龍妍妍


摘要:通過對廣漢機場一次罕見降雪過程機理研究,得到以下結論:(1)強冷空氣影響,降溫幅度較大。(2)中低空及地面系統配置較好,“人字槽”和“鋒面”的形成表明系統較強。(3)水汽、上升運動、能量場和平流特征利于降雪發生。(4)降雪雷達回波均勻,絲縷狀結構。
關鍵詞:降雪;機制;人字槽;回波
降雪是影響訓練飛行的天氣現象之一。廣漢機場近10年才出現一次降雪過程,十分罕見,對其個例研究顯得十分珍貴。廣漢機場位于四川省廣漢市,地處四川盆地,冬季溫度達到零下時間較少,很少產生降雪天氣。對于我國北方降雪的發生機理,氣象學者已經做了許多研究。[1-2]本文在于對廣漢機場罕見的這次過程機理進行分析,研究其產生機制,對于降雪預報和防災減災有著重要價值。
1 天氣概況
2018年12月25日以來,受強冷空氣影響,我國大部分地區氣溫明顯下降,0℃線南壓,中央氣象臺持續發布寒潮黃色預警。受該過程影響,28日~29日廣漢機場出現了一次罕見降雪天氣過程,主要降雪過程發生在29日5時至16時,持續時間達10余小時,積雪深度約0.2cm,這次降雪是繼2008年以后的廣漢又一次降雪過程,比2008年降雪強度大,給訓練飛行帶來了很大影響。
可以上表看出,2018年12月29日逐時氣溫較近五年12月累年逐時平均氣溫偏低,絕對值相差5~9℃,說明此次過程降溫幅度較大,冷空氣較強,且當天溫度和露點溫度均在0℃左右,是產生固態降雪的原因之一。降雪發生時段,廣漢機場風向偏北風,風速不大,能見度較好,溫度0~2℃,露點溫度0~-2℃,修正海壓1031~1037hpa。
2 大氣環流背景
2.1 中、低空形勢
29日8時,500hpa為一槽一脊形,槽較深厚,從我國北向南分裂成3段,青藏高原上空有一槽,廣漢機場上空處于槽前西南氣流控制,此槽是該次過程影響系統,西北槽不斷南下,補充冷空氣,溫度槽落后于高度槽,為此次過程持續提供了條件。29日20時,該系統東移,機場仍處于槽前偏南氣流中,但風速明顯減小,系統變弱。29日8時,700hpa四川東部地區受“人字槽”影響(圖a),是機場降雪的低層影響系統。29日20時,四川東部地區受小高壓環流影響,降雪過程結束。29日8時,850hpa上四川地區東部受氣旋式環流影響,配合暖中心,暖濕氣流與強冷空氣匯合利于降雪形成。29日20時,850hpa高壓系統中心減弱,川東氣旋式環流減弱。隨著中層系統的減弱和低層系統的過境,降雪過程結束。
2.2 地面形勢
28日20時地面圖上(圖b),我國大部分地區受強冷高壓控制,高壓中心位于貝加爾湖兩側,強度偏強,0℃線南壓,冷空氣比以往更偏南,造成我國大部分地區降溫,四川盆地降溫梯度也較大。四川省西部為一個倒槽形成的低壓中心,與四川省東部高壓控制地區在四川省中部形成了一個鋒面,受該鋒面影響,廣漢機場產生了明顯降雪過程,冷暖鋒面是該次過程的影響系統。整個地面形勢持續到29日17時,高壓中心減弱。
3 物理量分析
29日8時,850hpa和700hpa相對濕度場上,四川盆地位于相對濕度大值區,中心強度100%,大氣低層具有良好的水汽條件,衛星云圖上也可以看出明顯的水汽向盆地輸送。根據環流形勢配合看,大氣中充分的水汽匯聚來自低層偏南氣流的影響。850hpa和700hpa渦度場上,四川盆地處于正渦度中心,為氣旋控制輻合區,有利于上升運動。850hpa假相當位溫,盆地上空為弱脊,說明能量較周圍大氣高,但由于在冬季,假相當位溫僅為12~16℃。700hpa假相當位溫中心在川西高原上,盆地為20~24℃之間,低層能量場表現并不明顯。850hpa盆地為負溫度平流,說明低層受冷空氣影響,對此次降雪產生起到了降溫冷卻作用。
4 降雪雷達回波特征
雷達回波基本反射率因子看,降雪回波比較均勻、連續,與連續性降水回波相似,但顯現出絲縷狀的紋理結構。回波強度較弱,此次過程最強時刻回波為10~15dBz。這主要是因為冰晶和雪對微波的散射能力比小得多,所以雪回波強度通常比連續性降雨回波弱。[4]
5 結論
通過對廣漢機場罕見降雪過程的發生機制進行研究,得到以下結論:
(1)此次過程受強冷空氣影響,降溫幅度較大,且降雪期間溫度在0℃左右,是產生固態降雪的原因之一。
(2)影響系統主要是500hpa高空槽、700hpa“人字槽”、850hpa氣旋式環流以及地面鋒面。
(3)物理量場表現出與降水相似特征。此次過程發生低層具備良好的水汽條件,正渦度中心有利于上升運動,低層能量場并不明顯,但顯現出能量脊,冷平流對降雪起到了降溫冷卻作用。
(4)降雪雷達回波較均勻,絲縷狀紋理結構,回波強度較弱。
參考文獻:
[1]師鴻儒,張敏,劉慶,等.2018年3月14~15日遼寧地區降雪過程特征分析[J].民航學報,2018,2(5):85-90.
[2]高銘,徐玉秀,蔣姍姍,等.2018年3月7日錦州地區強降雪天氣過程分析[J].安徽農學通報,2018,24(22):135-145.
[3]廣漢機場航空氣候概要(2011-2016)[M].2018:38-40.
[4]紀曉玲,馮建民,陳曉娟,等.利用NCEP再分析資料和新一代天氣雷達資料對干旱區一次持續陰雪天氣的分析研究[J].中國沙漠,2010,30(2):432-438.