代華光 李起緒 黃沛宇
摘要
針對2014年12月西藏日喀則地區南部所發生的持續性暴雪天氣過程,綜合NCEP再分析資料與Micaps常規資料對水汽輸送、動力抬升與天氣形勢等方面進行全面分析,結果表明,強降水期間西藏處于高空急流入口輻散場區,西風槽前低空急流提供充足的水汽輸送與輻合;西藏南部特殊的地形抬升是強降水產生的重要因素;強降水期間氣流上升運動明顯。
關鍵詞 暴雪;環流形勢;動力條件;聶拉木
中圖分類號 S427 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2015)15-180-02
與國內其他省不同,西藏冬季暴雪所產生的災害比汛期降水所產生的災害大,且次數更多[1]。2014年12月13~16日,西藏發生了大范圍的強降雪天氣,日喀則地區南部出現了持續性暴雪天氣,對交通運輸及農、牧業生產帶來極大的不利影響。對持續性暴雪天氣的分析,有利于提高災害性天氣的預報準確率,能更好地提高防災減災能力。筆者在此針對2014年12月西藏日喀則地區南部所發生的持續性暴雪天氣過程,綜合NCEP再分析資料與Micaps常規資料對水汽輸送、動力抬升與天氣形勢等方面進行全面分析。
1 天氣概況
受南支槽、北部冷空氣和孟加拉灣低壓云系北上共同影
響,2014年12月13~16日西藏北部地區和西南部地區出現了持續性強降雪天氣,其中日喀則南部降大到暴雪,那曲地區降中到大雪;全區降水呈現南北2個中心(圖1a)。聶拉木站14日降雪量達45.3 mm,過程降雪量84.2 mm,積雪深度46 cm;16日那曲、索縣和比如降5~6 mm的大雪。降水發生,聶拉木14日08:00、09:00降雪量均達6 mm/h(圖1b),日喀則地區南部高海拔路段出現積雪,道路交通受阻,同時牧民放牧受到限制,給當地的農牧業和人民生活帶來了嚴重的影響和較大的財產損失。
2 高、低空配置
2.1 500 hPa環流形勢
hPa日平均高度場和風場表明,過程期間歐亞地區中高緯環流經向型明顯,大致呈兩槽一脊的經向型環流。13日烏拉爾山脈附近為脊區,其東側為寬廣的低值區,西側也為槽區控制。14日開始(圖2a)烏拉爾山脊區東側偏北氣流明顯,并不斷分裂冷空氣南下,通過新疆到達西藏北部地區;伊朗高原中東部為南支槽區,印度中西部位于南支槽前西南急流區;西太平洋副熱帶高壓西伸明顯,利于暖濕氣流沿其西脊點西南風向上到高原,與北部冷空氣匯合產生西藏北部的降水;同時西風槽前暖濕氣流北上過程中聶拉木受地形抬升作用明顯產生強烈輻合上升運動,是西藏南部降雪的重要原因。西風槽15日移上高原并緩慢東移(圖2b),于17日移出西藏地區,降水過程結束。過程期間南支槽緩慢東移,是聶拉木持續降雪的主要原因。
500 hPa比濕場上,由于500 hPa急流對水汽的輸送作用,西藏南部比濕在降水前有所增大。相對濕度場表明,高原大部地區相對濕度在60%~90%,高原上水汽較為充足且接近飽和,是此次強降水天氣的重要原因。
2.2 400 hPa環流形勢
400 hPa高度場和風場(圖3)與500 hPa較為相似,印度半島的西風槽以北抬東移移向為主,且槽前西南急流明顯,表明西風槽較為深厚且低層西南急流明顯,對水汽的輸送起到重要作用。
2.3 200 hPa環流形勢
200 hPa高度場與風場16日之前西藏中東部至我國東部地區為高空西風急流區,西藏地區中東部維持西南風向,風速達40~60 m/s(圖4),西藏處于高空急流入口區,以輻散場為主,利于加強低層水汽輻合上升[2],產生強降水或對流性天氣;17日開始高空急流東移移出高原。
圖2 2014年12月14日20:00(a)和15日20:00(b) 500 hPa高度場、風場與相對濕度
2.4 地面要素
因西藏地域廣闊,海拔高度差異很大,對地面24 h變壓分析尤為重要[3]。分析降水過程期間地面24 h變壓表明,降水與地面24 h變壓線密切相關,強降水隨著0變壓線東移降水落區也向東移動,且此次降水過程期間0變壓線東西兩側變壓梯度大,達8~10 hPa;降水強度隨著變壓梯度減弱而減小。
3 動力條件分析
西藏南部是此次天氣過程的強降水中心,散度場剖面(圖5a)顯示,13日20:00開始西藏南部低層為負散度區,表明低層輻合形勢明顯;垂直速度剖面(圖5b)顯示,200 hPa以下有較強負值區維持在日喀則地區南部,表明低層、中層有強烈的上升運動。充足的水汽在上升過程中冷卻凝結,形成強烈降水。
圖5 西藏南部東西向2014年12月13日20:00散度場(a)和13日08:00垂直速度(b)剖面
4 總結
(1) 此次降水過程持續時間長、過程量大,主要降水落區呈南、北2個中心分布。
(2) 降水天氣受西風槽、北部冷空氣和孟加拉灣低壓云系北上共同影響。
(3) 地面24 h 0變壓線對降水落區有很好的指示意義,其兩側變壓梯度與降水強度成正比。
(4) 降水期間西藏處于高空急流入口區輻散場,低空急流提供充足水汽且在其前端輻合。
(5) 聶拉木暴雪天氣過程中地形抬升作用明顯。
(6) 降水期間低層輻合、高層輻散,氣流上升運動強烈。