2015年春季赤峰連續(xù)兩次大到暴雪過程對比分析

徐麗嬌

(赤峰市氣象局，內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

雪災(zāi)是內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市主要的自然災(zāi)害之一，降雪多發(fā)生在秋冬季節(jié)。春季降雪伴隨復(fù)雜的相態(tài)變化，給人們生產(chǎn)生活常常造成嚴(yán)重影響。近些年，很多氣象學(xué)者對大雪、暴雪形成機理做了廣泛深入地研究[1-3]，提高對其發(fā)生發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識。筆者利用2015年4月1日08時-4月13日08時常規(guī)氣象站觀測資料(高度場、溫度場、風(fēng)場、物理量場以及衛(wèi)星云圖等數(shù)據(jù))對2015年4月2日-3日以及11日-12日發(fā)生在赤峰地區(qū)的大到暴雪天氣過程進行對比分析，目的通過個例分析，探討此類天氣的成因，為本地區(qū)對春季大到暴雪天氣的預(yù)報尋找預(yù)報著眼點。

1 天氣實況和災(zāi)情

2015年4月2日01時-3日08時，赤峰市出現(xiàn)了明顯雨夾雪或雪天氣過程，過程降水量在11.5mm(錦山)～29.7mm(經(jīng)棚)之間，市區(qū)降水量為18.4mm，降水過程歷時短，量級大，除錦山、松山外，其余站點均突破1959年建站以來歷史極值。3日08時全市14個站的積雪深度以崗子站和林西最大，分別為11cm和12cm，其余站點除林東、天山、八里罕無積雪外，積雪深度在2cm～9cm。

2015年4月11日16時～13日08時赤峰又一次出現(xiàn)明顯雨夾雪或雪天氣，過程降水量除富河、林東、天山、寶國吐0.1mm～4.1mm外，其他地區(qū)都在10mm以上，崗子最大為29.6mm。12日08時全市14個站的積雪深度以崗子站和林西最大，分別為23cm和17cm，其余站點除林東、天山、八里罕無積雪外，積雪深度在1cm～15cm。

2 環(huán)流形勢分析

4月2日08時，500hPa主要是“東高西低”的環(huán)流形勢，巴爾喀什湖冷渦維持，貝加爾湖西側(cè)有高壓脊形成弱的阻擋，使得冷渦不斷旋轉(zhuǎn)加強并東移緩慢；內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部到日本海東部高壓脊在下游形成穩(wěn)定的阻擋形式，使得西風(fēng)帶中南下東移的小槽在蒙古國南部至長江中游不斷加深發(fā)展形成了深厚的低壓槽，赤峰地區(qū)處于此低壓槽的前部，高緯下滑的冷空氣與西南氣流輸送的暖濕空氣不斷在赤峰地區(qū)上空交匯。850hPa巴爾喀什湖低渦減弱消失，華北大部維持一個136位勢什米的低渦，赤峰市處在低渦的前部，主要受偏南暖濕氣流的影響，在本層也有西南急流形成，為赤峰市地區(qū)帶來充足的水汽。到4月2日20時，高空槽已基本移出赤峰市，降水減弱，至3日08時已全部結(jié)束。

從4月12日08時500hPa高空圖可以看出：與4月2日不同的是，北半球亞歐大陸呈現(xiàn)出“兩脊一槽”的環(huán)流形勢，自我國新疆延伸到貝加爾湖北側(cè)的高壓脊，使得高緯冷空氣不斷沿脊前的西北氣流下滑，在內(nèi)蒙古自治區(qū)中部偏東地區(qū)以及華北北部有一冷渦維持，赤峰市處于冷渦的前部，高緯冷空氣與西南暖濕空氣在赤峰市上空不斷交匯，從而形成降水天氣，下游吉林南部到日本海南部高壓脊的阻擋，使系統(tǒng)穩(wěn)定少動，在赤峰市維持時間延長，也是降水的主要成因。700hPa系統(tǒng)略偏南，低渦控制赤峰市南部以及西部大部，西南急流自黃海經(jīng)渤海一直到達(dá)赤峰市南部，為赤峰市提供了充足的水汽。850hPa系統(tǒng)更加偏南，赤峰市主要位于冷渦后部，不斷下滑的冷空氣與暖濕氣流交匯，形成明顯的降水天氣。

綜合比較兩次過程的高空環(huán)流形勢，第一次過程的影響系統(tǒng)主要有高空急流、高空冷槽、低空急流和低空低渦，水汽主要來自南海，強降雪發(fā)生在高空急流入口區(qū)右側(cè)，高空槽前，低空急流前側(cè)以及低空低渦的東南部；第二次過程的主要影響系統(tǒng)有高、低空冷渦、低空急流；水汽來自黃海和渤海等近海，強降雪主要發(fā)生在高空冷渦的東部，低空冷渦的北部。

4月2日08時，地面氣旋位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部偏北，赤峰市地區(qū)位于氣旋的東南象限，為降水天氣的發(fā)生提供了很好的輻合上升條件。同時，對流層中低層的暖平流的減壓作用促使地面氣旋不斷發(fā)展，抬升運動加劇，也使得在赤峰市的降水比較大。4月12日08時，地面西高東低，在地面圖上表現(xiàn)出副冷鋒，其后部冷高壓發(fā)展強盛，2015年4月12日08時冷高壓中心為1 040hPa，冷空氣強盛而活躍。

3 不穩(wěn)定層結(jié)以及水汽條件分析

4月2日08時，在接近700hPa的高度有一明顯的逆溫層存在，700hPa～500hPa有弱的逆溫，逆溫層以下是偏東氣流，逆溫層以上是西南氣流，垂直風(fēng)切變加大，上升運動加強。整層相對濕度較好，低層比濕已經(jīng)達(dá)到3.5g/kg～4g/kg，已經(jīng)達(dá)到本地的大雪到暴雪的標(biāo)準(zhǔn)，低層明顯的暖平流使得大氣更容易變得不穩(wěn)定。

4月12日08時，溫度對數(shù)壓力圖中層結(jié)曲線的走勢也接近于干絕熱線，與2日08時相比，逆溫層高度稍低一些，在2.5km左右，逆溫層以下以東北氣流為主，逆溫層以上是偏南氣流，垂直風(fēng)切變也比較大，上升運動不斷地發(fā)展加強。整層相對濕度較好，低層比濕較2日稍低為2g/kg～3g/kg。

從溫度平流的垂直剖面上來看，4月2日08時，赤峰市上空暖平流比較明顯，尤其是在700hPa～500hPa存在暖平流的極值，與探空曲線上的逆溫比較吻合，也反映出對流層中層的大氣層結(jié)是不穩(wěn)定的。而4月12日08時，低層由于冷高壓的接近，在850hPa以下是冷平流，700hPa暖平流的強度較2日08時要小很多，約1/3大小，逆溫層內(nèi)大氣層結(jié)也表現(xiàn)為弱的不穩(wěn)定。綜合分析來看，第一次過程較第二次過程系統(tǒng)更加暖而濕。

4 動力抬升條件分析

兩次過程中，在強降雪發(fā)生時，上升運動都發(fā)展的比較高，不同的是，第一次過程中最大的上升運動出現(xiàn)在500hPa～400hPa之間，而第二次過程的最大值則出現(xiàn)在700hPa～500hPa之間，強度上來看，第一次過程的上升速度約是第二次過程的兩倍。從散度的垂直分布來看，第一次過程，500hPa以下都是輻合區(qū)，700hPa左右輻合強度最大，400hPa以上轉(zhuǎn)為輻散區(qū)，輻散在200hPa達(dá)到最大。第二次過程輻合區(qū)主要集中在850hPa以下，輻散在300hPa達(dá)到最大。兩次過程都是高空輻散、低空輻合的配置，促使上升運動的不斷發(fā)展。

從渦度平流的垂直分布上來看，第一次過程中近地面渦度平流很小，700hPa～500hPa之間有渦度平流的最大值，從地面到高空，渦度平流隨高度增加，由ω方程可知，對應(yīng)著上升運動的發(fā)展。到500hPa略減小，在向上一直到250hPa渦度平流都是隨高空增加的，這也說明上升運動發(fā)展的比較高。第二次過程中，700hPa以下為負(fù)渦度平流，說明赤峰市主要處在低空低渦后部，地面氣旋后部與高壓前部之間。300hPa～250hPa之間有正渦度平流的極大值，總體來看，從地面到高空，渦度平流也是隨高度增加的，上升運動的發(fā)展也是比較高。

5 結(jié)論

筆者通過對2015年春季發(fā)生在赤峰市地區(qū)兩次暴雪天氣過程進行對比分析，得出以下結(jié)論：①第一次過程主要是高空急流、高空冷槽、低空急流、低空低渦配合地面氣旋觸發(fā)，第二次過程則是由高、低空冷渦、低空急流配合地面副冷鋒形成。②第一次過程水汽主要來自南海，第二次過程水汽主要來自黃海和渤海等近海；第一次過程的低空急流較第二次偏強。③兩次過程都有逆溫層存在，第一次過程的逆溫層較第二次過程高而厚，并且逆溫層以下是條件不穩(wěn)定層結(jié)，第二次過程則為中性層結(jié)；兩次過程濕度條件都比較好，第一次過程低層比濕為3.5g/kg～4g/kg，第二次過程為2g/kg～3g/kg。④兩次過程中，在強降雪時段，赤峰市上空都是以低空輻合，高空輻散配置為主，這種配置促使上升運動不斷發(fā)展，并且上升運動伸展的高度都比較高，不同的是，第一次上升運動強度約為第二次的兩倍。