2015年春季赤峰連續兩次大到暴雪過程對比分析

徐麗嬌

(赤峰市氣象局，內蒙古 赤峰 024000)

雪災是內蒙古自治區赤峰市主要的自然災害之一，降雪多發生在秋冬季節。春季降雪伴隨復雜的相態變化，給人們生產生活常常造成嚴重影響。近些年，很多氣象學者對大雪、暴雪形成機理做了廣泛深入地研究[1-3]，提高對其發生發展規律的認識。筆者利用2015年4月1日08時-4月13日08時常規氣象站觀測資料(高度場、溫度場、風場、物理量場以及衛星云圖等數據)對2015年4月2日-3日以及11日-12日發生在赤峰地區的大到暴雪天氣過程進行對比分析，目的通過個例分析，探討此類天氣的成因，為本地區對春季大到暴雪天氣的預報尋找預報著眼點。

1 天氣實況和災情

2015年4月2日01時-3日08時，赤峰市出現了明顯雨夾雪或雪天氣過程，過程降水量在11.5mm(錦山)～29.7mm(經棚)之間，市區降水量為18.4mm，降水過程歷時短，量級大，除錦山、松山外，其余站點均突破1959年建站以來歷史極值。3日08時全市14個站的積雪深度以崗子站和林西最大，分別為11cm和12cm，其余站點除林東、天山、八里罕無積雪外，積雪深度在2cm～9cm。

2015年4月11日16時～13日08時赤峰又一次出現明顯雨夾雪或雪天氣，過程降水量除富河、林東、天山、寶國吐0.1mm～4.1mm外，其他地區都在10mm以上，崗子最大為29.6mm。12日08時全市14個站的積雪深度以崗子站和林西最大，分別為23cm和17cm，其余站點除林東、天山、八里罕無積雪外，積雪深度在1cm～15cm。

2 環流形勢分析

4月2日08時，500hPa主要是“東高西低”的環流形勢，巴爾喀什湖冷渦維持，貝加爾湖西側有高壓脊形成弱的阻擋，使得冷渦不斷旋轉加強并東移緩慢；內蒙古自治區東北部到日本海東部高壓脊在下游形成穩定的阻擋形式，使得西風帶中南下東移的小槽在蒙古國南部至長江中游不斷加深發展形成了深厚的低壓槽，赤峰地區處于此低壓槽的前部，高緯下滑的冷空氣與西南氣流輸送的暖濕空氣不斷在赤峰地區上空交匯。850hPa巴爾喀什湖低渦減弱消失，華北大部維持一個136位勢什米的低渦，赤峰市處在低渦的前部，主要受偏南暖濕氣流的影響，在本層也有西南急流形成，為赤峰市地區帶來充足的水汽。到4月2日20時，高空槽已基本移出赤峰市，降水減弱，至3日08時已全部結束。

從4月12日08時500hPa高空圖可以看出：與4月2日不同的是，北半球亞歐大陸呈現出“兩脊一槽”的環流形勢，自我國新疆延伸到貝加爾湖北側的高壓脊，使得高緯冷空氣不斷沿脊前的西北氣流下滑，在內蒙古自治區中部偏東地區以及華北北部有一冷渦維持，赤峰市處于冷渦的前部，高緯冷空氣與西南暖濕空氣在赤峰市上空不斷交匯，從而形成降水天氣，下游吉林南部到日本海南部高壓脊的阻擋，使系統穩定少動，在赤峰市維持時間延長，也是降水的主要成因。700hPa系統略偏南，低渦控制赤峰市南部以及西部大部，西南急流自黃海經渤海一直到達赤峰市南部，為赤峰市提供了充足的水汽。850hPa系統更加偏南，赤峰市主要位于冷渦后部，不斷下滑的冷空氣與暖濕氣流交匯，形成明顯的降水天氣。

綜合比較兩次過程的高空環流形勢，第一次過程的影響系統主要有高空急流、高空冷槽、低空急流和低空低渦，水汽主要來自南海，強降雪發生在高空急流入口區右側，高空槽前，低空急流前側以及低空低渦的東南部；第二次過程的主要影響系統有高、低空冷渦、低空急流；水汽來自黃海和渤海等近海，強降雪主要發生在高空冷渦的東部，低空冷渦的北部。

4月2日08時，地面氣旋位于內蒙古自治區中部偏北，赤峰市地區位于氣旋的東南象限，為降水天氣的發生提供了很好的輻合上升條件。同時，對流層中低層的暖平流的減壓作用促使地面氣旋不斷發展，抬升運動加劇，也使得在赤峰市的降水比較大。4月12日08時，地面西高東低，在地面圖上表現出副冷鋒，其后部冷高壓發展強盛，2015年4月12日08時冷高壓中心為1 040hPa，冷空氣強盛而活躍。

3 不穩定層結以及水汽條件分析

4月2日08時，在接近700hPa的高度有一明顯的逆溫層存在，700hPa～500hPa有弱的逆溫，逆溫層以下是偏東氣流，逆溫層以上是西南氣流，垂直風切變加大，上升運動加強。整層相對濕度較好，低層比濕已經達到3.5g/kg～4g/kg，已經達到本地的大雪到暴雪的標準，低層明顯的暖平流使得大氣更容易變得不穩定。

4月12日08時，溫度對數壓力圖中層結曲線的走勢也接近于干絕熱線，與2日08時相比，逆溫層高度稍低一些，在2.5km左右，逆溫層以下以東北氣流為主，逆溫層以上是偏南氣流，垂直風切變也比較大，上升運動不斷地發展加強。整層相對濕度較好，低層比濕較2日稍低為2g/kg～3g/kg。

從溫度平流的垂直剖面上來看，4月2日08時，赤峰市上空暖平流比較明顯，尤其是在700hPa～500hPa存在暖平流的極值，與探空曲線上的逆溫比較吻合，也反映出對流層中層的大氣層結是不穩定的。而4月12日08時，低層由于冷高壓的接近，在850hPa以下是冷平流，700hPa暖平流的強度較2日08時要小很多，約1/3大小，逆溫層內大氣層結也表現為弱的不穩定。綜合分析來看，第一次過程較第二次過程系統更加暖而濕。

4 動力抬升條件分析

兩次過程中，在強降雪發生時，上升運動都發展的比較高，不同的是，第一次過程中最大的上升運動出現在500hPa～400hPa之間，而第二次過程的最大值則出現在700hPa～500hPa之間，強度上來看，第一次過程的上升速度約是第二次過程的兩倍。從散度的垂直分布來看，第一次過程，500hPa以下都是輻合區，700hPa左右輻合強度最大，400hPa以上轉為輻散區，輻散在200hPa達到最大。第二次過程輻合區主要集中在850hPa以下，輻散在300hPa達到最大。兩次過程都是高空輻散、低空輻合的配置，促使上升運動的不斷發展。

從渦度平流的垂直分布上來看，第一次過程中近地面渦度平流很小，700hPa～500hPa之間有渦度平流的最大值，從地面到高空，渦度平流隨高度增加，由ω方程可知，對應著上升運動的發展。到500hPa略減小，在向上一直到250hPa渦度平流都是隨高空增加的，這也說明上升運動發展的比較高。第二次過程中，700hPa以下為負渦度平流，說明赤峰市主要處在低空低渦后部，地面氣旋后部與高壓前部之間。300hPa～250hPa之間有正渦度平流的極大值，總體來看，從地面到高空，渦度平流也是隨高度增加的，上升運動的發展也是比較高。

5 結論

筆者通過對2015年春季發生在赤峰市地區兩次暴雪天氣過程進行對比分析，得出以下結論：①第一次過程主要是高空急流、高空冷槽、低空急流、低空低渦配合地面氣旋觸發，第二次過程則是由高、低空冷渦、低空急流配合地面副冷鋒形成。②第一次過程水汽主要來自南海，第二次過程水汽主要來自黃海和渤海等近海；第一次過程的低空急流較第二次偏強。③兩次過程都有逆溫層存在，第一次過程的逆溫層較第二次過程高而厚，并且逆溫層以下是條件不穩定層結，第二次過程則為中性層結；兩次過程濕度條件都比較好，第一次過程低層比濕為3.5g/kg～4g/kg，第二次過程為2g/kg～3g/kg。④兩次過程中，在強降雪時段，赤峰市上空都是以低空輻合，高空輻散配置為主，這種配置促使上升運動不斷發展，并且上升運動伸展的高度都比較高，不同的是，第一次上升運動強度約為第二次的兩倍。