青海省南部牧區(qū)一次大到暴雪天氣過(guò)程分析

邊秀珊 秦永忠

摘要2015年1月5日青海省南部地區(qū)出現(xiàn)了大到暴雪天氣，降雪過(guò)程范圍廣、強(qiáng)度大造成青海南部地區(qū)不同程度的雪災(zāi)。在此利用多種觀測(cè)資料，分析了此次青海南部大到暴雪過(guò)程的環(huán)流成因。結(jié)果表明，此次大到暴雪發(fā)生在槽前暖區(qū)；高空急流的抽吸作用及低層冷空氣的入侵為青海南部地區(qū)的大到暴雪提供了動(dòng)力條件；槽前深厚的西南暖濕氣流為此次過(guò)程提供了充沛的水汽條件；此次大到暴雪過(guò)程中，高空急流的抽吸作用所形成的最強(qiáng)輻合中心出現(xiàn)在300 hPa。

關(guān)鍵詞青海南部；大到暴雪；環(huán)流形勢(shì)；物理量場(chǎng)；衛(wèi)星云圖

中圖分類號(hào)S427文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2015）24-152-03

雪災(zāi)對(duì)青海南部牧區(qū)的影響有利有弊，一方面，大到暴雪后長(zhǎng)時(shí)間積雪形成的雪災(zāi)，對(duì)畜牧業(yè)生產(chǎn)、人民生活危害極大，對(duì)城市交通及高速公路運(yùn)輸也造成嚴(yán)重的影響；另一方面，大到暴雪為高原冰川、積雪、河流、湖泊以及嚴(yán)冬過(guò)后牧草返青、生長(zhǎng)發(fā)育等提供了必要的水分補(bǔ)充。雪災(zāi)的發(fā)生與強(qiáng)降雪密切相關(guān)，通常10月～翌年1月的大到暴雪就會(huì)形成嚴(yán)重的雪災(zāi)。從20世紀(jì)70年代開(kāi)始很多氣象工作者對(duì)暴雪的天氣氣候特征進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并得出了一些有意義的結(jié)論[1-7]。孟雪峰等利用1971～2008年內(nèi)蒙古117個(gè)地面氣象觀測(cè)站常規(guī)觀測(cè)資料，分析了內(nèi)蒙古大雪的時(shí)空分布特征，并開(kāi)展了天氣學(xué)分型研究，將內(nèi)蒙古大雪分為兩類大型[8-9]。近年來(lái)國(guó)內(nèi)也有許多學(xué)者從不同角度對(duì)青藏高原大（暴）雪天氣進(jìn)行了深入的研究，如周陸生等從基本分布、氣候特征、環(huán)流分型及水汽來(lái)源等角度對(duì)青藏高原牧區(qū)大到暴雪及其引發(fā)的雪災(zāi)進(jìn)行了分析[10-12]。筆者在此通過(guò)分析2015年1月5日發(fā)生在青海省南部牧區(qū)大到暴雪天氣過(guò)程的特征及成因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為今后提高此類天氣的預(yù)警、預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率提供參考。

1天氣實(shí)況

2015年1月3～6日青海省南部地區(qū)出現(xiàn)了降雪天氣過(guò)程，期間4日夜間、5日午后部分地區(qū)出現(xiàn)了大到暴雪。玉樹(shù)州東部、果洛州中南部和黃南南部一線有6個(gè)站12 h降雪量達(dá)到大到暴雪或暴雪量級(jí)，最大降雪中心出現(xiàn)在黃南州澤庫(kù)縣，降雪量達(dá)11.2 mm（積雪深度10 cm），達(dá)日站次之，降雪量達(dá)8.9 mm，積雪深度9 cm（表1）。由于此次過(guò)程降雪量大、范圍廣，降雪過(guò)后出現(xiàn)強(qiáng)降溫，致使玉樹(shù)雜多出現(xiàn)了重度雪災(zāi)；玉樹(shù)清水河、果洛州甘德縣、達(dá)日縣、黃南州河南縣出現(xiàn)中度雪災(zāi)；玉樹(shù)囊謙縣、玉樹(shù)縣、果洛班瑪縣、久治縣、黃南州澤庫(kù)出現(xiàn)輕度雪災(zāi)。

2環(huán)流形勢(shì)分析

2.1高空影響系統(tǒng)

1月初500 hPa歐亞中高緯為兩脊一槽的形式，烏拉爾山、貝加爾湖以東為脊，亞洲北部為寬廣的

低壓區(qū)。低緯地區(qū)由于烏拉爾山脊前下滑的冷空氣在印度

北部堆積，從而形成一中心氣壓為560 hPa的低壓區(qū)。4日08：00隨著系統(tǒng)的東移，

位于印度北部的低值系統(tǒng)也向東北方向移動(dòng)，由于青藏高原的爬坡效應(yīng)，于4日20：00在西藏西部減弱成西北—東南向的高原槽（圖1），青海南部地區(qū)位于高原槽前的SW氣流控制下，且隨著高原槽的進(jìn)一步東移，青海南部地區(qū)自西向東降雪量也開(kāi)始加大。從各層次風(fēng)場(chǎng)看，1月4日20：00 500 hPa SW急流位于23°～30°N、96°～105°E，中心風(fēng)速為46 m/s（SW）； 300 hPa SW急流位于西藏東南部至甘肅南部，中心風(fēng)速為66 m/s； 200 hPa SW高空急流位于玉樹(shù)、果洛、黃南南部，風(fēng)速為70 m/s（圖1a）。青海南部地區(qū)位于500～300 hPa急流軸的左側(cè)、200 hPa急流軸的右側(cè)。高低空急流的這種配置為4日夜間玉樹(shù)州清水河、果洛州的甘德和達(dá)日、黃南州的河南等地大到暴雪天氣提供了動(dòng)力條件，同時(shí)一致的SW氣流也為此次過(guò)程提供了充沛的水汽條件。5日08：00隨著高原槽東移到達(dá)玉樹(shù)西部至西藏的林芝一線，500～200 hPa西南急流也東移出青海省（圖1b）。玉樹(shù)500 hPa風(fēng)向由西南風(fēng)轉(zhuǎn)為西北風(fēng)，說(shuō)明低層已有冷空氣入侵，冷空氣的入侵為5日午后青海南部地區(qū)的班瑪、久治、河南強(qiáng)降雪天氣再次提供了動(dòng)力條件。6日凌晨隨著高原槽的出省，青海南部的降雪停止。

2.2地面要素分析

4日20：00～5日08：00玉樹(shù)、果洛至黃南南部△T24為正變溫，△P24為負(fù)變壓，5日14：00～20：00隨著500 hPa高原槽東移，自西向東△T24逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)變溫、△P24正變壓，這也說(shuō)明5日14：00后低層有冷空氣入侵，低層冷空氣的入侵為5日午后青海南部地區(qū)強(qiáng)降雪提供了動(dòng)力條件。從T-Td≤4 ℃范圍看，高濕區(qū)也隨高原槽自西向東移動(dòng)，大到暴雪的落區(qū)與T-Td≤4 ℃的區(qū)域有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3衛(wèi)星云圖分析

從4日20：00～6日08：00衛(wèi)星云圖的動(dòng)態(tài)演變（圖2）可看出，4日20：00，由于青海南部地區(qū)處于高原槽前一致的西南氣流中，高空急流的抽吸作用使得云系比較深厚，邊界清晰，從孟加拉灣也仍有云系補(bǔ)充進(jìn)入高原槽云系中；5日01：00，隨著200 hPa 高空急流的東移，青海南部地區(qū)云系加強(qiáng)，并擴(kuò)展至玉樹(shù)中部、果洛中部和黃南南部一線，青海南部的強(qiáng)降雪也隨之開(kāi)始；至5日08：00，由于200 hPa急流軸的東移，青海南部地區(qū)的強(qiáng)降雪趨于減弱；5日16：00，隨著高原槽的東移和底層冷空氣的入侵，果洛南部至黃南南部的云系發(fā)展強(qiáng)烈，班瑪、久治的強(qiáng)降雪及河南的第2次強(qiáng)降雪開(kāi)始，6日05：00高原槽出境，青海南部地區(qū)降雪結(jié)束。

4物理量場(chǎng)分析

4.1Tlogp圖分析

通過(guò)對(duì)達(dá)日站、玉樹(shù)站探空資料分析，4日20：00玉樹(shù)站500～200 hPa整層為一致的西南暖濕氣流，受西南氣流的影響400 hPa以下相對(duì)濕度在80%以上，溫度露點(diǎn)差（T-Td）在2 ℃（圖3a）；4日20：00達(dá)日站400～200 hPa為一致的西南氣流，300 hPa以下相對(duì)濕度在70%以上，溫度露點(diǎn)差在1～3 ℃。5日08：00玉樹(shù)站400～200 hPa為一致的西南氣流，300 hPa以下相對(duì)濕度在61%以上，溫度露點(diǎn)差在1～4 ℃，500 hPa風(fēng)向由西南風(fēng)轉(zhuǎn)為西北風(fēng)（圖3b）；達(dá)日站300 hPa以下相對(duì)濕度在79%以上，溫度露點(diǎn)差為2 ℃。與4日20：00相比，玉樹(shù)站相對(duì)濕度≥60%的層次由400 hPa以下增至300 hPa以下，溫度露點(diǎn)差≤4 ℃的層次也由400 hPa以下增至300 hPa以下，至5日08：00玉樹(shù)站的濕層更厚，500 hPa風(fēng)向由西南風(fēng)轉(zhuǎn)為西北風(fēng)，說(shuō)明低層已有冷空氣入侵；達(dá)日站相對(duì)濕度≥70%、溫度露點(diǎn)差≤4 ℃，與4日20：00相同，仍維持在300 hPa以下。

4.2水汽條件

強(qiáng)降雪需要水汽的大量輸送，分析達(dá)日站相對(duì)濕度時(shí)間空間剖面圖（圖4）可以看出，4日20：00～5日20：00果洛500～300 hPa 相對(duì)濕度>70%，可見(jiàn)此次降雪過(guò)程中水汽條件十分充沛。相對(duì)濕度>85%的高濕區(qū)則出現(xiàn)在4日凌晨至5日上午500～400 hPa，這與青海南部地區(qū)4日夜間的強(qiáng)降雪出現(xiàn)時(shí)間相吻合。

4.3動(dòng)力條件分析

一般情況下，降雪區(qū)的位置和強(qiáng)度與高層輻散場(chǎng)和低層輻合場(chǎng)有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。分析1月4～5日20：00青海南部地區(qū)渦度的垂直演變可以看出，4日20：00 500 hPa青海南部的大部分地區(qū)處于正渦度區(qū)，300 hPa正渦度區(qū)近一步擴(kuò)大，中心值達(dá)6×10-4 s-1，200 hPa正渦度區(qū)已為負(fù)渦度區(qū)（圖5）。說(shuō)明青海南部地區(qū)由于高空SW急流的抽吸作用，形成明顯的低層輻合、高層輻散。5日08：00，隨著高空急流的東移，急流的抽吸作用也隨之減弱，青海南部地區(qū)500～200 hPa均是正渦度，渦度的大值中心仍在300 hPa，但渦度的中心值達(dá)8×10-4 s-1，說(shuō)明5日08：00青海南部地區(qū)輻合加強(qiáng)，低層冷空氣的入侵使得輻合抬升，從而造成了午后青海南部地區(qū)的強(qiáng)降雪。

圖52015年1月4日20：00青海南部地區(qū)500 hPa（a）、300 hPa（b）和200 hPa（c）渦度垂直演變

5小結(jié)

（1）此次大到暴雪發(fā)生在高原槽前，屬于槽前暖區(qū)降水。

（2）槽前高空急流的抽吸作用及低層冷空氣的抬升作用為此次過(guò)程提供了動(dòng)力條件，一致的西南氣流為其提供了充沛的水汽條件。

（3）此次大到暴雪過(guò)程中，無(wú)論是高空急流的抽吸作用所形成的輻合，最強(qiáng)中心均出現(xiàn)在300 hPa。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2015年

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