孔穎異,呂 爽,孫 磊(綏化市氣象局,黑龍江綏化152000)
2015年綏化市一次大到暴雪天氣成因分析
孔穎異,呂爽,孫磊
(綏化市氣象局,黑龍江綏化152000)
利用Micaps中常規資料、自動站資料及物理量分析場對2015年2月20-24日的大到暴雪進行天氣過程分析。結果表明,冷空氣的不斷補充,高空冷渦的不斷加強,地面低壓的迅速發展,充足的水汽來源以及較強的動力機制是產生此次強降雪的主要原因。
暴雪;冷渦;水汽;動力條件
大雪是指24 h以內降水量在5-10 mm的降雪,暴雪是指24 h以內降水量超過10 mm的降雪。大雪或暴雪是我國東北地區冬季常發生的一種災害性天氣,由于其能導致能見度降低,積雪加深,道路結冰從而給交通運輸,人民生命財產安全、農業生產等帶來極大的危害[1],因此提高冬季強降雪預報的準確率越來越重要。黑龍江省綏化市2015年2月20-24日發生一次大到暴雪天氣過程,本文對此次災害天氣的發生發展機理進行總結,為今后此類天氣的預報服務提供參考。
2015年2月20-24日受高空冷渦和地面低壓影響,黑龍江省大部分地區普降大到暴雪,其中綏化市主要降水時段為2月20日20時-23日08時,其中綏化地區中南部降雪量較大,其中綏化本站24 h(21 日08時-22日08時)降雪量為11.9 mm,達到暴雪量級。由于降雪時段集中,濕度大,降雪期間溫度較高,致使積雪深度大,道路結冰,導致交通運輸一度嚴重受阻,給人們的生命財產安全帶來極大的危害。
從500 hPa環流形式來看,2015年2月19日20時,歐亞形式為兩槽一脊型,黑龍江省受暖脊控制,為后期降水儲備了不穩定能量。20日20時,貝加爾湖附近冷渦加深南壓到內蒙古北部,黑龍江省西部,綏化市降水開始。21日20時,冷渦繼續南壓東移影響黑龍江省,綏化市降水逐漸加強。冷渦繼續東移加深并切斷為東北冷渦,到22日20點冷渦中心氣壓由524 hPa加深為516 hPa,綏化市處于冷渦中心后部。到了23日20時,冷渦逐漸東移減弱,降水開始減弱。
從地面形式看,19日20時,低壓中心位于貝加爾湖附近,接下來低壓系統逐漸南壓東移,同時多個弱低壓合并。20日,低壓移至黑龍江省西部,21日,黑龍江省大部分地區受低壓控制,綏化市位于低壓中心東北部,受低壓冷鋒影響,21日白天至夜間出現連續性降雪,22日,綏化市正好位于低壓中心,為產生大范圍的降雪天氣創造了有利條件,降雪持續加強(圖1)。

圖1 2015年2月(a)21日20時,(b)22日20時地面氣壓圖,單位:hPa
從850 hPa相對濕度場分布圖中可以看出,在這次降雪過程時段內,相對濕度都達到了90%以上,并且從20日20時開始偏南氣流已經建立,所以此次過程的水汽條件非常充足。只要凝結條件達到,就會產生明顯的降雪[2]。
6.1渦度場
在大尺度天氣系統的演變過程中,大氣基本上是作渦旋運動的,知道了渦度變化也就知道了氣壓變化[3]。從700 hPa渦度場渦度圖的演變中可以看出,在強降雪上空對應有強正渦度區,最大中心值達到+ 135/s-1,所以這是此次降水過程的重要條件之一。
6.2散度場
從散度場上看,低層強輻合,高層強輻散,高層輻散強于低層輻合,抽吸作用導致上升運動,觸發不穩定能量的釋放,為本次降雪提供了有利的動力條件[4]。在降雪期間,700 hPa降雪區域形成閉合的輻合圈,中心值達到-6.4×10-5s-1,在500 hPa以上為輻散區。這種高低層的配置極有利于對流層中低層暖濕氣流的聚集和向上抬升。
綜上所述,此次綏化市大范圍大到暴雪天氣主要受以下因素影響:
(1)高空冷空氣的持續補充以及高空冷渦的不斷加強是此次強降雪的主要環流背景。地面低壓的南壓東移,以及弱低壓的合并,為水汽的輻合凝結創造了有利條件。
(2)此次降雪水汽非常充足,不僅有來自渤海灣的水汽輸送 ,還有來自南部的暖濕氣流。
(3)強烈的上升運動是本次降雪的動力機制,渦度、散度的時空配置配合度高,低層強輻合,高層強輻散,是系統強烈發展的觸發機制,是產生降雪的重要條件。
[1]吳巖,錢眺,馬國忠.2012年黑龍江省一次特大暴雪成因分析[J].內蒙古氣象,2015(1):14-17.
[2]于科輝,車正浩.黑龍江省一次暴雪過程的診斷分析[J].農技服務,2011,28(8):1241-1244.
[3]朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學原理與方法[M].北京:氣象出版社,2005.
[4]柏金鳳,付雯.一次大到暴雪天氣過程分析[J].黑龍江氣象,2013,30(2):1-18.
Analysis of the cause of a blizzard happened in Suihua in 2015
KONG Ying-Yi,LV Shuang,SUN Lei
(Suihua Meteorological Bureau,Heilongjiang Suihua 152000)
Analyzed the weather process of a snowstorm happened during February 20-24,2015 with the conventional data,automatic station data and physical quantity filed of Micaps.The results show that,continuous supply of cold air,continuously strengthened of the upper cold vortex,the rapid development of ground pressure,sufficient water vapor and strong dynamic mechanism are the main causes of the heavy snowfall.
blizzard;cold vortex;water vapor;dynamic condition
孔穎異(1992-),女,黑龍江省望奎縣人,成都信息工程大學,本科生,助理工程師.
P458.1+21
A
1002-252X(2015)04-0008-02
2015-9-1