呼倫貝爾農(nóng)區(qū)“11.09”暴雪個例分析

紅 梅

(扎蘭屯市氣象局，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 162650)

1 個例概述

2017年11月9日12時開始呼倫貝爾市自西向東出現(xiàn)降雪天氣，截至10日08時；阿榮旗、莫力達瓦自治旗暴雪(14.5 mm～16.1 mm)，積雪深度15 cm～16 cm；扎蘭屯市、新巴爾虎左旗、博克圖、小二溝、紅花爾基、牙克石市、鄂倫春旗等地出現(xiàn)大雪(5.5 mm～8.6 mm)，積雪深度7 cm～10 cm；海拉爾、鄂溫克、圖里河、陳旗、根河、大楊樹、柴河、庫都爾等地出現(xiàn)中雪(2.6 mm～4.5 mm)，其余地區(qū)小雪(見圖1)。最大降水量16.1 mm，積雪深度15 cm。

2 大尺度環(huán)流背景分析

2.1 500 hPa形勢分析

從500 hPa形勢演變(見圖1)可以看出，本次過程是一次典型的西風槽型暴雪天氣過程。從2017年11月09日14時500 hPa形勢場可以看出，貝加爾湖東部有一個寬廣的西風槽，槽線位于105°E，該區(qū)受一致的西南氣流控制。隨著西風槽東移南壓，到09日14時，新巴爾虎左旗開始降雪。

2017年11月09日20時，西來槽東移南壓至呼倫貝爾市中部，槽線東移至120°E附近，呼倫貝爾市受槽區(qū)控制。此時，呼倫貝爾市中東部降雪開始并維持。11月10日02時500 hPa形勢圖上，西風槽位于呼倫貝爾市東南部，槽線東移至122°E附近，呼倫貝爾市西部降雪結(jié)束，而中部及東部降雪天氣持續(xù)。到11月10日08時，西風槽移出呼倫貝爾市，呼倫貝爾市受西北氣流控制，呼倫貝爾市降雪過程結(jié)束。

2.2 700 hPa形勢分析

對700 hPa形勢進行了分析(見圖2)，發(fā)現(xiàn)這次過程在700 hPa伴隨著低渦生成、東移的過程，同時也有明顯的低空急流相伴隨。

2017年11月09日14時700 hPa形勢圖上，在呼倫貝爾市以西有明顯的槽，呼倫貝爾市位于槽前，受一致的西南氣流控制，槽前有西南急流，急流帶從30° N一直到50 °N，呼倫貝爾市西部處于急流軸出口區(qū)左側(cè)。受其影響，09日13時，新左旗出現(xiàn)降雪。

2017年11月09日20時700 hPa形勢圖上，在呼倫貝爾市生成了一個低渦，中心高度場288 gpm，低渦南側(cè)有明顯的槽線，槽線位于117°E，呼倫貝爾市處于低渦控制，且呼倫貝爾市處于西南急流軸出口區(qū)左側(cè)，與之相對應，全市大部出現(xiàn)降雪。

至2017年11月10日02時，低渦維持東移，中心位于呼倫貝爾市中東部，急流東移，呼倫貝爾市西部降雪結(jié)束，呼倫貝爾市中東部降雪過程維持。

到2017年11月10日08時，700 hPa低渦東移移出呼倫貝爾市，呼倫貝爾市受低渦后部東北氣流影響，降雪過程結(jié)束。

2.3 地面形勢分析

對過程地面形勢進行了分析(見圖3)，發(fā)現(xiàn)這次暴雪過程，伴隨一次明顯的蒙古氣旋東移的過程。09日14時，過程開始前，500 hPa低渦中心位于115°E、45°N，貝加爾湖附近有明顯的冷空氣堆積，地面冷鋒位于貝湖底部內(nèi)蒙古西部一線，至09日20時，地面氣旋(強度中心1 010hPa)東移至呼倫貝爾市，冷鋒東移至內(nèi)蒙古中部；10日02時，地面氣旋繼續(xù)東移至呼倫貝爾市東部，地面冷鋒東移至12°E以西；10日08時，地面氣旋移出呼倫貝爾市，降雪過程結(jié)束。

2.4 高低空形勢配置

從高低空形勢配置圖(見圖4)可發(fā)現(xiàn)，2017年11月09日14時，200 hPa上位于貝加爾湖以東的槽前高空急流比較強盛，急流軸分別位于呼倫貝爾市以西和東北方向，急流中心風速超過40 m/s，此時700 hPa低空西南急流與高空急流位置基本重合。從環(huán)流來看，500 hPa槽位于110 °E，低空700 hPa槽位置略超前，位于115°E，且在呼倫貝爾市西部有明顯的氣旋性氣流輻合中心。伴隨著槽線東移南壓，高空急流也隨之東移，09日14時，新左旗一個臺站出現(xiàn)降雪過程。

2017年11月09日20時，500 hPa西風槽位于呼倫貝爾市西部，700 hPa低渦位于呼倫貝爾市中部，高低空急流交匯于呼倫貝爾市東南部，這種環(huán)流形勢為阿榮旗、莫旗的暴雪過程輸送了充沛的水汽和能量，使得其暴雪過程得以維持。10日02時，西風槽進一步東移，西風槽和700 hPa低渦位置重合，高空急流南壓，與之對應的阿榮旗、莫旗降雪過程減弱。說明高低空急流的水汽和能量輸送制約著暴雪過程的維持。10日08時，西風槽移出呼倫貝爾市，呼倫貝爾市受東北氣流控制，降雪過程結(jié)束。

(a)2017年11月09日14時 (b)2017年11月09日20時

(c)2017年11月10日02時 (d)2017年11月10日08時

(a)2017年11月09日14時 (b)2017年11月09日20時

(c)2017年11月10日02時 (d)2017年11月10日08時

(a)2017年11月09日14時 (b)2017年11月09日20時

(c)2017年11月10日02時 (d)2017年11月10日08時

2.5 氣流垂直結(jié)構(gòu)分析

從2017年11月09日20時假相當位溫分布圖(見圖5)可以看出，在地面暖鋒的北側(cè)也是假相當位溫的密集區(qū)，且850 hPa的假相當位溫密集程度高于700 hPa。經(jīng)向剖面圖(圖略)顯示，假相當位溫等值線隨高度向北側(cè)傾斜，緯向剖面圖(圖略)顯示，向西側(cè)傾斜，假相當位溫等值線隨高度向西側(cè)傾斜，在暴雪中心附近有類似于熱帶氣旋的暖心結(jié)構(gòu)。與典型的暴雨過程氣流進行對比會發(fā)現(xiàn)，暴雨過程假相當位溫等值線隨高度近似于垂直分布，而暴雪過程存在傾斜(這種傾斜對降雪有什么影響)，且暴雪過程假相當位溫的這種暖心結(jié)構(gòu)弱于暴雨過程。

對垂直速度Omega進行分析(見圖6)，發(fā)現(xiàn)2017年11月09日20時暴雪過程最為強盛時垂直上升運動主要位于40 °E～50 °N、120 °E～130 °E、900 hPa～300 hPa范圍內(nèi)。最強上升運動出現(xiàn)在124°E、48°N、600 hPa附近，即阿榮旗、莫旗的上空，中心最大值達到-1.2 Pa/s，與暴雪過程對應良好。

2.6 水汽收支分析

熱量和水汽收支以及降水的性質(zhì)是研究降水問題時一個非常重要的方面。關于這個問題很多學者做過大量工作，取得了豐碩的成果。下面從熱力結(jié)構(gòu)角度對本次暴雪過程進行了分析。

從水汽通量時間-經(jīng)緯度剖面圖可以看出(圖略)，2017年11月09日18時，向呼倫貝爾市水汽輸送明顯加強?？梢钥闯?9日18時—10日02時左右是水汽輸送最強的時段，這與暴雪過程的發(fā)生時間是一致的。

(a)2017年11月09日14時 (b)2017年11月09日20時

(c)2017年11月10日02時 (d)2017年11月10日08時

(a)700 hPa (b)850 hPa

(a)2017年11月09日20時沿48°N剖面圖 (b)2017年11月09日20時沿124°E剖面圖

對700 hPa水汽通量分布進行分析(圖略)，2017年11月09日20時低渦東部的偏南氣流將來自渤海、黃海較強的水汽向呼倫貝爾市輸送；23時水汽輸送達到最強中心最大值達到9 g/(cm·s)。到10日08時，水汽輸送帶東移，與之對應的阿榮旗、莫旗暴雪結(jié)束。

2.7 動力條件分析

從渦度場來看(圖略)，700 hPa在阿榮旗、莫旗附近為渦度大值區(qū)，正渦度區(qū)2017年11月09日20時達到14×10-5s-1。500 hPa渦度大值區(qū)(圖略)位置上比700 hPa偏北和偏西，時間上比700 hPa滯后，說明渦度大值區(qū)的垂直分布上向西北方向傾斜。500 hPa最大值出現(xiàn)在09日15～20時，達到12×10-5s-1。200 hPa渦度(圖略)在09日20時為負渦度，表現(xiàn)為反氣旋型渦度，這樣可從低到高形成一種抽吸機制，有利于從底層到高層的上升氣流的維持。

3 結(jié)束語

利用NCEP資料、常規(guī)觀測資料，分析了2017年11月09日暴雪過程，得到如下結(jié)論：①大尺度環(huán)流背景分析表明：這是一次典型的西風槽暴雪過程，呼倫貝爾市處于槽前西南氣流控制開始出現(xiàn)降雪，受西南氣流控制降雪過程最強，處于槽后東北氣流控制時，降雪過程結(jié)束，過程伴有明顯的地面冷鋒過境，暴雪發(fā)生在高低空急流交匯處。②垂直結(jié)構(gòu)分析表明：地面冷鋒的西北側(cè)和地面暖鋒的北側(cè)是假相當位溫的密集區(qū)，假相當位溫等值線隨高度向西北側(cè)傾斜，在暴雪中心附近有類似于熱帶氣旋的暖心結(jié)構(gòu)。暴雪過程中阿榮旗、莫旗的上空存在Omega大值區(qū)。③水汽收支分析表明本次過程有一支較強的水汽輸送給呼倫貝爾市帶來水汽，是來自東南方來自渤海、黃海的水汽輸送。④垂直結(jié)構(gòu)中尺度分析表明：在暴雪過程開始前和維持過程中，呼倫貝爾市上空存在較為明顯的上升運動，過程結(jié)束時上升運動最強盛，過程結(jié)束后上升運動結(jié)束。⑤動力條件分析表明：700 hPa在阿榮旗、莫旗附近為正渦度大值區(qū)，峰值出現(xiàn)在2017年11月09日20時左右，最大值約為14×10-5s-1。500 hPa渦度大值區(qū)位置上比700 hPa偏北和偏西，且滯后，說明渦度大值區(qū)的垂直分布上向西北方向傾斜。200 hPa表現(xiàn)為反氣旋型渦度，有利于形成抽吸機制，促進上升氣流的維持。