淺析華中地區雨雪相態變化的預報指標

歐陽紅 杜亞軍 王彩等

摘要[目的]解決冬季降水相態預報的難點。[方法]利用NCEP 1°×1°再分析資料、常規觀測資料和自動站資料，選取華中地區岳陽、宜昌、武漢、長沙等地天氣實況，對2015年1月28日～2月1日發生在華中地區的一次降水的相態變化過程進行分析。[結論]冬季降水及相態的預報，首先要從環流形勢判斷，500 hPa以上一致的偏西氣流，700 hPa的西南氣流，850 hPa及以下一致的偏北氣流形成冷墊，有利于產生降水；對于降水相態的分析，要關注探空資料的應用，特別注意中低層的冷暖平流，冷平流有利于降雪，暖平流有利于降雨；非冰相層對于降水相態有好的指示作用。[結論]該研究為降水相態的預報提供參考依據。

關鍵詞環流形勢；雨雪相態；預報指標；華中地區

中圖分類號S165文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）31-152-03

Analysis on the Forecast Index of the Rain and Snow Phase Change in Central China

OU Yanghong， DU Yajun， WANG Cai et al

（Yueyang Meteorological Bureau，Yueyang，Hunan 414000）

Abstract[Objective] The research aimed to solve the difficulty of the winter precipitation phase state prediction.[Method]Using the NCEP 1 ° x 1 ° reanalysis data and conventional observation data and automatic station data，the phase change process of precipitation in central China on January 28February 1， 2015 was analyzed by selecting the actual weather of Yueyang， Yichang， Wuhan and Changsha.[Result]The winter precipitation and phase state prediction from the circulation situation judgment， above 500 hPa consistent westerly flow， 700hPa southwest airflow， the 850 hPa and below consistent northerly cold pad to produce precipitation. The precipitation phase state analysis， attention should be paid to the radiosonde data application， especially pay attention to the middlelow layer of cold and warm advection， cold advection was conducive to falling snow， warm advection was conducive to rainfall； non ice layer on the precipitation phase indicator function.[Conclusion] The study provides the reference basis for the precipitation phase state prediction.

Key wordsCirculation situation；Rain and snow phase； Forecast indicator； In central China

國內外對于暴雨、暴雪和凍雨的研究已有不少成果，但降水相態方面的研究甚少。然而隨著社會的發展和需求，降水相態尤其是轉換季節降水相態的預報越來越重要。不同的降水相態會給農業生產帶來不同的影響，尤其是在春季干旱少雨的背景下，一場好雨會緩解前期的旱情，但當降水相態發生變化時則往往帶來嚴重的災情[1]。在華中地區，每年固態降水極少，每次的降雪廣受政府和民眾的關注和重視。因此，筆者利用 NCEP 1°×1°資料、常規觀測資料和自動站資料，對2015年1月28日～2月1日發生在華中地區的一次降水相態變化過程進行分析，以期獲得華中地區降水相態變化的判據，為降水相態的預報提供參考依據。

1雨雪實況分析

2015年1月28日～2月2日的低溫雨雪冰凍天氣過程自北向南影響岳陽，最低氣溫降至0 ℃以下。28日晚岳陽西北部的華容縣開始出現凍雨，29日08：00，岳陽北部及西南部的華容縣、臨湘市、岳陽市區、湘陰縣出現凍雨，東南部的汨羅市、平江縣縣仍為降雨；29日20：00～30日20：00，降水出現短暫間歇；31日08：00岳陽北部的華容縣、臨湘市、岳陽市區開始出現純雪，南部三縣為降雨，2月1日08：00出現積雪，積雪深度分別為華容1 cm、岳陽市區1 cm、臨湘市2 cm，南部的湘陰縣轉為凍雨，其他兩縣仍為降雨，部分地區出現冰凍和道路結冰現象；1日晚轉為小雨，2日小雨逐漸停止。

2環流形勢配置

1月28日20：00（圖1a），500 hPa環流平直，高空為偏西氣流，700 hPa西南急流強盛，風速達21 m/s，850 hPa切變線維持在岳陽市上空，有冷空氣回流，地面冷鋒過境，為冷高壓控制，形成冷墊，西南急流沿冷墊爬升，形成降水；29日08：00（圖1b），高空500 hPa有弱的波動東移，700 hPa西南急流加大至23 m/s，850 hPa切變線南壓至湘中，岳陽上空有冷平流，地面仍為冷高壓控制，冷空氣的補充使得冷暖空氣交匯，降水維持；29日20：00～30日20：00，隨著700 hPa西南急流減弱，降水減弱，出現短暫間歇；31日08：00（圖1c），西南急流有所加強，降水開始加強，此時850 hPa切變線位于湘中，降水由南向北發展；2月1日08：00（圖1d），850 hPa北推至岳陽市上空，700 hPa急流繼續維持22 m/s，降水維持。總的來說，此次過程是由高空波動、中低層切變線和地面冷空氣引起的回流型雨雪過程，其中700 hPa急流的強度和850 hPa切變線的位置在這次雨雪過程中起了很好的指示作用。此次過程預報的重點和難點在于降水相態的預報，需要對此進行深入的分析。

3降水相態對比分析

為了深入分析岳陽地區降水相態與溫度層結的關系，分別選取岳陽周邊的宜昌、武漢、長沙（圖2）探空資料，結合實況降水，對降水時段內探空資料進行分析，進行降水相態與溫度層結的關系分析。

1月28日20：00，位于岳陽市西北方向的宜昌為純雪，東北方向的武漢為雨夾雪，而岳陽市以南的長沙為降雨，湘西北及岳陽市的華容地區為凍雨。分析探空資料（圖3）可知，宜昌地區500 hPa及以上為偏西氣流，700 hPa為西南氣流，850 hPa及以下為東北風，0 ℃層高度較高，在850 hPa以上非冰相層（0 ℃以上）淺薄，850 hPa與700 hPa之間存在明顯

逆溫，500 hPa以下溫度露點差較小、濕層深厚，有利于降雪產生；武漢地區和長沙地區500 hPa及以上為偏西氣流，700

hPa為西南急流，850 hPa為東南風，925 hPa及以下為東南風，0 ℃層高度較低，在1 000 hPa以下非冰相層（0 ℃以上）較厚，850 hPa與700 hPa之間存在明顯逆溫，500 hPa以下溫度露點差較小、濕層深厚。

29日08：00，位于岳陽市西北方向的宜昌為純雪，東北

方向的武漢為純雪，而岳陽市以南的長沙為凍雨，湘西北及

岳陽市北部地區為雨夾雪或凍雨。分析探空資料（圖4）可知，宜昌地區500 hPa及以上為偏西氣流，700 hPa為西南急流，850 hPa及以下為北風，整層溫度在0 ℃以下，850 hPa與

700 hPa之間存在明顯逆溫，500 hPa以下溫度露點差較小、

濕層深厚，有利于降雪的產生；武漢地區500 hPa及以上為偏西氣流，700 hPa為西南急流，850 hPa及以下為北風，低層有冷平流，整層溫度在0 ℃以下，850 hPa與700 hPa之間存在明顯逆溫，500 hPa以下溫度露點差較小、濕層深厚；長沙地區500 hPa及以上為偏西氣流，700 hPa為西南急流，850 hPa為偏東風，925 hPa及以下為偏北風，低層有暖平流，0 ℃層高度較低，在1 000 hPa以下非冰相層（0 ℃以上）深厚，地面溫度0 ℃以下，不利于降雪，有利于凍雨的產生[2-3]。

31日08：00，位于岳陽市西北方向的宜昌為純雪，東北方向的武漢為純雪，而岳陽市以南的長沙為雨，湘東北及岳陽市北部地區為純雪。分析探空資料（圖5）可知，宜昌地區和武漢地區500 hPa及以上為偏西氣流，700 hPa為西南急流，850 hPa及以下為一致的北風，整層溫度在0 ℃以下，850 hPa與700 hPa之間存在明顯逆溫，500 hPa以下溫度露點差較小、濕層深厚，有利于降雪的產生；長沙地區500 hPa及以上為偏西氣流，700 hPa為西南急流，850 hPa為偏東風，925 hPa及以下為偏北風，低層有暖平流，0 ℃層高度較低，在1 000 hPa以下非冰相層（0 ℃以上）深厚，不利于降水相態的轉換，以降雨為主[4-5]4結論

通過對降水時段內探空資料進行分析，對于冬季降水及相態的預報，得出如下主要結論：以下幾點：

（1）首先要從環流形勢判斷，500 hPa以上一致的偏西氣流，700 hPa強盛的西南氣流提供水汽條件，850 hPa及以下一致的偏北氣流形成冷墊，有利于產生降水；中低層有冷平流。

（2）對于降水相態的分析，要關注探空資料的應用，特別注意中低層的冷暖平流，冷平流有利于降雪，暖平流有利于降雨。

（3）非冰相層對于降水相態有很好的指示作用，非冰相層淺薄或不存在有利于降雪。

（4）還要關注地面溫度的情況，判斷是否有凍雨發生。700和850 hPa之間明顯的逆溫有利于降雪產生；0 ℃層較高（850 hPa以上）或整層大氣溫度在0 ℃以下，有利于降水。

參考文獻

[1] 王洪霞，苗愛梅，董春卿，等.山西一次春季降水過程相態變化的成因分析[J].高原氣象，2013，32（6）：1787-1794.

[2] 王東海，柳崇健，劉英，等.2008年1月中國南方低溫雨雪冰凍天氣特征及其天氣動力學成因的初步分析[J].氣象學報，2008，66（3）：405-422.

[3] 徐輝，宗志平.一次降水相態轉換過程中溫度垂直結構特征分析[J].高原氣象，2014，33（5）：1272-1280.

[4] 張備，尹東屏，孫燕，等.一次寒潮過程的多種相態降水機理分析[J].高原氣象，2014，33（1）：190-198.

[5] 漆梁波，張瑛.中國東部地區冬季降水相態的識別判據研究[J].氣象，2012，38（1）：96-102.