2015年11月23-24日商丘市暴雪天氣過程分析

戚易明

（商丘市梁園區氣象局，河南 商丘 476000）

2015年11月23-24日商丘市暴雪天氣過程分析

戚易明

（商丘市梁園區氣象局，河南 商丘 476000）

本文利用常規觀測資料、數值預報等，從天氣形勢和物理量場兩方面對2015年11月23-24日河南省商丘市一次區域性暴雪天氣過程進行診斷分析發現：此次過程主要是由低槽和冷空氣共同影響造成，低槽東移發展，促使冷暖空氣在商丘上空交匯，為暴雪的產生提供了大尺度的環流背景；700hPa西南急流將四川盆地的暖濕空氣不斷向商丘輸送，為降水提供了水汽條件，同時，高低空急流的耦合作用促使低層輻合高層輻散（在物理量場上也有較好的體現），也為此次降水提供了較好的動力條件；此外，北方干冷空氣的入侵，使低層形成冷墊，且低層有逆溫存在，為雨轉雪提供了有利的溫度條件，地面圖上，偏北風不僅使溫度降到零度以下，同時“天南地北”的高低空風場配合也有利于暴雪的形成。

暴雪；冷空氣；水汽輻合；環流背景

暴雪是冬季常見的災害性天氣之一［1］，由暴雪引起的道路結冰和積雪經常給城市交通、農業生產和電力部門等帶來不利影響，但同時也對凈化空氣、增加土壤墑情十分有利。在2015年11月23-24日河南省商丘市暴雪過程前期，受厄爾尼諾的影響，溫度一直較常年同期偏高，而本次降雪強度大且時段集中，使得商丘大部分地區出現低溫凍害天氣。福集鄉、周堂鎮、張閣鎮等48個鄉鎮遭受暴雪襲擊。據初步統計，受災人口達8 406人，受災面積為976.7hm2，嚴重損壞房屋42間、15戶，災害造成直接經濟損失達1326.3萬元，其中農業經濟損失1 247.3萬元，家庭財產79萬元。本次降雪是自1993年以來歷史同期降雪量最大的一次。

近年來，多數專家和學者對河南暴雪的形勢特征和形成機理進行了分析［2-3］，但受全球變暖的影響，暴雪在商丘發生的次數不多，對暴雪天氣的落區及時段預報仍缺乏足夠的經驗。本文利用常規觀測資料、數值預報和物理量場等對此次區域暴雪進行診斷分析，以為今后預報相似天氣過程提供參考，提高此類災害性天氣的預報準確率和服務質量。

1 天氣概況

受低槽東移和冷空氣的共同影響，2015年11月23-24日，商丘出現了一次明顯雨轉雪的天氣過程。23日08:00-24日20:00，全市平均降水量為37.2mm，最大降水量出現在夏邑50.9mm，最大雪深出現在寧陵19.5cm（見表1），主要降雪時段集中在24日白天。從河南省24日08:00-20:00（該時段為純雪）的降水量分布圖（見圖1）可以看出，降水主要集中在河南東部及東南部地區，商丘平均降水量為11.3mm，位居全省第一；該時段降雪最大的前十個站點中，商丘占5個，最大值出現在虞城16mm，且其08:00-14:00共6h的降雪量達到14mm（位居全省第一）（見圖2）。此次過程為1993年以來歷史同期（11月）降雪量最大的一次。

表1 23日08:00-24日20:00商丘各縣市降水量及雪深

圖1 24日08:00-20:00河南省降水量（純雪）分布圖

圖2 23日11:00至24日20:00商丘和虞城6個時段的降水量柱狀圖

2 成因分析

利用Micaps數據資料和常規觀測站資料等，對此次降雪過程的形成機理進行分析。從天氣形勢演變、影響系統、探空資料、水汽條件和動力條件等方面進行綜合分析，確定本次過程為低槽和東路冷空氣共同影響形成的暴雪天氣。

2.1 天氣形勢分析

2.1.1 高空形勢場分析。從500hPa高空圖上（見圖3）可以看出，23日20:00，銀川到武都、西安到成都分別有一低槽，河南省位于槽前西南氣流中。同時，在貝加爾湖附近一帶有冷空氣堆積，中心溫度達到-39℃。在700hPa高空圖上（見圖4），低渦位于陜西、甘肅兩省交界處，切變線經西安伸向鄭州，且從昆明到宜都有低空急流軸伸向豫皖蘇交界處，商丘位于急流出口左側，為此次降雪提供了充沛的水汽條件和動力條件。另外，貝加爾湖南部依然有冷空氣存在，最大中心溫度達到-27℃。在850hPa高空圖上（見圖5），商丘位于倒槽頂部的東南氣流中，另外，鋒區已經到達山西河北一帶，冷暖空氣在商丘上空交匯，且溫度達到0℃左右，隨著冷空氣的不斷南下，溫度將不斷下降，為降雪提供了較好的溫度條件。

從中尺度分析圖中（見圖6）也可以看出，商丘位于700hPa和850hPa的切變線之間，且位于低空急流出口左側，高空急流右側，低層輻合高層輻散［4］，高低空的抽吸作用為暴雪的產生提供了有利的環流背景。此外，河南省全部地區都處在濕度大值區，且商丘的溫度露點差均小于1，為暴雪提供了充沛水汽條件。

圖3 23日20：00 500hPa高空圖

圖4 23日20：00 700hPa高空圖

圖5 23日20：00 850hPa高空圖

圖6 23日20：00中尺度分析圖

圖7 23日20:00鄭州市（57083）探空圖

圖8 24日08:00鄭州市（57083）探空圖

2.1.2 探空資料分析。從23日20:00和24日08:00的鄭州探空資料來看（見圖7和圖8），整層濕度均較大，且在高空都是偏西風或西南風，而低空是偏北風，且風速均較大，這種“天南地北”的高低空風場配合對商丘產生暴雪也十分有利［5］。兩個時段分別在850～925hPa和700～925hPa存在逆溫層，溫差達到6℃左右，但在23日20:00 850hPa溫度為-1℃。由于中層暖層的存在，自高空落下的冰晶、雪花將在這一層融化為水滴繼續下落，穿過900hPa以下的冷層時變成過冷水滴，落到地面或地物時即產生凍結，故在雨轉雪的過程中，商丘經歷了一段凍雨的過程。隨著冷空氣的不斷影響，逆溫層逐漸減弱。24日08:00，鄭州站850hPa溫度為-6℃，沒有形成冰晶融化層，故此階段產生的為純雪。

2.2 物理量診斷分析

2.2.1 水汽條件。從相對濕度隨時間變化剖面圖（見圖9）可以看出，從23日08:00-24日20:00，商丘上空濕度較大，整層相對濕度最大的時刻出現在23日夜里，與時況（中雨轉中雪）基本對應；從24日08:00水汽通量圖（見圖10）可以看出，從四川盆地到山東有一水汽輸送帶，將西南地區的水汽源源不斷的輸送到商丘上空，為此次暴雪提供了充沛的水汽條件。

圖9 23日08:00-24日20:00相對濕度隨時間變化剖面圖

圖10 24日08:00水汽通量分布圖

2.2.2 動力條件。除水汽條件外，產生暴雪同時還需要較好的動力條件［6］。從渦度場來看（見圖11），低層的渦度為正值，高層為負值，且低層的渦度不斷增大，這種配合對降雪的產生十分有利。此外，我們通常用水汽通量散度表示水汽在某地區的匯集和輻散程度，從圖12可以看出，從23日傍晚到24日傍晚，商丘低層水汽通量散度均為負值，高層為正值［7］，最大值出現在24日凌晨，850hPa水汽通量散度達到-8g/(hPa·cm·s)，低層輻合高層輻散的這種配置，同樣為本次暴雪過程提供了動力條件。

圖11 23日08:00-24日20:00渦度隨時間變化剖面圖

圖12 23日08:00-24日20:00水汽通量散度隨時間變化剖面圖

3 數值預報模式檢驗

本文主要針對T639（見圖13）和日本降水預報場（見圖14）進行檢驗，兩家數值預報對此次過程的降水落區均有較好的把握，降水大值區均出現在豫東及豫東南地區，與實況較為吻合。但在量級預報上，日本降水的量級預報明顯偏小，而T639則與實況較為一致，且實況降水量最大的地區出現在夏邑縣，也與其預報結論基本相符。

圖13 T639細網格23日08:00前24h降水預報

圖14 日本降水23日20:00地面降水量

4 結論

①此次過程主要是由低槽和冷空氣共同影響造成的，低槽東移發展，促使冷暖空氣在商丘上空交匯，為暴雪的產生提供了大尺度的環流背景；700hPa西南急流將四川盆地的暖濕空氣不斷向商丘輸送，為降水提供了水汽條件。同時，高低空急流的耦合作用也為此次降水提供了動力條件。

②北方干冷空氣的入侵使低層形成冷墊，且有逆溫存在，為雨轉雪提供了有利的溫度條件。地面圖上，偏北風不僅使溫度降到零度以下，同時“天南地北”的高低空風場配合也有利于暴雪的形成。

③在實際天氣預報中，不僅要參考數值預報產品結果，還要結合實況及相關物理量場，全面綜合地分析天氣系統。同時，要加強不同預報模式對同一過程強度和位置預報的比較檢驗，結合預報員的經驗，利用集合預報理念使用數值預報產品。另外，建立本地化的暴雪預報指標對提高暴雪的預報準確率也有至關重要的作用。

［1］ 李永智，李京梅，王紅振，等.2009年11月河南一次大范圍暴雪過程診斷分析［C］//第27屆中國氣象學會年會災害天氣研究與預報分會場論文集.2010.

［2］ 王晶晶，計舒懷.信陽市區域性大到暴雪預報方法［J］.陜西氣象，2015（3）：21-23．

［3］ 龐礴，張彬，張瑩，等.一次小雨轉大雪天氣過程的診斷分析［J］.農業災害研究，2014（7）：30-34.

［4］ 顧佳佳，武威.2014年2月4-7日河南暴雪過程的環流特征及其持續原因［J］.暴雨災害，2015（2）：117-125.

［5］ 邵宇翔，張霞，李周，等.2008年1月18-22日河南區域暴雪診斷分析［J］.氣象與環境科學，2008（z1）：99-103.

［6］ 朱乾根，林錦瑞，壽紹文.天氣學原理和方法［M］.北京：氣象出版社，1981.

［7］ 孫仲毅，王軍，靳冰凌，等.河南省北部一次暴雪天氣過程診斷分析［J］.高原氣象，2010（5）：1338-1344.

Analysis of a Heavy Snowstorm of Shangqiu in November 23th to 24th,2015

Qi Yiming
（Liangyuan District of Shangqiu Meteorological Bureau，Shangqiu Henan 476000）

Applicating the conventional observational data and numerical prediction,etc.From the two as?pects of the weather situation and physical quantity field,the diagnosis and analysis of the regional bliz?zard weather process in November 23th to 24th,2015.The results showed that:The process is mainly caused by the combination of low trough and cold air.The lower trough moves eastward,make the cold and warm air meets over the Shangqiu.A large-scale circulation background is provided for the production of blizzard.The southwest jet stream sends warm and humid air from Sichuan basin to Shangqiu in 700hPa.It not only provides the water vapor condition for precipitation,but also the coupling effect of high and low jet.To promote the lower-level convergence and the high-level divergence(it is also a better representation in physical quantities).It also provides better dynamic conditions for the precipitation.In addition,there is an inversion of the lower layer.The cold air provided favorable temperature conditions for the rain to turn snow.In surface,the north wind keeps the temperature below freezing,and south wind in high altitude,this kind of wind field is also conducive to the formation of blizzard.

blizzard；watervaporconvergence；the cold air；circulation situation

P458.121.1

A

1003-5168（2017）11-0151-04

2017-10-09

戚易明（1991-），女，本科，助理工程師，研究方向：天氣預報。