2015年12月1日～3日呼倫貝爾市強(qiáng)降雪過程分析

郝占宇 孫曉慧 郝清華

阿榮旗氣象局

2015年12月1日～3日呼倫貝爾市強(qiáng)降雪過程分析

郝占宇 孫曉慧 郝清華

阿榮旗氣象局

文章利用模式預(yù)報(bào)資料、常規(guī)觀測(cè)資料和衛(wèi)星云圖資料，結(jié)合天氣學(xué)理論知識(shí)對(duì)2015年12月1日至3日內(nèi)蒙古呼倫貝爾市出現(xiàn)的強(qiáng)降雪天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：貝加爾湖低槽南下發(fā)展加深形成的東北冷渦是影響此次強(qiáng)降雪的天氣尺度影響系統(tǒng)，低空急流為此次強(qiáng)降雪提供了充沛的水汽來源，高空急流與低空急流形成的“耦合”動(dòng)力抬升機(jī)制與大興安嶺共同作用，形成強(qiáng)烈的動(dòng)力抬升機(jī)制是強(qiáng)降雪的觸發(fā)機(jī)制。

強(qiáng)降雪 東北冷渦 高低空急流

呼倫貝爾市是內(nèi)蒙古自治區(qū)最北的一個(gè)盟市，面積25.3萬平方公里；由于地理位置偏北所以一年四季是冬季漫長(zhǎng)寒冷；夏季溫?zé)岫檀伲淮呵锒啻箫L(fēng)。由于地處高緯度地區(qū)，平均氣溫較低，除夏季外其余季節(jié)均有可能出現(xiàn)降雪，降雪過多，可能會(huì)帶來暴風(fēng)雪天氣或“白災(zāi)”使得游牧的牧民和羊群迷失方向，交通受到嚴(yán)重阻塞。同時(shí)，因天寒地凍、糧草不足，人員和牲畜可能會(huì)被凍傷，而降雪過少又會(huì)造成牧區(qū)“黑災(zāi)”，牲畜飲水困難。所以研究該地區(qū)大雪、暴雪的觸發(fā)機(jī)制，了解其發(fā)生演變規(guī)律對(duì)服務(wù)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)意義重大[1]。

一、強(qiáng)降雪天氣簡(jiǎn)介

2015年入冬以來，呼倫貝爾市基本無降雪，為近十年以來同期降雪最少的一年。牧區(qū)大部分地區(qū)沒有積雪，出現(xiàn)了不同程度的“黑災(zāi)”。12月1日至3日，全市范圍內(nèi)出現(xiàn)了強(qiáng)降雪天氣。1日08時(shí)至3日08時(shí)，全市16個(gè)氣象觀測(cè)站除新巴爾虎右旗外均出現(xiàn)降雪（見圖1），其中莫力達(dá)瓦旗24小時(shí)最大降雪量為12.9毫米，達(dá)到了暴雪級(jí)別，最大雪深達(dá)到18厘米，其余大部分地區(qū)達(dá)到了大雪和中雪級(jí)別。此次強(qiáng)降雪天氣是呼倫貝爾市2015年入冬以來較大范圍的一次降雪過程，降雪強(qiáng)度強(qiáng)，降雪時(shí)段集中，對(duì)城市交通和公眾出行造成了一定影響，路面結(jié)冰、積雪導(dǎo)致車輛行駛速度緩慢，交通事故頻發(fā)，但對(duì)牲畜飲水和森林草原防火非常有利，結(jié)束了全市長(zhǎng)期無積雪狀態(tài)。

圖1 呼倫貝爾市2015年120108～120308時(shí)降雪量

二、成因分析

1.資料與方法

利用MICAPS資料、常規(guī)觀測(cè)資料和衛(wèi)星云圖資料，結(jié)合天氣學(xué)理論知識(shí)對(duì)呼倫貝爾市出現(xiàn)的強(qiáng)降雪天氣過程進(jìn)行分析。

2.環(huán)流形式分析

30日20時(shí)貝加爾湖西北方N55°以北處至內(nèi)蒙古西部地區(qū)形成一寬廣深槽，隨著烏拉爾山高壓脊的發(fā)展和強(qiáng)盛，形成了西高東低的穩(wěn)定經(jīng)向環(huán)流形勢(shì)，有利于極地冷空氣配合低值系統(tǒng)發(fā)展南下。1日08時(shí)深槽東移南壓至河套地區(qū)，1日20時(shí)系統(tǒng)繼續(xù)東移形成閉合低渦，在向東移動(dòng)過程中于2日08時(shí)形成深厚的冷性渦旋——東北冷渦，呼倫貝爾市開始出現(xiàn)強(qiáng)降雪，3日08時(shí)東北冷渦繼續(xù)東移，冷渦中心加深至516hpa，降雪趨于減弱，3日20時(shí)東北冷渦移出呼倫貝爾地區(qū)，降雪過程結(jié)束[2]。

海平面氣壓場(chǎng)上，蒙古氣旋東移過程中逐漸加深發(fā)展，移至東北，氣旋后部的蒙古冷高壓強(qiáng)度較強(qiáng)，鋒面強(qiáng)度較強(qiáng)，3日20時(shí)東移進(jìn)入日本海和北太平洋地區(qū)，降雪過程結(jié)束。地面氣旋的加深發(fā)展，氣旋中心上升運(yùn)動(dòng)，低層輻合，高層輻散，為此次降雪過程提供充足的動(dòng)力基礎(chǔ)。

3.物理量診斷分析

圖3 2日8時(shí)500hPa形勢(shì)圖分析與1日20時(shí)海平面氣壓場(chǎng)

圖4 2日8時(shí)中尺度分析

（1）動(dòng)力條件。在200hpa高度場(chǎng)上存在一支較強(qiáng)的偏西高空急流，呼倫貝爾市位于高空急流出口區(qū)的左側(cè)正渦度平流區(qū)，有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)和對(duì)下層的抽吸作用出現(xiàn)，促使低空水汽輻合。與之對(duì)應(yīng)850hpa高度場(chǎng)上，存在一支偏南的低空急流，呼倫貝爾市位于低空急流出口區(qū)左側(cè)，急流將海上的暖濕氣流不斷輸送到呼倫貝爾市南部地區(qū)，高低空急流相互耦合，對(duì)產(chǎn)生降雪非常有利，200hpa西風(fēng)急流出口區(qū)左側(cè)與850hpa南風(fēng)急流左前方耦合占交叉類耦合的20%左右，屬于典型的冷渦大雪、暴雪過程配置。滿足了高低空急流耦合提供的動(dòng)力抬升、低空急流建立的水汽輸送及輻合、低層暖濕氣流產(chǎn)生的能量不穩(wěn)定等條件，高低空急流耦合產(chǎn)生強(qiáng)烈的動(dòng)力抬升作用[3]。

（2）水汽條件。在蒙古國(guó)至內(nèi)蒙古東部為相對(duì)濕度的大值區(qū)，隨著地面氣旋和高空槽線的東移發(fā)展強(qiáng)盛，與此同時(shí)對(duì)流層低層形成了一支較強(qiáng)的偏南暖濕氣流，低空急流不斷地將渤海的水汽輸送到內(nèi)蒙古中東部地區(qū)，急流核最大速度達(dá)到18米/秒，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，又提供了形成持續(xù)的上升氣流和產(chǎn)生不穩(wěn)定條件的機(jī)制，為此次大范圍降雪過程提供了水汽條件[4]。

4.中尺度與云圖分析

從2日08時(shí)中尺度分析圖可以看出，地面氣旋中心已經(jīng)移至吉林省，各層動(dòng)力條件與水汽條件配合較好，降水持續(xù)。同時(shí)低層溫度槽位于錫林郭勒盟中部，與槽后西北氣流配合，冷平流強(qiáng)盛，后期有較強(qiáng)降溫。

從紅外云圖分析來看，內(nèi)蒙中東部有自西向東至大興安嶺地區(qū)的螺旋狀的渦旋云系[5]，云系東北部方向?qū)α靼l(fā)展較旺盛。隨著蒙古氣旋的東移北抬；云系繼續(xù)發(fā)展形成逗點(diǎn)向渦旋云系過渡，1日14時(shí)后，云帶的氣旋曲率明顯加強(qiáng)，在呼倫貝爾東南地區(qū)上空已呈一渦旋性云狀，渦旋性云系不斷將西南暖濕急流所攜帶的水汽輸送到呼倫貝爾市上空，暖濕氣流與西部的干冷空氣形成了逗點(diǎn)云系的尾，強(qiáng)降雪開始。過程后期，受偏東急流的影響，云團(tuán)尾部又匯集了來自渤海海面的大量對(duì)流云團(tuán)，降雪主要發(fā)生在鋒前暖區(qū)中。直至3日8時(shí)，渦旋性云系繼續(xù)東移北抬，降雪過程結(jié)束。

三、結(jié)論

此次呼倫貝爾市的降雪是沿烏拉爾山高壓脊東側(cè)南下的極地冷空氣與西南急流來帶的暖濕空氣交匯而造成的。低空急流在暖濕空氣和不穩(wěn)定能量的輸送上起了很大作用。高低空急流的耦合是此次強(qiáng)降雪發(fā)生的主要?jiǎng)恿l件，高空急流出口區(qū)左側(cè)的強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，對(duì)下層具有強(qiáng)烈的抽吸作用。因此，有利的大尺度環(huán)流、充沛的水汽條件、高低空急流的耦合、冷暖低空急流的交匯、強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)及動(dòng)量下傳作用，是激發(fā)這次暴風(fēng)雪的極為有利的因素，可以作為預(yù)報(bào)此類災(zāi)害天氣過程的指標(biāo)。

[1]孟雪峰,孫永剛,姜艷豐.內(nèi)蒙古東北部一次致災(zāi)大到暴雪天氣分析[J].氣象,2012,38(7):877-883.

[2]侯瑞欽,張迎新,范俊紅等.2009年深秋河北特大暴雪天氣成因分析[J].氣象,2011,37(11):1352-1359.

[3]高玉中,周海龍,蒼蘊(yùn)琦等.黑龍江省暴雪天氣分析和預(yù)報(bào)技術(shù)[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào),2007,16(6）:25-30.

[4]朱乾根,林錦瑞,壽紹文等.天氣學(xué)原理和方法[M].北京:氣象出版社,2007:140-198.

[5]李進(jìn)忠,王旭,郝雷.2010年1月阿勒泰地區(qū)特大暴雪過程的云圖分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2012,26(6): 52-55.