黑龍江雞西地區暴雪個例分析

[摘 要] 本文對雞西地區2007的3月4 ～5日出現的暴雪天氣過程，從天氣形勢、云圖和物理量場分布等方面進行分析，表明本次暴雪出現在強烈上升的飽和濕區，水汽主要來自于低層輸入，高空南北鋒區合并、低空暖式切變、地面低壓入海加強東移北上等高低空系統相互作用的結果，同時分析還表明本次暴雪過程也具有中小尺度特征。通過對暴雪天氣發生、發展的過程及其伴隨的高空、地面系統的演變、相互之間的關系，初步掌握暴雪預報的基本方法。

[關鍵詞] 暴雪 天氣形勢 物理量場

[中圖分類號] X821 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2013）01-0172-04

降雪實況及災情

雞西市位于我國東北的黑龍江省中東部， 冬季降水性質以雪為主。3月初春，氣溫回 升，降水性質有所不同，以雨夾雪為主。當然，春季也有大 雪（暴雪）出現。據有關氣象資料記載，春季大雪（暴雪）多 出現在3月中、下旬，3月上旬較少，有的年份在4月仍可出 現大雪（暴雪）天氣 。而2007年3月4～5日普降30～40毫米的特大暴雪 天氣不僅在發生時間段上是少見的，而且在量級上也是罕見 的，此次暴雪天氣給人們生 活帶來了極大的影響，創下了有氣象資料以來的歷史同期之最。暴雪過后個別地方最大雪深達到80厘米，局地被風吹后積雪深度高達兩米以上。公路、鐵路交通一度停運；中、小學校正常教學受到干擾；市民出行遇到極大困難；商業、銀行業等各種行業也受到不同程度的影響；黃牛、生豬凍死百余頭，經濟損失20余萬元。棚室蔬菜生產和育苗經濟損失超過500萬元。

此次暴雪天氣造成的災害不僅從經濟損失上來說是巨大的，而且也給氣象預報人員很好了的上了一課，它的意義是深遠的，但是就目前說，對這種極端天氣現象的預報還是缺乏經驗和足夠認 識的。因此，本人分別從高空、地面衛星云圖、流場、水汽條件等方面對2007年3月4～5日的特 大暴雪天氣進行分析，主要討論這場天氣的特點及其成因， 以便對將來預報暴雪天氣積累一定的資料和經驗，以便逐步提高對暴雪天氣的預測預警能力。

降雪實況：（毫米）

一、高空形勢分析

3月2日700hPa的環流緯向性明顯，但一股極地冷空氣沿西北氣流南侵。從2日20時～3月3日20時，整個形勢有明顯發展，歐亞大陸上空環流經向度明顯加大，位于歐洲和貝加爾湖西側的槽和烏拉爾山附近的脊都明顯發展，在脊后暖平流的作用下，烏拉爾山脊向北延伸發展，脊前的西北氣流轉成偏北氣流，有利于北部冷空氣進一步向南補充，同時冷空氣前部形成明顯的暖平流。3月3日20時，高度場迅速發展，經向度明顯加大，在系統移動和暖平流的共同作用下，在貝加爾湖東南方50°N附近的形成中心為280hPa的低渦環流，渦后有-25℃的冷中心與之相配合。此時東北地區位于弱脊前，高空為西北氣流。

3月4日08時，低渦迅速發展并東移北上，東北地區轉為渦前的西南氣流控制，冷空氣中心位于低渦的西南方，低渦東南部的等溫線密集區（即鋒生區）和東北方向的倒暖平流區（南風與東風切變區）出現降雪，鋒生區域的位置與地面雪區的對應比較明顯，南部鋒生區降雪較大。

從3日20時至5日20時，低渦一直向東北方向移動，在這個過程中，低渦中心經過遼寧省、吉林省、黑龍江省東部、并最終移出，盡管低渦中心強度沒有明顯改變，但溫度場變化已明顯減弱，整個過程逐漸結束。

下圖為3月4日8點500毫巴高度分析

下圖為3月5號8點500毫巴高度分析

下圖為500毫巴3月5日20點高度分析

二、地面形勢分析

從地面情況看，3月3日20時，黑龍江省位于高壓的前部，地面低壓中心不斷加強向東移動，與高空低渦中心的重合，開始出現大片雪區，低壓中心附近風速可達12 m/s以上，此時盡管降雪區域不小，但從觀測情況看，很多地方都是吹雪，因此降雪量不大。4日08時向東移入渤海，20時在朝鮮半島登陸，造成東部地的區降雪，這個低壓盡管強度不明顯，但產生的降雪量并不小。隨著低壓中心不斷向東北方向移動，移動速度很快，到5日20時，已經基本移出我省境內，降雪也逐漸停止，主要降雪區域基本位于低壓的中心和第二象限（西北方）。

3月3號08時地面分析

下圖為3月3號20時地面分析

下圖為5號20時地面分析

三、紅外云圖分析

利用紅外衛星云圖分析這次系統的發展和變化，從3月3日至5日，高空槽逐漸向低渦轉換，云圖上表現為大范圍的中高混合云系向渦旋狀云系轉化，同時西南來的大量水汽形成的盾狀云系，在華北上空形成帶狀云區并向東移動在4日0時左右形成急流云系，與850 hPa的急流相對應，最終并入渦旋云系的外圍。

低渦不斷發展，低渦中心表現為顏色較淺的低云，低渦外圍為大面積的渦旋狀中高云區。隨著低渦的旋轉變化，渦旋中心的螺旋狀低云逐漸減少，云系由逗點狀云系、斜壓卷云區組成。4日在海面上冷鋒經過之后形成大范圍的細胞狀云系，整個云系繼續發展，其渦旋逗點云系頭部不斷從東向西倒卷回來，影響東部地區。5日后隨系統的東移，主要降雪過程結束。結合地面觀測發現產生降雪的中高云基本為卷云、卷層云、高層云或雨層云，低云主要為層積云和層云。

四、流場分析

分析850 hPa流場，從3日20開始在貝加爾湖的東南就出現明顯的低渦環流，東北地區為脊前的西北氣流，4日08時東北地區為反氣旋性流場，華北、華東等地為相對平直的西風，5日08時東北地區轉為渦前西南氣流控制，由于低渦旋轉和脊的共同作用，使渦后部的冷空氣沒能很好對渦補充，3日20時后，脊前偏北風使60°N以北的冷空氣能夠長驅直入，補充到渦的后部，使渦不斷發展，這種形勢一直維持到4日20時，5日08時的流場明顯轉變，低渦不再有冷空氣的補充。

3號20時850毫巴分析

分析850 hPa流場的輻合、輻散。3日20時在低渦的第一象限形成東北與東南風的輻合區，在整個東部地區形成偏西風和西南風的輻合區，3日20時～4日08時在南部輻合區和低渦中心附近出現了降雪。4日20時東部地區轉為偏西風與東南風輻合區，此時雪區面積較大，包括東北地區大部分。 5日08時低渦中心控制黑龍江，雞西地區基本在降雪區中心附近，低渦的第一象限降雪較大，從降雪量看出，較大區為東南風急流轉向處。這說明流場的輻合能夠造成水汽的集中。

五、水汽條件分析

1.水汽來源分析

水汽的輸送和集中是產生降水的主要 條件之一，產生較大的降水必須要有充足的水汽和水汽的持 續供應 。水汽通量表征的是水汽輸送強度和方向，水汽通量散 度是一個與垂直運動密切相關的產物，表征著水汽的輻合和輻散強弱。而表征水汽含量的一般用比濕，我們一般可在850毫吧或700毫吧等壓面上分析等露點線，這樣露點有高低區，猶如舌狀，我們常稱為濕舌或干舌，所以我們做降水預報一定要注意濕舌的活動暴雪區位于水汽通量密集區的北側。暴雪區相對應的區域水汽是強烈輻合的 ，這次降雪過程的水汽輸送有三個路徑：

第一，從現有850hPa溫度露點差資料也可分析出 ，3月2日08時，低渦形成時，低渦后部的偏北氣流里，很多站的溫度露點差都在5℃以下，3日08時，低渦中心附近測站的溫度露點差都在3℃以下，這說明低渦自身攜帶的了一定量的水汽。且要接近飽和狀態。

第二，低渦南部的偏南、西南氣流中，溫度露點差大都小于2℃，說明來自孟加拉灣的水汽北偏西氣流輸送到華北，而渦前的西南氣流把這些水汽和渤海的水汽輸送到東北地區。此相對應 850 hPa，海面上有一高比濕 帶，其北端一直延伸到東北地區，最大降雪區與濕舌前部等 值線最密集區（即梯度大值區）相對應 ，伴隨著西南急流， 有大量的水汽被輸送到東北地區。

第三，3日20時低渦中心移到朝鮮半島之后，低渦前部轉成強勁的東南風，風速可達20 m/s以上，這使日本海上的水汽有機會輸送到黑龍江省，這些因素使降雪過程中黑龍江東部地區上空溫度露點差一直小于3℃，保證了該地區產生暴雪的水汽條件。針對這次降雪過程，西北太平洋的水汽主要是日本海的水汽輸送是主要的水汽來源。

配合水汽衛星云圖可以知道分析基本正確，云圖中白色區域基本反應了冷空氣攜帶的水汽、低渦南部的偏南氣流中的水汽和日本海上的水汽輸送情況。

六、熱力條件

假相當位溫θse分布常常用來分析大氣的潛在能量，而等值線密集區也表示風的切變和對應的降水中心。暴雪發生前，隨著西南氣流輸送的暖濕空氣的加強，高能區逐漸向東北方向發展，其強度不斷加大，4號08時高低空各層都顯現了比較明顯的高能舌，此時雞西地區正處在等值線密集區的能量鋒區內，低層的高溫高濕的不穩定能量與中層向下滲透的冷空氣相結合，這就直接導致了中低層位勢不穩定的建立，為暴雪天氣提供了熱力條件。

七、數值預報產品

歐洲數值中心的預報產品對這次暴雪過程做了準確預報。根據歐洲數值中心的24～120h海平面氣壓場、500hpa高度場和850hpa溫度場的預報，還有北京T213的24～96h渦度、散度以及水汽通量等各物理量的預報，南來氣旋發展比較強烈，在氣旋北部不斷有大量暖濕空氣從東向西輸送，同時，又不斷有冷空氣從北向南輸送，在氣旋西北部匯合，在高空環流形勢的有利配合下產生較大降水。

八、結論

1.綜合以上分析，2007年3月4～5日的降雪過程主要是由高空低渦配合南來低壓發展造成，低渦東移入海后加強，不斷有冷空氣從渦后南下，在低渦成熟階段其東北部，即黑龍江省東部地區形成倒暖平流，并伴有明顯的鋒生，主要降雪區與鋒生區相對應。在主要的降雪時段，黑龍江省東部地區低層為高濕度區，并有大量水汽從東南方海面流入，西太平洋洋面是此次強降雪天氣能量和水汽供應的源地，配合低空急流對水汽的輸送作用，暖濕空氣源源不斷 地向雞西方向輸送。同時貝加爾湖冷空氣不斷的補充南下在東北南部地區形成雙鋒面，形成低層水汽的輻合，高層輻散。這就形成了有利于上升運動發展的垂直環流形勢。降雪落區出現在冷暖空氣交匯形 成的強輻合區。高低空急流的相互配合，耦合觸發產生強大的上升氣流是此次強降雪天氣過程的內在因素 。西南急 流帶著大量水汽東北上，配合強烈的上升運動為此次降雪天 氣水汽的水平及垂直輸送提供了很好的條件。

此次降雪特點是： 低渦維持時間長，降雪時間長，水汽條件充足，從而形成了這次大范圍的暴雪過程。

2.結合本次天氣過程分析，可以總結出影響雞西地區春季大到暴雪的主要環流形勢有以下幾種；一是地面低壓鋒面系統。鋒面系統主要是暖鋒、固囚鋒，其次是冷鋒。預報鋒面降水時，關鍵是鋒生的預報。二是蒙古低渦發展型。春季700bpa高空圖上在蒙古上空一旦形成低渦且有較強冷空氣堆積現象，在其東移過程中如有地面系統相配合，有可能形成較大降水。三是平直環流型。歐亞大陸的高空環流沒有明顯的槽、脊，看上去比較平直，西伯利亞的冷空氣由于沒有槽、脊的阻擋作用，在高空急流的引導下迅速南下，如遇太平洋暖濕空氣北上，則易產生較大降水，在預報中對于此環流形勢要注意太平洋副高的位置來確定降水。四是一脊一槽型。這一環流是危害性最大、影響范圍最廣、強度最大的一種環流，在預報中對這一環流要特別注意。

通過2007年3月4～5日雞西地區大暴雪的預報說明，以數值預報產品為指導，以傳統的高、低空天氣圖預報和實時衛星云圖為依據，把三者很好的結合起來才能夠做出定性、定量、準確、及時的天氣預報。

參考文獻

吉林省一次特大暴雪天氣過程分析 .

梁鳳霞，胡長雷，楊俊玲 （吉林省吉林市氣象局，吉林吉林132013） 天氣學教程：張元咸編著.

作者簡介：董文勝（1975-），男，黑龍江友誼農場氣象站站長，氣象工程師，主要從事氣象預測預報工作。