近十年山西地區強降雪天氣時空分布特征分析＊

馬嚴枝，王 揚，郝婧宇，張 磊

（山西省氣象臺，山西 太原 030006）

1 引言

強降雪天氣是山西省冬半年主要災害性天氣之一。根據山西省氣象局現行標準規定，強降雪天氣是指24 h降水量（純雪融化）大于等于5 mm的天氣現象。我國對強降雪的研究始于20世紀70年代[1-2]，從起初的機理研究到應用高分辨率數值模式分析暴雪的中尺度特征以及降雪過程中的云微物理參數數值模擬研究，氣象工作者利用多種資料、應用多種方法，對強降雪展開了研究。趙桂香[3-5]等氣象工作者就山西地區的強降雪動力、熱力等形成機理進行了細致分析。強降雪天氣的出現，常常伴隨有低溫冰凍災害，給城市交通、工業生產、農牧業生產、電力設施和人們的生活帶來很多不利影響。山西地區地形復雜，山巒疊嶂，造成山西氣候特殊，因此把握山西地區強降雪的時空分布特征，對于提高降雪落區、強度預測準確率有著重要的意義，做好強降雪天氣的預報預警工作，為有關部門的決策服務工作提供科學依據也是本研究的意義所在。

2 資料和方法

本研究中的2005—2014年逐小時降水量資料、自動站資料等全部來自于山西省信息中心歸檔的山西省109個國家氣象觀測站原始氣象記錄報表及其信息化產品，資料均通過質量評估，具有可信度。研究方法為統計學方法。

3 強降雪天氣的時空分布特征

3.1 強降雪天氣的時間分布特征

對山西地區2005—2014年的109個國家氣象觀測站逐時加密實況信息進行整理，篩選出24 h降雪量大于等于5 mm的降雪站點，對強降雪天氣的時間分布特征進行統計歸納，得到了山西地區強降雪天氣的年代際、月際分布特征，如圖1所示。可以看出強降雪的年代際變化呈現明顯的雙峰結構，2006年、2007年和2010年為波峰，年降水次數大于等于9次，年均降水為6.1次。

定義5站及以上站點均出現24 h降雪量大于等于5 mm為一次強降雪天氣過程，近10年中共有1 598個站點出現強降雪，除了24 h內不滿足5個站點的過程，共有1 453個站點出現了強降雪，共有61次強降雪過程，平均每年6次，其中2010年次數最多，為10次，最少的年份是2005年，僅出現1次強降雪天氣過程。山西地區強降雪一般出現在10月至次年4月，出現強降雪最多的月份為2月，其次為3月和11月，分別出現15次和14次；出現次數最少的是10月和12月，僅出現1次，可以看出山西地區春、秋、冬季均可出現強降雪，頻發期為冬季和初春。

強降雪最早出現時間為2010-10-25，此次過程共有8站達到大雪，24 h降雪量最大的是長治縣，降雪量為14.7 mm，降雪區域在山西晉東南一帶。強降雪最晚出現的時間是2010-04-26，此次過程有7站出現強降雪，降雪量最大的是渾源，降雪量為10 mm，達到暴雪量級，降雪區域主要在山西北部的忻州。近10年，山西省強降雪日數為3～37 d，最少出現在永濟，為3 d，平均每年0.3 d；最多出現在北部的五臺山，其次為晉城，分為37 d和27 d。山西地區強降雪出現的日數總體上是東部和南部多，西部和北部少，山區多，盆地少。從山西地區61次強降雪出現日數可以看出，強降雪往往是連續2 d出現的，連續性的降雪共出現14次，涵蓋了29 d，最長連續3 d，出現在2009-11-10—11-12，其中10日、11日和12日分別有39站、89站、95站出現大雪以上量級。

圖1 近10年山西地區強降雪出現次數

3.2 強降雪天氣的空間分布特征

山西省南北縱跨5個緯度，地形起伏多變，山巒疊嶂，具有明顯的區域性特征。因此，將山西省內11地市分為北、中、南三個區域，以便于研究。北部包括大同、朔州和忻州，中部包括太原、陽泉、晉中和呂梁，南部包括長治、臨汾、運城和晉城。統計強降雪的空間分布特征，近10年北部年均降雪次數為1.2次，中部年均降雪次數為1.4次，南部年均降雪次數為1.6次，全省年均降雪次數為1.4次，可以看出南部降雪次數超過平均值，這與冬季水汽的輸送有很大關系。從24 h累積降雪量可以看出，忻州五臺山是年降雪次數最多也是量級最大的站點，這與五臺山特殊的海拔和地形有密切關系。縱觀山西地區降雪，晉東南是降雪次數和降雪量綜合最大的地區。從之前的研究結果可以知道，影響山西地區冬季強降雪的成因機制主要包括地面回流形勢、河套倒槽、回流和倒槽。山西東南部往往處于回流偏東風上游和東南風水汽輸送一帶，因此，往往容易造成大的降水量級。

4 結論與討論

本文利用山西地區近10年中109個氣象觀測站逐日小時降水量資料、自動站實況等資料，采用統計學方法，研究山西地區強降雪天氣的時空分布特征，得到以下結論：①降雪的年代際和月變化均呈雙峰結構，2006年、2007年和2010年為波峰，年降水次數大于等于9次，年均降水為6.1次。②山西地區強降雪一般出現在10月至次年4月，出現強降雪最多的月份為2月，其次為3月和11月。③強降雪最早出現時間為10月下旬，最晚出現的時間是4月下旬，山西地區強降雪出現的日數總體上是東部和南部多，西部和北部少，山區多，盆地少。④山西南部降雪次數最多，其次是中部，北部降雪次數最少，這與山西特殊的地形有密切關系。