云南省西疇縣一次春季降雪天氣過程分析

李代璽　王順江　嚴(yán)直慧　田葉子

摘要 根據(jù)2011年3月15日的MICAPS常規(guī)資料，對該時段的天氣形勢和物理量場進(jìn)行詳細(xì)分析，結(jié)果表明：在這次降雪天氣過程中，由于東亞大槽與南支槽同時生成，且東亞大槽加強(qiáng)后，西南段與南支槽合并，是形成此次降雪天氣的根本原因;西太平洋副熱帶高壓外圍偏東氣流和南支槽前的西南暖濕上升氣流，為這次降雪天氣提供了充足的水汽條件;700 hPa的切變線是雨雪天氣形成的主要動力因子，850 hPa零度線過境，最終形成降雪。成因分析為今后此類降雪天氣的預(yù)報提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 云南西疇;春季降雪過程;診斷分析

中圖分類號：P458.121 文章標(biāo)識碼：A 文章編號：2095–3305（2020）06–0–02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.036

西疇縣隸屬于云南省文山壯族苗族自治州，地處云貴高原東南角，位于104.7°E、23.4°N，平均海拔約1 400 m，具有低緯度及高海拔的特征。當(dāng)?shù)囟瑹o嚴(yán)寒，夏無酷暑，常年具有四季如春的氣候特點(diǎn)。降雪天氣少見，尤其春季降雪極為罕見，這給氣象預(yù)報及服務(wù)工作帶來很大難度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1958—2010年這53年間，西疇縣僅1958年、1976年及2005年這3年出現(xiàn)了春雪。由于該縣防御氣象災(zāi)害的能力較弱，一旦形成雪災(zāi)，將給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的影響。因此，提升此類天氣過程的預(yù)報準(zhǔn)確性成為防災(zāi)的關(guān)鍵。根據(jù)秦劍等[1]對低緯高原天氣氣候的研究總結(jié)，晏紅明等[2]對云南低溫雨雪冰凍天氣的氣候成因分析，張騰飛等[3]對低緯高原地區(qū)大到暴雪天氣過程的診斷分析，秦劍等[4]對云南氣象災(zāi)害的分析總結(jié)，利用天氣圖資料分析環(huán)流背景，MICAPS四類數(shù)據(jù)資料進(jìn)行物理量診斷分析，對2011年3月15日西疇縣發(fā)生的春季降雪過程進(jìn)行分析總結(jié)，以進(jìn)一步探索春季降雪的可預(yù)報性。

1 天氣實(shí)況概述

2011年3月15，云南省西疇縣出現(xiàn)了罕見的春季降雪天氣。降雪從15日夜間20∶10開始，持續(xù)至16日中午14∶30結(jié)束，雪深2 cm。此次降雪過程導(dǎo)致該縣部分冬玉米、小麥、油菜、蔬菜等農(nóng)作物不同程度受災(zāi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該縣農(nóng)作物受災(zāi)61 922畝，成災(zāi)31 042畝，絕收9 220畝;因?yàn)?zāi)減產(chǎn)糧食263萬kg;造成直接經(jīng)濟(jì)損失714萬元。

2 環(huán)流形勢分析

2.1 500h Pa環(huán)流形勢分析

2011年3月13日20：00 500 hPa圖上，東亞大槽和南支槽同時存在。其中，東亞大槽在日本海上空停留2日后，于3月15日08∶00加強(qiáng)，槽底延伸至整個中國大陸，西南段伸至孟加拉灣和南支槽連在一起。東亞大槽和南支槽的生成及加強(qiáng)，為降雪天氣過程做出了以下貢獻(xiàn)：（1）引導(dǎo)地面冷鋒南移，為下墊面對流發(fā)展提供較強(qiáng)的動力抬升作用;（2）槽后較強(qiáng)的偏北氣流造成中高層出現(xiàn)冷平流，為層結(jié)不穩(wěn)定和輻散下沉運(yùn)動提供了動力和熱力條件;（3）從3月10日08∶00開始，副熱帶高壓584線一直徘徊在南部沿海一帶，其外圍偏東氣流和南支槽前的西南暖濕上升氣流，為西疇乃至整個滇東南地區(qū)的中高層輸送了豐富的水汽資源;副高于15日20∶00減弱撤退，有利于中低層對流系統(tǒng)的南移。

2.2 中低層形勢分析

2.2.1 暖脊 在3月10—14日20∶00的700 hPa 圖上，滇東以南到中南半島上空為暖脊控制，其長時間的滯留存在為中低層的對流形成提供了熱力條件。

2.2.2 切變線 3月14日08∶00，冷式切變線在川滇之間形成，西段伸至滇東南一帶。15日08∶00，切變線主體南移至廣西境內(nèi)，西段仍影響著滇東南一帶，切變線北側(cè)的干冷偏北氣流和南側(cè)的偏南暖濕上升氣流為中低層提供了層結(jié)不穩(wěn)定的動力、熱力和水汽條件，有利于對流的進(jìn)一步發(fā)展（圖1）。

2.2.3 0℃等溫線 3月15日20∶00，850 hPa上0℃線位于西疇上空（圖2）。

2.3 地面分析

3月15日20∶00，冷鋒前鋒到達(dá)滇東地區(qū)，移速較快，平均移速約每天6.25個經(jīng)度。鋒前偏南暖濕上升氣流為對流發(fā)展提供了動力、熱力和水汽條件，鋒后較強(qiáng)的偏北氣流也提供了層結(jié)不穩(wěn)定的熱力和動力條件，均有利于地面對流發(fā)展。

3 物理量分析

為了解此次降雪天氣產(chǎn)生的物理量特征，利用MICAPS四類數(shù)據(jù)資料通過GrADS軟件繪圖，分析水汽、垂直運(yùn)動及不穩(wěn)定條件。

3.1 水汽條件分析

水汽是形成雨雪天氣的基本條件之一，通過分析3月15日08∶00 700 hPa上西疇站點(diǎn)的相對濕度場，當(dāng)時西疇上空的相對濕度為80%左右，相對于周圍來說是一個高值區(qū)，說明水汽條件較好，能為降雪天氣的形成提供充足的水汽條件。

3.2 層結(jié)不穩(wěn)定分析

沙氏指數(shù)（SI）：SI是反映天氣穩(wěn)定狀況的一個指數(shù)，具體值為850 hPa上的濕空氣團(tuán)沿干絕熱線上升到凝結(jié)高度后，再沿濕絕熱線上升至500 hPa時所具有的氣團(tuán)溫度T850與500 hPa上的環(huán)境溫度T500的差值。當(dāng)SI為負(fù)時，大氣層結(jié)不穩(wěn)定，且負(fù)值越大，不穩(wěn)定程度越大;反之，則表示氣層是穩(wěn)定的。通過分析得出：從3月14日20∶00—15日08∶00，西疇上空的SI指數(shù)都處于負(fù)值區(qū)，表明這個時段內(nèi)該地上空的大氣層結(jié)不穩(wěn)定，有利于降雪天氣的發(fā)展。

3.3 動力因素分析

大氣的垂直運(yùn)動是降水形成的主要動力條件。垂直速度ω=dP/dT，單位為hPa/s，物理意義是：負(fù)值表示上升運(yùn)動，正值表示下沉運(yùn)動。一定強(qiáng)度的上升運(yùn)動是形成降水的條件之一。通常，ω是診斷預(yù)報大雪、暴雨等強(qiáng)對流天氣的物理量之一。從3月14日20∶00 700 hPa的垂直速度場可看出：滇東南處于負(fù)值區(qū)，西疇上空的ω值為-24～-16 hPa/s，說明在該層有較強(qiáng)的上升運(yùn)動。至15日08∶00，負(fù)值有所減弱，但該站點(diǎn)上空仍有上升運(yùn)動。

4 小結(jié)

東亞大槽和南支槽同時存在，且東亞大槽加強(qiáng)后，其西南段與南支槽合并，引導(dǎo)中低層對流系統(tǒng)南下，造成低緯度環(huán)流徑向度加大，形成有利于降雪天氣的環(huán)流背景。

副高外圍的偏東氣流和南支槽前的西南暖濕氣流為降雪天氣提供了充足的水汽條件。副高撤退有利于中低層切變線南移，造成大氣層結(jié)不穩(wěn)定，有利于降雪天氣發(fā)展。冷鋒前鋒到達(dá)滇東地區(qū)，有利于地面對流的發(fā)展。副高位置、中低層切變、地面冷鋒的配合最終促成了降雪天氣。

南支槽東移并與北方冷空氣結(jié)合是西疇降雪的必備條件之一。降雪的區(qū)域與850 hPa上0℃等溫線伸展到的區(qū)域大致對應(yīng)，在有利于降雪天氣發(fā)生的環(huán)流形勢下，0℃等溫線過境西疇，則可預(yù)報有降雪天氣發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1] 秦劍，琚建華，解明恩，等.低緯高原天氣氣候[M].北京：氣象出版社，1997.

[2] 晏紅明，王靈，朱勇，等.2008年初云南低溫雨雪冰凍天氣的氣候成因分析[J].高原氣象，2009，28（4）：870–879.

[3] 張騰飛，魯亞斌，張杰，等.一次低緯高原地區(qū)大到暴雪天氣過程的診斷分析[J].高原氣象，2006（4）：696–703.

[4] 秦劍，解明恩.云南氣象災(zāi)害總論[M].北京：氣象出版社，2000.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Analysis of a Snowfall Process in Spring in Xichou County， Yunnan Province

LI Dai-xi et al （Meteorological Bureau of Wenshan Zhuang and Miao Autonomous Prefecture of Yunnan Province， Wenshan，Yunnan 663099）

Abstract Based on the MICAPS routine data from March 14 to 15， 2011， the weather situation and physical quantity field in this period were analyzed in detail. The results show that： in the process of this snowfall， because the East Asia trough and the South Branch trough are generated at the same time， and after the East Asia trough is strengthened， the southwest part and the South Branch trough merge， which is the fundamental reason for the formation of the snowfall weather; the subtropical high in the Western Pacific Ocean The shear line of 700 HPA is the main dynamic factor for the formation of rain and snow weather， and the zero degree line of 850 hPa passes through and finally forms the snowfall. The cause analysis provides a reference for the forecast of this kind of snowfall in the future.

Key words Xichou; Yunnan; Snowfall Process in spring; Diagnostic analysis

作者簡介 李代璽（1978–），女，云南文山人，工程師，研究方向：氣象服務(wù)、農(nóng)業(yè)。

收稿日期 2020–06–16