滿洲里市一次強(qiáng)降雪天氣過程分析

彭鵬

摘?要：該文利用地面觀測資料、NCEP再分析資料、臺(tái)站觀測資料等對2018年4月13～14日滿洲里市一次強(qiáng)降雪天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：在強(qiáng)降雪天氣出現(xiàn)的過程中，南支槽前西南暖濕氣流和槽底西北氣流的共同影響促進(jìn)了強(qiáng)降雪天氣的發(fā)生發(fā)展;在強(qiáng)降雪天氣出現(xiàn)的過程中，滿洲里市存在高層散度大于低層的有利配合狀態(tài)，這種對流低層輻合、高層輻散的配置，對于中低層氣流的上升運(yùn)動(dòng)較為有利，促進(jìn)了強(qiáng)降雪天氣的發(fā)生發(fā)展;由于水汽條件較為充足，對于降雪天氣的發(fā)生較為有利，孟加拉灣是此次強(qiáng)降雪天氣的主要水汽來源，而水汽輻合最為明顯的地區(qū)則存在有降水中心;在冬季，滿洲里市的假相當(dāng)位溫?cái)?shù)值高于55?℃，同時(shí)還有高能舌存在，可以將其作為當(dāng)?shù)貜?qiáng)降雪天氣的預(yù)報(bào)指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)降雪????天氣成因???物理量場???滿洲里市

中圖分類號(hào)：P458???????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???????????文章編號(hào)：1672-3791（2022）07（b）-0000-00

Analysis?of?a?Strong?Snowfall?Weather?Process?in?Manzhouli?from?April?13?to?14，?2018

PENG?Peng

（Inner?Mongolia?Manzhouli?Meteorological?Bureau，?Manzhouli，Inner?Mongolia?Autonomous?Region，?021600?China）

Abstract：?Based?on?ground?observation?data，?NCEP?reanalysis?data?and?station?observation?data，?this?paper?analyzes?a?strong?snowfall?weather?process?in?Manzhouli?City?from?April?13?to?14，?2018.?The?results?show?that?during?the?occurrence?of?heavy?snowfall，?the?joint?influence?of?southwest?warm?and?humid?air?flow?in?front?of?the?South?Branch?trough?and?northwest?air?flow?at?the?bottom?of?the?trough?promotes?the?occurrence?and?development?of?heavy?snowfall;?In?the?process?of?strong?snowfall?weather，?there?is?a?favorable?cooperation?state?that?the?divergence?of?the?upper?layer?is?greater?than?that?of?the?lower?layer?in?Manzhouli?City.?This?configuration?of?convective?convergence?and?divergence?of?the?lower?layer?is?more?favorable?for?the?upward?movement?of?the?air?flow?in?the?middle?and?lower?layer，?and?promotes?the?occurrence?and?development?of?strong?snowfall?weather;?Due?to?sufficient?water?vapor?conditions，?it?is?favorable?for?the?occurrence?of?snow?weather.?The?bay?of?Bengal?is?the?main?water?vapor?source?of?this?heavy?snow?weather，?and?there?is?a?precipitation?center?in?the?area?with?the?most?obvious?water?vapor?convergence;?In?winter，?the?pseudo?equivalent?potential?temperature?in?Manzhouli?City?is?higher?than?55?℃，?and?there?is?a?high-energy?tongue，?which?can?be?used?as?a?prediction?index?of?local?strong?snowfall?weather.

Key?Words：?Heavy?snowfall;?Weather?causes;Physical?quantity?field;?Manzhouli?City

近些年來，暴雪事件頻繁出現(xiàn)，暴雪天氣的預(yù)報(bào)服務(wù)已經(jīng)引起了人們的高度關(guān)注，廣大氣象工作者從暴雪天氣氣候特征、環(huán)流形勢、成因和形成機(jī)理方面進(jìn)行了大量的研究，并取得了很多有價(jià)值的研究成果[1-3]。浦佳偉通過對日喀則西南部地區(qū)2013年2月4～7日強(qiáng)降雪天氣進(jìn)行分析，得出高空槽、咸里海附近低壓槽、南支槽、副熱帶高壓是此次降雪天氣的主要影響系統(tǒng);趙岳冀等通過對內(nèi)蒙古鄂倫春旗一次強(qiáng)降雪天氣過程進(jìn)行分析，得出了這次強(qiáng)降雪出現(xiàn)在500?hPa西南氣流中，850?hPa低渦中心附近，低層切變線附近靠近暖區(qū)一側(cè)以及兩支低空急流的左側(cè)，降雪最強(qiáng)時(shí)處在地面氣旋頂后部;郝占宇等通過對2015年12月1～3日呼倫貝爾市強(qiáng)降雪過程分析，得出了貝加爾湖低槽南下發(fā)展加深形成的東北冷渦是影響此次強(qiáng)降雪天氣尺度影響系統(tǒng)，低空急流為其提供了充足的水汽。該文利用地面觀測資料、NCEP再分析資料、臺(tái)站觀測資料等對滿洲里市一次強(qiáng)降雪天氣過程形成原因和機(jī)理進(jìn)行探討，以尋找降雪天氣預(yù)報(bào)的著眼點(diǎn)，不斷提升此類天氣過程的預(yù)報(bào)能力。

1?天氣實(shí)況

受暖濕空氣影響，2018年4月13～14日滿洲里出現(xiàn)了一次大風(fēng)雨雪天氣過程。此次過程降水量6.5?mm，13日出現(xiàn)大風(fēng)天氣，極大風(fēng)速20.4 m/s，達(dá)9級(jí)。在4月12日09時(shí)市氣象臺(tái)發(fā)布?xì)庀箢A(yù)報(bào)信息，4月13日08時(shí)18分發(fā)布大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警信號(hào)，4月13日17時(shí)16分發(fā)布道路結(jié)冰黃色預(yù)警信號(hào)，4月14日06時(shí)18分發(fā)布道路結(jié)冰黃色預(yù)警信號(hào)。此次風(fēng)雪過程，風(fēng)雪交加能見度差，道路濕滑，致使道路交通受阻，航班停運(yùn);大風(fēng)導(dǎo)致供電設(shè)施損壞，造成局部停電，風(fēng)吹墻體坍塌、屋頂被掀起等影響，市氣象臺(tái)開具了多份氣象證明材料。

2??強(qiáng)降雪天氣成因

2.1高空形勢

在強(qiáng)降雪天氣還沒有出現(xiàn)之前，結(jié)合2018年4月12日08時(shí)500?hPa處的高空圖，中高緯度地區(qū)表現(xiàn)出“兩槽一脊”的環(huán)流形勢，巴爾喀什湖和東北部沿海地區(qū)則是兩槽所在位置，脊則出現(xiàn)在貝加爾湖附近，中高緯度地物的環(huán)流形勢以西風(fēng)帶多波動(dòng)型為主，而明顯的高空槽活動(dòng)出現(xiàn)在新疆西部;12日20時(shí)，西亞大槽不斷向東移動(dòng)，最后到達(dá)貝加爾湖地區(qū)，而對應(yīng)的高度槽比溫度槽提前，對于未來高度槽區(qū)的發(fā)展加強(qiáng)提供了有利條件。短波槽幾乎控制整個(gè)內(nèi)蒙古北部地區(qū)，而滿洲里則位于南支槽前的西南暖濕氣流中，推動(dòng)了孟加拉灣水汽不斷朝著滿洲里市進(jìn)行輸送，為降雪天氣的出現(xiàn)提供了充足的水汽條件;13日08時(shí)，高空槽移動(dòng)到內(nèi)蒙古東北部地區(qū)，短波槽對呼倫貝爾市產(chǎn)生影響，低緯度地區(qū)的南支槽不斷發(fā)展加強(qiáng)，導(dǎo)致槽前的西南氣流發(fā)展極為旺盛，且同脊后的偏東氣流配合形成了切變線[4]，主要出現(xiàn)在內(nèi)蒙古東北部一帶;4月13日20時(shí)，切變線東移南壓的過程中到達(dá)內(nèi)蒙古東南邊緣，而呼倫貝爾市出現(xiàn)了新的低渦切變，偏南氣流不斷產(chǎn)生水汽輸送，冷空氣下滑的過程中，兩者在滿洲里市交匯。到了4月14日08時(shí)，由于低渦切變逐漸向東轉(zhuǎn)移，并逐漸遠(yuǎn)離滿洲里市，且轉(zhuǎn)為西北氣流控制，影響滿洲里市的強(qiáng)降雪天氣基本結(jié)束，天氣情況不斷轉(zhuǎn)好。

2.2?地面形勢

2018年4月12日20時(shí)至13日20時(shí)這段時(shí)間內(nèi)，整個(gè)呼倫貝爾市位于等壓線密集帶內(nèi)，其北部存在較強(qiáng)的冷高壓，且冷高壓中心位于滿洲里市，強(qiáng)度達(dá)到了1?032.5?hPa，全市有向上的風(fēng)向輻合存在。結(jié)合24?h的變壓情況，內(nèi)蒙古東北部地區(qū)均以正變壓為主，而南部地區(qū)則存在負(fù)變壓，滿洲里市24?h的變壓在-2～1?hPa之間。結(jié)合各站地面溫度和露點(diǎn)溫度的時(shí)間變化情況，整體的氣溫表現(xiàn)出下降的趨勢，只有露點(diǎn)溫度整體呈現(xiàn)出上升的趨勢，而降水出現(xiàn)的時(shí)間段切好是氣溫最低點(diǎn)和露點(diǎn)最高的時(shí)間段，此時(shí)的溫度露點(diǎn)差為1℃，水汽幾乎趨于飽和。

2.3天氣雷達(dá)資料

通過分析滿洲里市的雷達(dá)監(jiān)測資料，2018年4月13日14：57阿木古郎鎮(zhèn)開始有冰雹天氣出現(xiàn)，此時(shí)最大組合反射率在40?dBZ，最強(qiáng)回波高度為2.5?km，回波頂高度為5.5?km，下雪區(qū)的云頂高度只有3?km，此時(shí)垂直累積液態(tài)水含量為65?g/kg，到了15：12降雹天氣結(jié)束后，回波迅速下降到20?dBZ。

3?物理量場診斷

3.1動(dòng)力條件

2018年4月13日08時(shí)850?hPa處的渦度場，蒙古氣旋中心和頂部對應(yīng)區(qū)域主要表現(xiàn)為正渦度區(qū)，氣旋中心與渦度大值區(qū)60×10-6?s-1之間有很好的對應(yīng)關(guān)系;700?hPa渦度場處，正渦度基本與850?hPa低空處的渦度場保持一致，大值區(qū)朝著系統(tǒng)后部略微偏移，渦度大值區(qū)為100×10-6?s-1;結(jié)合500?hPa高度處的渦度場，正渦度大值區(qū)繼續(xù)朝著系統(tǒng)后部略微偏移，且渦度大值區(qū)值為120×10-6?s-1。到了當(dāng)天晚上20時(shí)，從850?hPa低空處的渦度場中可以看出，呼倫貝爾市中部和南部地區(qū)均以正渦度區(qū)為主，且渦度大值區(qū)向東移動(dòng)的過程中逐漸到達(dá)呼倫貝爾市西南部地區(qū)，且渦度值達(dá)到了每秒100×10-6;在700?hPa高度處的渦度場中，正渦度區(qū)基本與850?hPa處保持一致，且大值區(qū)朝著系統(tǒng)后部略有偏移，渦度大值區(qū)的數(shù)值每秒達(dá)到80×10-6;從500?hPa高度渦度場中可以看出，正渦度區(qū)基本與850?hPa低空處保持一致。渦度大值區(qū)的數(shù)值每秒達(dá)到80×10-6。由此不難看出，在強(qiáng)降雪天氣出現(xiàn)的過程中，滿洲里市存在高層散度大于低層的有利配合狀態(tài)，這種對流低層輻合、高層輻散的配置[5]，對于中低層氣流的上升運(yùn)動(dòng)較為有利，促進(jìn)了強(qiáng)降雪天氣的發(fā)生發(fā)展。

3.2水汽條件

足夠的水汽條件是降水天氣形成的重要條件之一，單純通過當(dāng)前已有的水分很難形成降水天氣。結(jié)合500hPa高度處的比濕場，12日08時(shí)到14日08時(shí)這段時(shí)間內(nèi)，滿洲里地區(qū)的比濕數(shù)值一直維持在2?g/kg左右，說明一直有水汽輸送維持，有較好的濕度條件。結(jié)合過程期間500?hPa處的水汽通量場，滿洲里的水汽通量則處于2～3?g/（cm·hPa·s），源源不斷的水汽從孟加拉灣不斷朝著滿洲里市進(jìn)行輸送。結(jié)合500?hPa處的水汽通量散度場，12日08時(shí)，滿洲里市存在水汽輻合中心，其中心數(shù)值達(dá)到了于-44?g/（hPa·cm-2·s）;到了12日20時(shí)，相較于前一日，滿洲里市的水汽輻合中心向東移動(dòng)的過程中，強(qiáng)度逐漸趨于減弱;13日08時(shí)，呼倫貝爾市存在弱的輻合，而滿洲里市偏西存在一輻合中心;14日08時(shí)，呼倫貝爾市西部以輻散趨勢為主，而其余地區(qū)則存在弱的輻合。由于水汽條件較為充足，對于降雪天氣的發(fā)生較為有利，孟加拉灣是此次強(qiáng)降雪天氣的主要水汽來源，而水汽輻合最為明顯的地區(qū)則存在有降水中心。

2018年4月13日08時(shí)，呼倫貝爾市西南部的比濕數(shù)值在1.5～2?g/kg-1，而南部到錫林郭勒盟一帶有明顯的濕舌存在，隨后與蒙古氣旋前部的偏南風(fēng)進(jìn)行配合，使得水汽不斷向北匯集;到了20時(shí)，呼倫貝爾市中部、南部地區(qū)的比濕數(shù)值在3?g/kg左右，而西部地區(qū)的比濕數(shù)值開始減小，影響滿洲里市的降雪天氣強(qiáng)度較小，且逐漸趨于結(jié)束。

3.3熱力條件

（1）對流有效位能。2018年4月13日14時(shí)，結(jié)合850?hPa低空處的對流有效位能，滿洲里市風(fēng)場的渦旋結(jié)構(gòu)較為明顯，且位于西南部地區(qū)的渦旋中心幾乎對地面蒙古氣旋中心基本中和，西南風(fēng)和西北風(fēng)的風(fēng)速在18?m/s左右，說明極為強(qiáng)盛的氣旋存在，對于氣流的輻合抬升極為有利。滿洲里市附近促進(jìn)對流有效位能大值區(qū)，高達(dá)250?J/kg，促進(jìn)了13日14時(shí)到15時(shí)強(qiáng)降雪天氣的發(fā)生發(fā)展。（2）假相當(dāng)位溫與K指數(shù)。結(jié)合2018年4月12日20時(shí)處的假相當(dāng)位溫場，整個(gè)呼倫貝爾市幾乎都處于55?℃以上的高能舌中，滿洲里市則處于59℃的高能舌中，有較強(qiáng)的熱量條件，有利于強(qiáng)降雪天氣的出現(xiàn)。13日20時(shí)，假相當(dāng)位溫?cái)?shù)值逐漸降低，水汽和熱量條件均有不同程度的下降，降雪強(qiáng)度減弱;到了后期，假相當(dāng)位溫?cái)?shù)值繼續(xù)降低，滿洲里市的高能舌消失不見，影響滿洲里市的降雪天氣過程逐漸結(jié)束。由此不難看出，在冬季，滿洲里市的假相當(dāng)位溫?cái)?shù)值高于55?℃，同時(shí)還有高能舌存在，可以將其作為當(dāng)?shù)貜?qiáng)降雪天氣的預(yù)報(bào)指標(biāo)[6-7]。

4?結(jié)語

（1）在強(qiáng)降雪天氣出現(xiàn)的過程中，南支槽前西南暖濕氣流和槽底西北氣流的共同影響促進(jìn)了強(qiáng)降雪天氣的發(fā)生發(fā)展。（2）在強(qiáng)降雪天氣出現(xiàn)的過程中，滿洲里市存在高層散度大于低層的有利配合狀態(tài)，這種對流低層輻合、高層輻散的配置，對于中低層氣流的上升運(yùn)動(dòng)較為有利，促進(jìn)了強(qiáng)降雪天氣的發(fā)生發(fā)展。（3）由于水汽條件較為充足，對于降雪天氣的發(fā)生較為有利，孟加拉灣是此次強(qiáng)降雪天氣的主要水汽來源，而水汽輻合最為明顯的地區(qū)則存在有降水中心。（4）在冬季，滿洲里市的假相當(dāng)位溫?cái)?shù)值高于55?℃，同時(shí)還有高能舌存在，可以將其作為當(dāng)?shù)貜?qiáng)降雪天氣的預(yù)報(bào)指標(biāo)。

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