1981—2019年西藏阿里地區(qū)普蘭站暴雪天氣氣候特征分析

德 吉，晉美旺姆#，次仁吉巴

1.西藏阿里地區(qū)普蘭縣氣象局，西藏普蘭 859500；2.西藏阿里地區(qū)氣象局，西藏阿里 859000

西藏高原坐落于亞洲的中西部地區(qū)，其平均海拔高度在4 000 m以上，被認(rèn)為是世界上海拔最高、地形最為陡峭而復(fù)雜的地區(qū)。雪災(zāi)是每年10月至次年4月的冷季里在高原地區(qū)常見和多發(fā)的一種災(zāi)害性的天氣現(xiàn)象，基本上每年冬春季都有發(fā)生并且出現(xiàn)的頻數(shù)年年呈指數(shù)增加的趨勢，不但嚴(yán)重影響著經(jīng)濟(jì)狀況、居民生活、道路情況、并對高海拔牧區(qū)人員和畜牧造成極大的危害和損失。

阿里地區(qū)每年暴雪的多發(fā)地主要為位于其西南部的普蘭縣，很多學(xué)者對阿里西南部地區(qū)暴雪天氣中的影響系統(tǒng)和觸發(fā)機(jī)制方面做出了大量的研究，發(fā)現(xiàn)南支槽是產(chǎn)生暴雪天氣的主要機(jī)制[1-4]。馬林等[5-9]研究表明，對流層中層的西太平洋副熱帶高壓對西藏強(qiáng)降雪天氣起著重要作用，其脊線在冷季12月時在150°E左右，在暴雪天氣過程中副高的西伸有利于向上輸送暖濕氣流，并使得南支槽緩慢移動。此外，有較多研究者在物理量方面展開了大量分析，表明水汽和動力條件不穩(wěn)定在強(qiáng)降雪中起著關(guān)鍵性的作用[10-12]。

近年以來，暴雪天氣出現(xiàn)的概率越發(fā)頻繁。本研究詳細(xì)分析了自1981年以來普蘭站暴雪年代際的變化、日暴雪量、500 hPa上的主導(dǎo)系統(tǒng)、對各層次上的系統(tǒng)進(jìn)行平均值后的配置、物理量場等要素，總結(jié)出阿里地區(qū)西南部暴雪天氣過程中各層影響系統(tǒng)的變化特征。

1 資料

采用的資料有1981—2019年期間常規(guī)觀測數(shù)據(jù)、分辨率2.5°×2.5°NCEP/NCAP逐日再分析數(shù)據(jù)、MICAPS數(shù)據(jù)等來分析暴雪年代際的變化、暴雪期間500 hPa環(huán)流背景、高低層系統(tǒng)的配置及物理量場變化特點。

2 暴雪天氣的氣候特征

2.1 暴雪日數(shù)的年代際變化

1981—2019年暴雪日數(shù)年代際變化主要呈現(xiàn)“增減增減”的趨勢，其中2001—2010年暴雪日數(shù)為最多，在25 d以上；1991—2000年的暴雪日數(shù)最少，在20 d左右（圖1）。

圖1 1981—2019年暴雪日數(shù)的年代際變化

2.2 年最大暴雪量的年變化特征

1981—2019年，一般在每年10月至次年4月均有暴雪天氣的出現(xiàn)，其中1—2月暴雪出現(xiàn)次數(shù)最多。普蘭站近39年里，日暴雪量最大為50.8 mm，出現(xiàn)在2009年10月6日；其次為47.6 mm，出現(xiàn)在2013年1月18日（圖2）。

圖2 1981—2019年的年最大暴雪量變化趨勢

3 暴雪過程環(huán)流背景分析

3.1 500 hPa環(huán)流特征分析

普蘭站出現(xiàn)暴雪的主要的影響系統(tǒng)為南支槽。2013年1月18日，500 hPa環(huán)流場上分析，西西伯利亞的低值區(qū)不斷分裂短波槽并有冷空氣南下至西南部，南支槽位于印度半島附近，并有南部水汽北上高原，槽前存在冷暖氣流的交匯，而普蘭縣正位于槽前受西南氣流控制，導(dǎo)致暴雪天氣的發(fā)生（圖3a）。2019年2月7日，500 hPa環(huán) 流 場上分析，在西西伯利亞一帶受高壓脊的影響，脊前的西北氣流不斷引導(dǎo)北部的冷空氣往南侵襲，我區(qū)西側(cè)上空有一低渦系統(tǒng)，并低渦槽的槽尾伸至印度半島附近，槽前存在干冷與暖濕氣流的交綏；滿足出現(xiàn)暴雪的條件（圖3b）。在暴雪天氣過程中，環(huán)流背景主要為以上2種，其中主導(dǎo)系統(tǒng)都為南支槽。

圖3 500 hPa環(huán)流場

3.2 三線圖

普蘭單站地面三線圖（圖略）可看出，在暴雪前期，有較明顯的升溫、降壓的過程，溫度線與露點線幾乎接近于重合，溫度露點差達(dá)到飽和，說明在降雪前期增溫、增濕，為降水提供有利的熱力條件和水汽條件。

4 物理量的分析

4.1 散度場

在圖4中可以看出，80°E以西，低層受正散度區(qū)控制，而在400 hPa以上為散度的負(fù)值區(qū)，同時在80°E以東低層至高層受正散度區(qū)的影響。由此說明本文中散度場對暴雪的指示意義不明顯。

圖4 2014—2019年普蘭站暴雪期間沿30°N平均散度垂直剖面圖

4.2 渦度場

從圖5渦度場上分析，70°E~80°E，普蘭站受正渦度區(qū)的影響，正渦度中心位于300 hPa附近，表明低層至高層存在強(qiáng)烈的氣旋性渦旋，為強(qiáng)降水提供有利的動力條件。

圖5 2014—2019年普蘭站暴雪期間沿30°N平均渦度垂直剖面圖

4.3 垂直速度場

一般強(qiáng)降水的產(chǎn)生與上升運(yùn)動有密切的關(guān)系，而垂直速度場能夠表明上升運(yùn)動的強(qiáng)度。從垂直速度場可以分析出暴雪區(qū)域普蘭站上空受垂直速度負(fù)值區(qū)的影響，與主導(dǎo)系統(tǒng)南支槽的位置相對應(yīng)，且垂直速度的中心位于300 hPa附近，向上延伸至100 hPa，表明在強(qiáng)降雪期間存在強(qiáng)烈的上升運(yùn)動。

4.4 水汽通量和水汽通量散度

由水汽通量和水汽通量散度可以看出：阿里西南部強(qiáng)降雪所需的水汽來源于阿拉伯半島和孟加拉灣，且主要是由阿拉伯拉上空的暖濕氣流提供。但是從水汽通量散度場上分析：在普蘭附近水汽輻合強(qiáng)度較弱。

5 暴雪天氣的影響及氣象服務(wù)

5.1 暴雪天氣的影響

5.1.1 對農(nóng)作物的影響（1）小麥。暴雪天氣對小麥種植的影響是利弊并存的，且利大于弊。首先，暴雪對小麥種植有利的一面表現(xiàn)為：若是在小麥種植中出現(xiàn)暴雪天氣，因降雪強(qiáng)度較大，極易出現(xiàn)積雪天氣，在積雪的覆蓋下，會大幅度降低小麥遭受凍害的概率；其次，因暴雪天氣出現(xiàn)時大都與低溫天氣并存，因氣溫下降幅度較大，會減緩小麥的生長發(fā)育速度，有利于改善群體結(jié)構(gòu)；若是溫度下降幅度較大，會凍死部分晚弱苗，使得群體結(jié)構(gòu)的合理性水平得到提升；暴雪低溫天氣會減少蟲口密度，為病害的發(fā)展蔓延有一定的阻礙作用，可將其對農(nóng)作物的危害程度降到最低。

暴雪對小麥的弊端表現(xiàn)為：對持續(xù)時間較長且降雪強(qiáng)度大的暴雪天氣，若是在小麥上層附著的冰雪層融化，再加上氣溫在0℃以下的天氣持續(xù)較長時間，小麥遭受凍害的概率隨之增強(qiáng)，會在很大程度上影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)，降低了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入水平。

（2）油菜。降雪強(qiáng)度及持續(xù)時間長短直接對油菜產(chǎn)生危害，若是暴雪天氣持續(xù)較長時間，對于脆弱和較高的油菜植株來說，自身很難承受較重的壓力，否則會出現(xiàn)機(jī)械性損傷，如會將莖稈折斷等；若是低溫雨雪天氣持續(xù)較長，尤其是凍雨天氣的出現(xiàn)，也會進(jìn)一步加重對油菜的危害，尤其是早播開盤的油菜遭受凍害的危害更大；長期雨雪天氣會增加土壤相對濕度，不利于油菜壯苗的形成。

5.1.2 對設(shè)施農(nóng)業(yè)的影響暴雪天氣的出現(xiàn)也嚴(yán)重影響設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，尤其是對大棚蔬菜的危害更為明顯。針對持續(xù)時間較長的暴雪天氣來說，會使棚上的積雪深度過厚，短時間內(nèi)的棚內(nèi)溫度快速下降，降低了大棚的透光性能，不利于大棚蔬菜的正常發(fā)育。因暴雪天氣大都與低溫天氣同時出現(xiàn)，將會使棚內(nèi)蔬菜和露地蔬菜遭受凍害，若是棚上的積雪深度過厚，會將大棚壓垮。連續(xù)性的暴雪天氣會使菜農(nóng)管理大棚的難度持續(xù)增加，造成的經(jīng)濟(jì)損失極為嚴(yán)重，不利于反季節(jié)蔬菜的生產(chǎn)供應(yīng)。

5.1.3 對林業(yè)的影響暴雪對林業(yè)生產(chǎn)的影響極為明顯，因暴雪強(qiáng)度大，大量積雪會將果樹枝條壓斷，同時壓塌苗木。再加上低溫天氣的出現(xiàn)，樹木上的冰掛會將枝條壓斷。若是暴雪產(chǎn)生的積雪消融之后，會導(dǎo)致林地、果園地出現(xiàn)積水，較大的相對濕度會阻礙根系開展正常呼吸作用。

5.1.4 對畜牧業(yè)的影響積雪會對牧草越冬產(chǎn)生保溫防御的作用，若是暴雪天氣出現(xiàn)頻次較高，來年積雪融化的過程中會使土壤含水量增加，有利于牧草正常返青；積雪是缺水或無水冬春草場的主要水分來源，可對人畜飲水問題進(jìn)行解決。因暴雪天氣的降雪強(qiáng)度大，會增加積雪厚度，使得牲畜吃草難度增加，不利于放牧的正常進(jìn)行，會形成雪災(zāi)。

暴雪對畜牧業(yè)的危害主要有：若是草場被積雪掩埋，且有一定深度，因密度大或者雪面存在覆冰，會形成冰殼，牲畜不容易扒開雪層，會增加吃草難度，極易出現(xiàn)饑餓；加上冰殼極為銳利，會劃破羊、馬的蹄腕，進(jìn)而出現(xiàn)凍傷，這種類型牲畜以瘦弱為主，很容易引起流產(chǎn)，會使仔畜成活率下降，因老弱幼畜饑寒交迫。會使死亡率大幅度增加。

5.2 暴雪天氣的氣象服務(wù)

暴雪天氣出現(xiàn)氣溫偏低，氣象局需第一時間發(fā)布暴雪和道路結(jié)冰預(yù)警信號，并充分利用廣播電視、電話、手機(jī)短信、大屏幕、微信公眾號、微博等媒體第一時間發(fā)布預(yù)報預(yù)警信息；同時加強(qiáng)與交通、通訊、農(nóng)業(yè)等部門之間的溝通聯(lián)動，及時電話通知縣政府應(yīng)急辦，縣電視臺及時滾動播出暴雪預(yù)警信息；縣政府應(yīng)急辦及時啟動暴雪應(yīng)急響應(yīng)，要求各有關(guān)部門按照職責(zé)，迅速開展應(yīng)對準(zhǔn)備和應(yīng)急處置各項工作，加強(qiáng)監(jiān)測預(yù)報、預(yù)警信號發(fā)布、道路清掃、電力設(shè)施巡查維護(hù)等各項工作，避免因暴雪天氣的出現(xiàn)，影響人們?nèi)粘Ｉ罴肮まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作的順利推進(jìn)。

6 總結(jié)

（1）1981—2019年，普蘭站暴雪年代際的變化呈“增減增減”的趨勢，在此期間日暴雪量最大為50.8 mm。

（2）普蘭站暴雪出現(xiàn)的天氣系統(tǒng)主要是位于印度半島附近的南支槽和高原西側(cè)的低窩系統(tǒng)。

（3）在暴雪期間，地面高壓的路徑多呈西北—東南走向，有利于向西南部地區(qū)提供冷空氣；從地面三線圖上分析，降雪前常有升溫、降壓及露點溫度差趨于飽和的狀態(tài)，這些地面系統(tǒng)及氣象要素的變化為暴雪的發(fā)生、維持提供有利的條件。

（4）在物理量方面，雖然在散度場上為暴雪提供有利條件表現(xiàn)不強(qiáng)，但在渦度和垂直速度場上能有看出正渦度、負(fù)垂直速度區(qū)域與強(qiáng)降雪的位置相對應(yīng)，表明在暴雪區(qū)域存在有利的動力條件及強(qiáng)烈的上升運(yùn)動。從水汽方面分析，暴雪期間水汽主要來自阿拉伯半島，但在此附近水汽的輻合強(qiáng)度較弱。

（5）暴雪天氣對農(nóng)作物、設(shè)施農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)等產(chǎn)生了不同程度的影響，當(dāng)?shù)貧庀蟛块T需將暴雪氣象服務(wù)工作做好，將暴雪天氣造成的危害降到最低。