石河子地區一次寒潮型暴雪天氣成因分析

楊舉芳，尹育紅

（石河子氣象局，新疆石河子832000）

石河子地區一次寒潮型暴雪天氣成因分析

楊舉芳，尹育紅

（石河子氣象局，新疆石河子832000）

受北方冷空氣和西南暖濕氣流的共同影響，從2015年12月10日白天至11日夜間，石河子墾區普遍出現小到中量的雨夾雪轉雪，安集海片區大量，烏蘭烏蘇和石河子市達暴量（過程降水量烏蘭烏蘇17.0 mm，石河子市17.2 mm），13日最低氣溫較11日下降12.6～14.8℃，日平均氣溫下降11.8～13.1℃。本文從影響系統、水氣、動力條件等分析了此次寒潮暴雪天氣的主要成因為：500 hPa形勢南北2個低渦東移過程中打通使鋒區加強；地面冷高雖是西路路徑，東移過程中不斷加強，和蒙古高壓匯合后增強；700 hPa 90%～100%高濕區長時間維持；較長時間的整層上升運動為暴雪提供強動力；200 hPa高空急流長時間存在維持中低空的持續上升運動。

寒潮暴雪；成因；石河子

1　成因分析

1.1影響系統

1.1.1500hPa-南北2個低渦東移過程中打通使鋒區加強

12月6日20時500 hPa天氣圖上（見圖1），巴倫支海有一低渦（中心值496 hPa），里黑海南面有一低渦（中心值548 hPa），從里海至新疆為緯向環流。從6日至8日，巴倫支海低渦不斷東移南下，黑海南面的低渦也不斷東移減弱,至9日08時，巴倫支海低渦已移至烏拉爾山以東（中心值496 hPa，冷中心-36℃），并攜帶低槽，南端位于里咸海之間，里、黑海南面低渦東移減弱成槽，9日20時，南北2支低槽匯合，鋒區明顯增強，10個經距內有10根等高線。10日白天至11日白天，受這兩支低槽的共同作用，石河子墾區普遍出現小到中量的雨夾雪轉雪，安集海片區大量，烏蘭烏蘇和石河子市達暴量。

1.1.2地面影響系統

從7日20時至12日08時海平面氣壓實況圖分析（圖2）：7日20時地面高壓中心（1 037.5 hPa）在黑海以西，蒙古地區也有一高壓中心（1 035.0 hPa），黑海以西的冷高不斷東移，10日08時移至咸海（中心值1 040.0 hPa），于11日20時與蒙古高壓匯合并加強，中心位于巴爾喀什湖南（中心值1 042.5 hPa），呈緯向帶狀分布，長時間影響石河子墾區，12日08時，1042.5 hPa的高壓控制石河子，石河子墾區氣溫驟降，之后石河子墾區氣溫逐漸下降。

1.1.3冷空氣源地及路徑—西方路徑

從ECMWF粗網格預報的12月7日至10日20時的海平面氣壓場分析得出（圖3），影響石河子墾區的寒潮暴雪天氣的冷空氣源地在黑海以西，冷空氣沿著北緯40°附近東移入侵石河子墾區冷空氣路徑為西方路徑。

圖1　2015年12月6日20時（左）和9日20時（右）500hPa高空實況

圖212　月7日20時（左）至11日20時（右）地面冷高移動路徑

圖3　ECMWF粗網格預報12月7日至10日20時的海平面氣壓場

1.2云圖特征

圖412　月10日22時30分云圖

12月9日白天石河子墾區陰天，市區氣溫較高，為-3.4～-1.8℃，氣溫日較差只有1.6℃，這種背景為冷空氣入侵達到寒潮標準奠定了良好基礎。衛星云圖可見（圖4），12月9日19時30分以后，在巴爾喀什湖西南不斷有云系生成，沿國境線東北移，東移過程中不斷南壓加強，10日夜間大片亮溫很低的云系維持在石河子上空，該時段也是石河子墾區降雪最強的時段。11日16時30分后云系主體已移出石河子墾區，墾區的降水也迅速減弱，17時后沒有出現有量降水。

1.3雷達回波特征

在石河子雷達掃描圖上（圖5），從10日09時33分至11日15時41分的組合反射率因子圖上可以看出,回波強度15～20 dbz一直處于安集海至石河子市一帶，下野地和莫索灣片區的回波強度多在0～15 dbz，雷達回波強度和降水的大值區一致。

1.4診斷分析

1.4.1水汽條件——700 hPa 90%～100%高濕區維持36 h

從12月7日20時ECMWF細網格相對濕度預報上反映，700 hPa 10日08時90%～100%高濕區已經進入石河子墾區，850 hPa相對濕度08時達60%～70%，08時沒有出現降水，至10日11時，700 hPa相對濕度達100%，而且一直維持到11日20時才減小到90%。降水在9時30分以后出現并逐漸加大，有量的降水持續到11日17時。700hPa相對濕度預報的大值時段與降水時段相吻合。

1.4.2動力條件

1.4.2.1垂直速度場-較長時間的整層上升運動為暴雪提供強動力

從12月7日20時T639垂直速度場預報分析，10日02時700～200 hPa都是上升運動。700 hPa的上升運動一直維持到11日20時，最強值-32出現在11日08時；500 hPa的上升運動一直維持到10日20時，最強值-36出現在10日14時；200hPa的上升運動一直維持到11日14時，最強值-8出現在11日08時；850 hPa的上升運動區11日02時才進入石河子墾區，維持到11日14時，最強值-24出現在11日02時。垂直速度場維持了較長時間的整層上升運動，10日夜間是降雪最大時段。

1.4.2.2ECMWF細網格200 hPa風場-急流長時間存在維持中低空上升運動

ECMWF細網格7日20時200 hPa風場預報（見圖6），從10日08時～11日02時＞40 m/s的急流軸一直維持，起到強的抽吸作用，使中低空上升運動長時間維持，有利于暴雪的產生。

圖512　月10日9時33分（左）11日4時31分（右）石河子雷達回波

圖6　ECMWF7日20時預報11日02時200 hPa風場

4　結論與討論

4.12015年12月10至13日石河子寒潮暴雪成因

通過對2015年12月10至13日石河子寒潮暴雪天氣過程的高空、地面影響系統、水汽和動力等條件分析，本次天氣成因有6方面的原因：（1）500 hPa形勢南北2個低渦東移過程中打通使鋒區加強；（2）地面冷高雖是由西路路徑，東移過程中不斷加強，和蒙古高壓匯合后（中心值由1 037.5 hPa增強為1 042.5 hPa），呈緯向帶狀分布，長時間影響石河子墾區；（3）700hPa90%～100%高濕區長時間維持（36h）；（4）較長時間的整層上升運動為暴雪提供了強動力；（5）200 hPa高空急流長時間存在，維持中低空的持續上升運動；（6）天氣來臨前氣溫維持較高，地面冷高進來時降溫幅度大，容易達到寒潮標準。

4.2預報難點分析

石河子墾區冬季出現暴雪的幾率較小，尤其是在這種非典型寒潮環流形勢下出現大降水天氣，其大降水強度、落區不好掌握[1]。預報員習慣參考模式的預報，但是各家模式對這次降水量預報量級均偏小（ECMWF細：3～11 mm，T639：0～9 mm；瑞萬思：4.2～11.0 mm；MOS：1.3～8.5 mm）。ECMWF細和瑞萬思誤差相對小些，T639和MOS誤差較大，各模式均未報出暴雪。在一般性降水預報中，各模式預報的降水量偏大幾率多，所以各家模式對暴雪的預報能力還比較差，預報員應該進一步加強對低渦天氣預報技術的研究，尋找出確定性的預報指標以提高暴雪落區、落時和強度的預報能力。

4.3預報服務經驗體會

充分利用高空、地面實況圖、雷達、云圖和數值預報產品及自動站資料，認真分析有利和不利天氣條件，密切跟蹤天氣變化，及時訂正預報，及時發布預警可以彌補預報的不足，也可以收到較好的社會效益。

[1]王秀琴，李四清.石河子墾區2010年12月4日寒潮暴雪天氣過程分析[J].新疆農墾科技，2011（3）：65-66.

2016—08—05