徐爽 胡鵬宇 王賽頔 張帥 魯楊 柴曉玲
摘 要:利用常規(guī)自動(dòng)站觀測資料和Micpas實(shí)況資料,對2018年3月14日至15日沈陽地區(qū)1次大雪天氣過程進(jìn)行分析,結(jié)果表明:此次降雪過程是在高空低槽、低空切變線和地面冷鋒的共同作用下形成,源源不斷的水汽輸送和緩慢的系統(tǒng)移速是導(dǎo)致此次降雪量級偏大的重要原因;降水相態(tài)的演變與溫度的垂直分布存在良好的對應(yīng)關(guān)系。
關(guān)鍵詞:降雪;相態(tài)轉(zhuǎn)換,0℃層高度
中圖分類號 P458.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號 1007-7731(2018)10-0137-02
隨著近年來我國城市化進(jìn)程不斷加快,氣象災(zāi)害所帶來的影響越來越大。大城市面對極端氣象災(zāi)害的脆弱性也日益凸顯,冬季降雪以及雨夾雪天氣會(huì)給網(wǎng)絡(luò)通訊、城市交通和人們的生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重影響。張琳娜等[1]統(tǒng)計(jì)分析了近31年北京地區(qū)冬季出現(xiàn)雨夾雪天氣的季節(jié)特征,并得到與雨雪轉(zhuǎn)換關(guān)系密切的6個(gè)物理量,即:T850、T925、T1000、H1000-700、H1000-850和地面(2m溫度、2m相對濕度的結(jié)合量)。翟亮等[2]對1次降雪過程的預(yù)報(bào)進(jìn)行偏差分析認(rèn)為,雨雪轉(zhuǎn)換的時(shí)間與0℃層高度的變化關(guān)系密切。徐輝等[3]發(fā)現(xiàn)降水相態(tài)依賴于溫度的垂直結(jié)構(gòu),后者的細(xì)微改變將決定最終到達(dá)地面的降水類型。
2018年3月14日夜間至15日白天,沈陽地區(qū)出現(xiàn)自入冬以來最大的一次雨夾雪天氣過程,本文利用常規(guī)自動(dòng)站觀測資料和Micaps實(shí)況數(shù)據(jù)資料,對此次過程的形成進(jìn)行了分析。
1 過程介紹
2018年3月14日18時(shí)至15日10時(shí),沈陽市出現(xiàn)小雨轉(zhuǎn)大雪、局部暴雪天氣。全市平均降水量達(dá)9.9mm,法庫降水量最大為17.2mm,新民降水量最小為3.3mm;全市平均降雪量為6.9mm,渾南降雪量最大為11.0mm,達(dá)到暴雪量級,新民降雪量最小為1.4mm,為小雪量級。最大積雪深度出現(xiàn)在渾南,為13.0cm,最小積雪深度出現(xiàn)在新民,為0.2cm。
2 天氣形勢
2018年3月14日08時(shí),高空500hPa中高緯為“兩槽一脊”型,巴爾喀什湖以西存在一冷性低渦,并配合東北——西南走向的低槽,貝加爾湖以東至黑龍江省北部地區(qū)存在一冷性深槽,該低槽等溫線落后于等高線,有利于低槽繼續(xù)發(fā)展增強(qiáng),此外,該低槽呈現(xiàn)槽后疏散,槽前匯合的形態(tài),導(dǎo)致低槽強(qiáng)度不斷增強(qiáng)且移速緩慢。700hPa形勢與500hPa相似,內(nèi)蒙古東北部存在一冷式切變,切變前側(cè)存在明顯的西南急流,急流中心風(fēng)速超過22m/s。在內(nèi)蒙古與河北、遼寧交界處高空850hPa存在尺度較小的低壓環(huán)流,并配合一冷式切變,前側(cè)低空急流強(qiáng)盛。海平面氣壓場呈現(xiàn)北高南低的形勢,貝加爾湖地區(qū)為大范圍的高壓區(qū),等壓線中心值為1040hPa,我國北部大范圍地區(qū)受低壓系統(tǒng)控制,冷高壓前緣為地面冷鋒,遼寧地區(qū)位于地面倒槽頂部(圖1)。
此次降雪過程天氣系統(tǒng)相互配合,強(qiáng)烈的動(dòng)力抬升條件有利于降雪過程觸發(fā)和增強(qiáng),同時(shí)系統(tǒng)移速緩慢,在沈陽地區(qū)上空持續(xù)時(shí)間較長,配合良好的水汽輸送,利于降雪過程的持續(xù)。
3 相態(tài)轉(zhuǎn)換
2018年3月14日08時(shí),沈陽地區(qū)上空地面至850hPa呈現(xiàn)逆溫,且溫度露點(diǎn)差小,水汽條件較好。14日20時(shí)至15日08時(shí),沈陽地區(qū)上空整層均為濕層,有利于降水過程的持續(xù);20時(shí)0℃層高度略低于700hPa高度,因此前期降水相態(tài)以雨為主,15日08時(shí)自地面至高空均低于0℃,后期降水相態(tài)以雪為主(圖2)。
此次降水過程前期為降雨,隨著冷空氣的不斷滲透,溫度逐漸降低,降水相態(tài)在15日1時(shí)30分左右逐漸轉(zhuǎn)為雪。結(jié)合圖3可以發(fā)現(xiàn),14日20時(shí)前,地面至850hPa均為偏南風(fēng),相應(yīng)的層結(jié)溫度較高(850hPa溫度超過5℃,925hPa溫度超過4℃)。隨著冷空氣的不斷增強(qiáng),各層結(jié)溫度迅速降低,至15日02時(shí),850hPa溫度低于0℃,925hPa溫度低于2℃,此時(shí)降水相態(tài)逐漸轉(zhuǎn)為雪。可見,降水相態(tài)的演變與溫度的垂直分布存在良好的對應(yīng)關(guān)系。
4 結(jié)論
(1)此次降雪過程是在高空低槽、低空切變線和地面冷鋒的共同作用下形成的,源源不斷的水汽輸送和緩慢的系統(tǒng)移速甚至停留是導(dǎo)致此次降雪量級較大的重要原因。
(2)降水相態(tài)的演變與溫度的垂直分布存在良好的對應(yīng)關(guān)系,T850、T925和T1000在雨夾雪天氣過程的預(yù)報(bào)中具有重要的參考作用。
參考文獻(xiàn)
[1]張琳娜,郭銳,曾劍,等.北京地區(qū)冬季降水相態(tài)的識(shí)別判據(jù)研究[J].高原氣象,2013,32(6):1780-1786.
[2]翟亮,郭淳薇,馬新成,等.北京2016年"11.20"初雪預(yù)報(bào)偏差分析[J].氣象,2018,44(1):151-158.
[3]徐輝,宗志平.一次降水相態(tài)轉(zhuǎn)換過程中溫度垂直結(jié)構(gòu)特征分析[J].高原氣象,2014,33(5):1271-1280. (責(zé)編:王慧晴)