到達(dá)了華南的海岸，其西部部分到達(dá)了云南的中部，保持了南北向弱收斂，即云貴之間的低風(fēng)速場第二階段相似。但是，為什么貴州中部和西部的降雪量從1日夜間增加到2日以及4日到5日凌晨呢？通過對這兩個時期700 hPa風(fēng)場的分析發(fā)現(xiàn)，四川到重慶之間有一條切變線，南壓進(jìn)入貴州，從四川到西北至貴州西部，有一條明顯的冷舌（即溫度槽）。使貴州處于-12-0℃的寒冷地區(qū)。明顯，在中層成為西偏北氣流的情況下，切變線不僅是降雪的主要動力條件，而且還是促使切變線北側(cè)冷平流增強(qiáng)南壓的動力因素，從而滿足降雪的溫度條件。

結(jié)語

總之，這次低溫雨雪天氣與前兩次亞洲中高緯度持續(xù)長時間的阻塞環(huán)流不同。這個過程阻塞高壓和南支槽維持時間較短，但東亞極渦強(qiáng)度大且偏南，持續(xù)時間較長。

參考文獻(xiàn)

[1]甘文強(qiáng)，藍(lán)偉，杜小玲，等.2018年1月底至2月初貴州低溫雨雪天氣成因初探[J].暴雨災(zāi)害，2018，37（05）：410-420.

[2]張潤瓊，劉艷雯.2011年初貴州低溫雨雪冰凍天氣影響分析[C]//高原山地氣象研究暨西南區(qū)域氣象學(xué)術(shù)交流會.2012.

[3]杜小玲，高守亭，彭芳.2011年初貴州持續(xù)低溫雨雪冰凍天氣成因研究[J].大氣科學(xué)，2014，38（001）：61-72.

[4]吳古會，彭芳，崔庭，等.2011年冬季貴州低溫雨雪冰凍天氣的成因分析[J].氣象，2012（03）：37-45.

作者簡介：焦永春（1986-）女，回族，甘肅省會寧縣人，本科學(xué)歷，從事氣象工作。