[摘 要] 本文利用常規觀測資料、衛星云圖、地面觀測資料等,對2015年3月8日出現在吉林省遼源市的一次暴雪天氣過程進行分析。結果表明,此次暴雪天氣屬于一次典型的橫槽轉豎產生的降水過程,造成暴雪天氣發生的主要因素是華北地區低空渦旋的并入、西伯利亞干冷空氣的南下、渤海灣上空區域偏南氣流的水汽輸送共同形成的低熵結構。此次暴雪天氣發生時,水汽條件及動力條件均十分有利,其同暴雪落區存在較好的對應關系。衛星云圖在臨近預警等天氣中發揮著十分重要的作用,為暴雪天氣預報提供了有利的指導。
[關鍵詞] 暴雪;天氣形勢;物理量;遼源市
[中圖分類號] P458.12 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2017)19-81-2
遼源市位于吉林省中南部,地處長白山余脈與松遼平原的過渡帶,東遼河、輝發河上游。地理坐標為東經124°51′22″~125°49′52″,北緯42°17′40″~43°13′40″。遼源市幅員面積為5 139 km2,占吉林省總面積的2.8%。南北最長104.0 km,東西最寬82.8 km。遼源市屬半濕潤中溫帶大陸性季風氣候,一年四季分明。3-5月為春季,寒暖交替,天氣變化較大,干燥多風;6-8月為夏季,濕熱多雨;9-10月為秋季,溫涼短暫;11月至翌年2月為冬季,嚴寒漫長。遼源市常年平均氣溫為5.4 ℃,平均無霜期為140 d,年平均降水量為666.5 mm。受其地理區域及氣候的影響,遼源市出現暴雪天氣的頻率較高,尤其是冬春季出現頻率極高。暴雪天氣一方面可以帶來一定的水資源,另一方面作為一種氣象災害,其會給交通帶來不便,引發嚴重的安全事故,威脅到人們的生命安全[1,2]。基于此,本文針對2015年3月8日出現在遼源市的暴雪天氣形勢、水汽、動力條件的演變進行分析探討,旨在加強暴雪天氣的預報預測以及氣象防災減災工作提供重要的參考借鑒。
1 天氣實況
2015年3月8日5:00,一場大到暴雪侵襲遼源市,持續時間達13 h,氣溫驟降12 ℃。此次降雪天氣有利于緩解全市旱情,既增加了水庫蓄水,又提高了土壤含水量,為春季作物的播種提供了有利的水分條件,但卻給交通帶來極大的阻礙,影響了人們的正常出行。據了解,暴雪發生之前,遼源市氣象局及時發布了暴雪預報預警。大雪過后,遼源市交警部門迅速啟動惡劣天氣應急預案,全員上路執勤,最大限度地保障道路交通安全暢通。交巡警支隊班子成員親自上路執勤、督導,當天共出動警力260人次、警車75輛次。
2 天氣形勢分析
2.1 高空形勢
2015年3月7日20:00,亞歐大陸中高緯500 hPa高度場上有一淺槽分布,槽線處在我國河套地區。在槽前850 hPa高度場有低空渦旋分布,主要處在我國華北偏北區域,其高度場表現形勢并不顯著,但風場依然有較為顯著的閉合環流存在。通常情況下,自動分析軟件會對東北區域低渦的一個槽進行自動分析,事實上結合風場進行分析,二者并沒有在同一系統,而存在著閉合等高線分布。另外,還分布著一落后的暖中心同他相配合,構成溫度場落后于高度場的發展型渦旋形勢,這同東北地區低渦的溫度場結構存在著顯著差別(見圖1)。
2015年3月8日8:00,西伯利亞冷空氣逐漸南壓,500 hPa高度場上東北區域分布著十分顯著的冷槽,與此同時,華北地區的西南風逐漸變強。850 hPa形勢場上低空渦旋在西南風的不斷引導下,同東北區域的冷槽相配合,風場沒有閉合環流分布,溫度場不顯著。低空渦旋所攜帶的暖濕氣流同干冷空氣交匯,沿著等位溫面不斷抬升,造成了持續13 h的暴雪天氣過程(見圖2)。
2.2 地面形勢
2015年3月8日8:00地面形勢場上,河套地區東邊區域的地面倒槽擴展到我國東北區域,遼源市處在倒槽頂部影響范圍內,地面輻合線主要處在遼源市偏南一帶,暴雪天氣發生區域主要處在倒槽頂部;14:00,在高層處引領氣流的影響下,倒槽系統同地面輻合線逐漸向東邊區域移動,降雪范圍不斷擴大;20:00,伴著倒槽系統的持續朝著東邊移動,逐漸移離遼源市地區,影響遼源市的暴雪天氣不斷變弱并趨于結束。
3 物理量分析
在2015年3月8日遼源市暴雪天氣發生之前,遼源市上空區域的水汽條件并不充沛。在暴雪天氣發生過程中,來源于南部的低空渦旋及其東側、南側的偏南氣流持續通過渤海灣上空區域向降雪地區輸送,比濕條件較大,但是相對濕度偏小。東北區域發生暴雪天氣時一般沒有抬升條件,水汽是對區域發生雨雪天氣主要影響因素。3月8日8:00,許多濕位溫較低的空氣沿著很強的經向環流逐漸向東北區域上空區域輸送,并且南來低空渦旋與偏南氣流也夾雜著許多濕位溫較高的空氣朝著北邊輸送。這時東北地區有冷暖空氣匯集,并構成低熵結構,推動了此次暴雪天氣的發生。通過對3月8日8:00暴雪天氣過程物理量場剖面圖進行分析可知,700 hPa以下區域遼源市處在輻合區,中心值為-32×10-6/s,輻合強度很大,而300~700 hPa則主要為輻散區,這種高層輻散及低層輻合的配置有極大的抽吸作用,促進了上升運動的增強,同時低層構成正渦度中心并不斷維持。配合垂直運動速度場能夠看出,500 hPa以下區域屬于上升運動區,上升運動十分顯著。從比濕場及相對濕度場能夠看出,8:00濕度大值區主要處在遼源市一帶,伴著急流水汽輸送以及穩定持續的上升運動的作用,推動了遼源市此次暴雪天氣的發生。
4 衛星云圖分析
由于中小尺度天氣系統具有空間尺度小等特點,使得現有常規氣象觀測網等傳統技術手段,很難及時捕捉到其蹤跡,而此時氣象衛星可以實現對中小尺度系統探測,對于常規天氣圖中難以發現的中小尺度天氣系統提供了有利條件,衛星云圖在臨近預警等天氣中發揮著十分重要的作用,為暴雪天氣預報提供了指導。2015年3月7日20:00衛星紅外云圖上,分布著顯著的云系與低空渦旋的暖中心相對應,隨著系統逐漸朝著東北方向發展,逐漸被其他云系所代替,也就是朝著北邊運動的不是某個氣團,屬于一個波包,該波包的移動速度并不被大氣運動速度所制約。3月8日8:00,云系前段轉移到冷空氣交界區域之后,逐漸會產生新的云系,通過有關數據進行分析可知,二者之間有顯著的南北向的水汽分布,最先產生的云系推動了后續云系的不斷發展。
5 結論
①此次暴雪天氣屬于一次典型的橫槽轉豎產生的降水過程,造成暴雪天氣發生的主要因素是華北地區低空渦旋的并入、西伯利亞干冷空氣的南下、渤海灣上空區域偏南氣流的水汽輸送共同形成的低熵結構。
②此次暴雪天氣發生時,水汽條件及動力條件均十分有利,其同暴雪落區存在較好的對應關系。
③衛星云圖在臨近預警等天氣中發揮著十分重要的作用,為暴雪天氣預報提供了指導。
參考文獻
[1]周雪松,楊成芳,孫興池.兩次早春暴雪過程的對比分析[J].高原氣象,2013(2):446-455.
[2]李曉霞,樊曉春,李奇三,等.2014年春季甘肅河東地區一次大范圍降雨雪天氣過程分析[J].干旱氣象,2016(2):317-325.