南方城市降雪概率分析

摘要 利用MICAPS 4等分析資料，分析了2022年1—2月發(fā)生在紹興市的5次降雪天氣過程，從環(huán)流背景、風(fēng)場、探空、溫度場、動(dòng)力熱力等方面總結(jié)增大城區(qū)降雪天氣概率的有利環(huán)境特征，結(jié)果表明：（1）形勢場配置上，北方存在冷高壓，東亞槽后冷空氣滲透南下，高空位于南支槽前，提供較好的水汽輸送條件，700 hPa存在急流，850 hPa低渦切變，低層具有明顯的動(dòng)力強(qiáng)迫作用。（2）溫度形勢上，冷空氣勢力偏強(qiáng)，-4 ℃線壓至浙中以南地區(qū)。（3）700～850 hPa存在較明顯逆溫層，零度層高度低（＜200 m），近地面溫度低（2 ℃左右）。（4）從降雪來看，尤其是積雪情況，高海拔山區(qū)降雪概率更大，積雪也一般比城區(qū)偏大2～5 cm。

關(guān)鍵詞 南方城市；降雪；天氣形勢

中圖分類號(hào)：P458.1+22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2023）05–0061-03

Analysis of Snowfall Probability in Southern Cities

—Taking Snowfall Weather in Yuecheng District of Shaoxing City from January to February 2022 as An Example

Zhang Xue （Shaoxing Yuecheng Meteorological Bureau， Shaoxing， Zhejiang 312000）

Abstract Using MICAPS 4 and other analysis data， the five snowfall weather processes in Shaoxing from January to February 2022 were analyzed， and the favorable environmental characteristics for increasing the probability of snowfall weather in urban areas were summarized from the aspects of circulation background， wind field， sounding， temperature field， dynamic heat and so on. The results showed that： （1） in the configuration of the shape field， there was a cold high pressure in the north， the cold air behind the East Asian trough penetrated the south， and the high altitude was located in front of the south branch trough， providing better water vapor transport conditions， There is jet at 700 hPa， low vortex shear at 850 hPa， and obvious dynamic forcing at the lower layer. （2） In the temperature situation， the cold air force is relatively strong， and the -4 ℃ line presses to the south of central Zhejiang. （3） There is a relatively obvious inversion layer at 700～850 hPa， with low height of zero layer （lt;200 m） and low temperature near the ground （about 2 ℃）. （4） In terms of snowfall， especially snow cover， the probability of snowfall in high altitude mountainous areas is higher， and the snow cover is generally 2～5 cm larger than that in urban areas.

Key words Southern cities; Snow; Weather situation

降雪是冬季常見的一種降水方式，而不同強(qiáng)度和性質(zhì)的降雪會(huì)給當(dāng)?shù)氐慕煌ā㈦娏Α⑥r(nóng)業(yè)及人民群眾的生活帶來不同程度的影響[1]。在全球變暖的背景下，南方強(qiáng)降雪天氣發(fā)生的頻次在不斷提高[2]。南方強(qiáng)降雪明顯的特征是在同一過程中可能會(huì)有雨、雪、雨夾雪、凍雨等多種天氣現(xiàn)象并存，并且伴隨著較長時(shí)間的低溫凍害[3]。尤其是2008年1月南方地區(qū)普遍出現(xiàn)的特大雨雪冰凍天氣災(zāi)害，進(jìn)一步引起了氣象學(xué)者對(duì)此類天氣的重視[4-5]。

紹興市越城區(qū)地地處寧紹平原西部，會(huì)稽山北麓，是紹興市的中心城區(qū)，也是紹興市城市化發(fā)展程度最明顯的地區(qū)[6]。全區(qū)以平原為主，僅有富盛、鑒湖等區(qū)域存在400 m左右高度的山區(qū)，降雪天氣明顯有別于紹興市其余縣（市），因此，針對(duì)越城區(qū)降雪過程進(jìn)行分析研究，對(duì)于南方城市冰雪的防范具有重要意義。

目前，對(duì)實(shí)際預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)而言，雨雪相態(tài)轉(zhuǎn)換預(yù)報(bào)（尤其是南方地區(qū)）仍成為預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中的難點(diǎn)，雖然目前的預(yù)報(bào)技術(shù)對(duì)降雪具有一定的預(yù)報(bào)能力，但對(duì)于其開始時(shí)間、量級(jí)及落區(qū)上還是存在一定的短板[7-8]。2022年我國南方城市氣溫普遍偏高，在拉尼娜和全球變暖導(dǎo)致極端天氣事件增多的雙重影響下，2022年冬季南方城市出現(xiàn)強(qiáng)冷空氣（包括寒潮、強(qiáng)寒潮、超強(qiáng)寒潮）和極端低溫天氣的概率增大。因此，為了提升降雪概率預(yù)報(bào)能力和準(zhǔn)確率，本研究分析了2022年1—2月發(fā)生在紹興市的5次降雪天氣過程，通過天氣形勢的分析和物理量的診斷，總結(jié)在這5次降雪過程造成越城區(qū)降雪天氣的有利環(huán)境特征，旨在增強(qiáng)對(duì)南方城市地區(qū)降雪天氣形勢、物理量的認(rèn)識(shí)，從而提高對(duì)此類天氣的預(yù)報(bào)和預(yù)警水平。

1 2022年1—2月紹興市降雪過程

2022年1月29—30日、2月2—3日、2月7日、2月17日和2月22—23日，紹興市一共經(jīng)歷了5次雨雪天氣過程，在這5次過程中，越城區(qū)較周邊幾個(gè)縣（市）而言，存在明顯差異，降雪概率明顯偏小，積雪情況也明顯偏弱。

其中，越城1月29—30日、2月2—3日和2月22—23日出現(xiàn)較明顯降雪天氣，1月29日全區(qū)普遍雨夾雪天氣，平原無積雪、29日08：00富盛等南部山區(qū)1 cm積雪，城區(qū)夜間飄雪，30日早上富盛部分路段和村莊1～2 cm積雪；2月2日夜間20：00左右城區(qū)開始降雪，平原無積雪，富盛山區(qū)局部路段1～2 cm積雪；2月22日夜間20：00后開始降雪，截至23日06：00富盛鎮(zhèn)金溪村、文山村等南部山區(qū)積雪深度道路1～2 cm，屋頂3～5 cm，城區(qū)道路有少許濕雪，無明顯積雪，草坪積雪深度1～2 cm，屋頂有2～3 cm積雪。2月7日和2月17日越城出現(xiàn)零星雨夾雪，全區(qū)無積雪。

2 結(jié)果與分析

2.1 形勢場

從研究區(qū)域出現(xiàn)降雪天氣臨近時(shí)刻的大氣環(huán)流形勢分析，這5次過程基本的形勢較為一致，整層的環(huán)流形勢背景均有利于降雪天氣的發(fā)生。500 hPa上東亞槽后冷空氣滲透南下，西南南支槽建立發(fā)展并東移，研究區(qū)域位于南支槽前，西南水汽輸送與北方冷空氣相配合，冷暖氣流不斷交匯（圖1）。700 hPa皆處于西南急流中，850 hPa存在低渦切變。

從850 hPa流場的分布形勢來看，1月29日和2月2日是明顯的冷平流主導(dǎo)，冷空氣較強(qiáng)，而2月7日、2月17日自安徽中部到浙江北部邊緣形成明顯的輻合切變線，切變位置仍然偏北，溫度場后都有暖脊，溫度是轉(zhuǎn)暖的趨勢，冷空氣勢力的強(qiáng)度不如前2次。從-4 ℃線位置上看，1月29日-4 ℃壓至浙中一帶，2月2日和2月7日壓至浙北，2月17日僅在浙江北部邊緣位置（圖2）。從這5次過程來看，-4 ℃線位置越南越城區(qū)降雪概率越大。

2.2 探空分析

從杭州站不同時(shí)次的探空T-logP圖來看，5次過程探空資料均顯示700～850 hPa有逆溫層，1月29日、2月2日和2月22日的逆溫層比較明顯，另外兩次則不明顯（圖3）。風(fēng)場上則表現(xiàn)為偏東風(fēng)與西南風(fēng)的垂直風(fēng)切變，其中也是1月29日、2月2日和2月22日的底層的偏東北氣流配合得更為明顯。

統(tǒng)計(jì)對(duì)比這5次過程的500～925 hPa的溫度，500 hPa溫度在-15～20 ℃，700～850 hPa溫度在-2～-6 ℃，從這里可以看到，1月29日、2月2日和2月22日的逆溫溫差明顯在1 ℃以上，2月7日和2月17日的溫度雖然更低，但沒有明顯逆溫（表1）。降雪實(shí)況也是1月29日、2月2日和2月22日的降雪更明顯，2月7日和2月17日越城區(qū)基本沒有降雪。在925 hPa溫度在-1～-4 ℃之間，零度層在200 m左右，近地面溫度也是1月29日、2月2日和2月22日的過程溫度要低于另外2次。

2.3 地形分析

許多研究表明，地形也是影響降雪的重要影響因素之一[7-8]。從紹興市海拔分布圖來看，以越城區(qū)2次較為明顯的降雪過程為例，在積雪數(shù)值預(yù)報(bào)中高海拔地區(qū)的降雪和積雪條件均優(yōu)于平原，更優(yōu)于城區(qū)（圖4、圖5）。

3 小結(jié)

分析了2022年1—2月發(fā)生在紹興市的5次降雪天氣過程，主要從環(huán)流背景、風(fēng)場、探空、溫度場、動(dòng)力熱力等方面總結(jié)在5次降雪過程造成越城區(qū)降雪天氣的有利環(huán)境特征，結(jié)果表明：

（1）形勢場配置上，北方冷高壓，東亞槽后冷空氣滲透南下，高空位于南支槽前，提供較好的水汽輸送條件，700 hPa存在急流，850 hPa低渦切變，低層具有明顯的動(dòng)力強(qiáng)迫作用。

（2）溫度形勢上，冷空氣勢力偏強(qiáng)，-4 ℃線壓至浙中以南地區(qū)。

（3）700～850 hPa存在較明顯逆溫層，零度層高度低（＜200 m），近地面溫度低（2 ℃左右）。

（4）從降雪來看，尤其是積雪情況，越城區(qū)周邊高海拔山區(qū)降雪概率更大，積雪也一般比城區(qū)偏大2～5 cm。

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責(zé)任編輯：黃艷飛