遼北地區(qū)一次暴雪伴雷電天氣過程的成因分析

金樹志，劉仁亮，劉卓

摘要： 2018年3月14日夜間，遼北地區(qū)出現(xiàn)暴雪伴有雷電的天氣現(xiàn)象，雷電過后還出現(xiàn)了大風(fēng)、降溫等天氣。本文對(duì)此次復(fù)雜的天氣成因進(jìn)行全面分析，發(fā)現(xiàn)主要原因是：風(fēng)向隨高度呈順時(shí)針轉(zhuǎn)向，形成強(qiáng)對(duì)流；垂直速度很大，有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)；水汽輸送條件很好，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，輸送水汽量較大；形成強(qiáng)烈的水平風(fēng)切變，冷空氣勢(shì)力和暖空氣勢(shì)力都很強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：遼北地區(qū)；暴雪伴雷電；成因分析

中圖分類號(hào)： P458.121 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.12.066

近年來，氣象工作者對(duì)暴雪伴雷電天氣做了很多診斷分析與研究工作，取得了很多研究成果。朱清芝等[1]對(duì)2009年11月河南一次暴雪伴雷電過程進(jìn)行分析，指出對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)和強(qiáng)的對(duì)稱性不穩(wěn)定對(duì)雷電和暴雪形成的作用；許新田等對(duì)2011年4月陜西的暴雪和雷暴天氣進(jìn)行中尺度分析，指出與高低空急流相聯(lián)系的次級(jí)環(huán)流上升支和中尺度的地面輻合線暴雪中雷暴的觸發(fā)機(jī)制。

1 天氣實(shí)況

2018年3月14日夜間，遼寧北部地區(qū)（鐵嶺市）出現(xiàn)雨夾雪伴有雷電的天氣現(xiàn)象。降雪時(shí)打雷這樣的天氣一般很少出現(xiàn)，3月份打雷在遼寧北部地區(qū)也是很少的現(xiàn)象，歷史上只有一次。本次雷電是鐵嶺市最早的一次，雷電過后還出現(xiàn)了暴雪、大風(fēng)、降溫等天氣。14日18時(shí)到15日8時(shí)遼北地區(qū)降水量情況分別為：昌圖縣17毫米（雪深10.4厘米）、開原市14毫米（雪深5.5厘米）、鐵嶺市6毫米（雪深2.6厘米）、西豐縣20毫米（雪深6.0厘米）。本次過程昌圖縣降雪最大，雪深超過10厘米，對(duì)交通造成很大影響。

昌圖縣14日21時(shí)4分開始降雨夾雪，氣溫降到0℃，21時(shí)15分到22時(shí)30分出現(xiàn)雷電，在21時(shí)到22時(shí)出現(xiàn)雨夾雪伴雷電的1小時(shí)內(nèi)降雪量達(dá)5.9毫米，降雪的同時(shí)出現(xiàn)大風(fēng)降溫天氣，15日3時(shí)昌圖縣氣象站最大瞬時(shí)風(fēng)速（北風(fēng)）達(dá)11.2米/秒，15日8時(shí)最低氣溫達(dá)-6.3℃，到15日9時(shí)降雪結(jié)束，過程降雪量14毫米。

2暴雪伴雷電天氣成因分析

2.1 強(qiáng)對(duì)流分析

2.1.1 從低空到高空的風(fēng)向上看 在2018年3月12日20時(shí)歐洲中心細(xì)網(wǎng)格——時(shí)間垂直剖面圖上，風(fēng)向隨高度呈順時(shí)針轉(zhuǎn)向。3月14日昌圖縣1500米上空，從8時(shí)到17時(shí)都是西南風(fēng)，并且隨著時(shí)間逐漸加大，到17時(shí)風(fēng)速達(dá)到18米/秒，這就形成了低空有很強(qiáng)的暖平流。在5000米以上都是西風(fēng)，在高空有冷平流。形成對(duì)流不穩(wěn)定，在降雪的同時(shí)出現(xiàn)雷暴，產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣。

2.1.2 從溫度的垂直結(jié)構(gòu)上看 0℃線上升到300米左右，300米以下氣溫特高，14時(shí)1000hpa高度上氣溫達(dá)到12℃以上；500米高空以上等溫線特別密集，溫度垂直梯度很大，并且200hpa高度上氣溫達(dá)到-60℃以下。這就形成了低空氣溫特高，高空氣溫特低，低空暖空氣產(chǎn)生很大的浮力。在浮力的作用下，空氣產(chǎn)生向上運(yùn)動(dòng)的加速度，上升速度很大，最大垂直速度達(dá)到-300hpa/min，有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)貧鉁亟档?℃，并且降雪強(qiáng)度很大，1小時(shí)降雪接近6毫米。

2.2 暴雪成因分析

2.2.1水汽輸送條件很好 東海海上有副熱帶高壓穩(wěn)定少動(dòng)，副熱帶高壓后部有大范圍的西南風(fēng)，850hpa高度上，從廣西到遼寧吹的都是西南風(fēng)，并且在渤海形成低空急流，源源不斷地向遼北地區(qū)輸送水汽。輸送水汽持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，達(dá)12小時(shí)以上，水汽充沛，輸送水汽量較大。

2.2.2風(fēng)切變明顯 在鐵嶺市南部850hpa高度上，西南風(fēng)風(fēng)速達(dá)到16米/秒以上，在鐵嶺市的西北部850hpa高度上，西北風(fēng)風(fēng)速達(dá)到16米/秒以上，形成強(qiáng)烈的水平風(fēng)切變，為大氣層結(jié)抬升起到重要作用。

此次冷空氣勢(shì)力和暖空氣勢(shì)力都很強(qiáng)，兩者在遼北地區(qū)交鋒，暖濕空氣遇到強(qiáng)冷空氣后，產(chǎn)生大量的水汽凝結(jié)并脫落。冷空氣占領(lǐng)遼北地區(qū)地面后，遼北地區(qū)300米左右的高空上，還有很強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，最大垂直速度達(dá)到-200hpa/ min，并且持續(xù)了5個(gè)多小時(shí)，形成了偏北大風(fēng)、降溫、暴雪天氣。

3 結(jié)語

本次雨夾雪伴雷電、大風(fēng)、降溫、暴雪天氣形成的主要原因是風(fēng)向隨高度呈順時(shí)針轉(zhuǎn)向，形成對(duì)流不穩(wěn)定，形成強(qiáng)對(duì)流；垂直速度很大，有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)；水汽輸送條件很好，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，輸送水汽量較大；形成強(qiáng)烈的水平風(fēng)切變，冷空氣勢(shì)力和暖空氣勢(shì)力都很強(qiáng)。

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作者簡(jiǎn)介：金樹志，工程師，研究方向：天氣預(yù)報(bào)和農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)。