黃南州初春大到暴雪天氣過(guò)程分析

任強(qiáng) 吳登成 盛兆權(quán)

摘要 利用常規(guī)高空、地面、自動(dòng)站降水實(shí)況、單站要素及數(shù)值預(yù)報(bào)模式等資料，對(duì)2021年3月9日青海省黃南州出現(xiàn)的大到暴雪天氣的環(huán)流背景、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、模式檢驗(yàn)等進(jìn)行了綜合分析。結(jié)果表明：高原低渦是產(chǎn)生這次暴雪天氣的主要影響系統(tǒng)，低渦東南側(cè)強(qiáng)勢(shì)的西南氣流為此次降水帶來(lái)了充沛的水汽，配合低空冷空氣，為此次降雪創(chuàng)造了足夠的動(dòng)力和觸發(fā)條件。

關(guān)鍵詞 黃南州;大到暴雪;高原低渦

中圖分類(lèi)號(hào)：P458 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095–3305（2021）03–0115–03

暴雪是指在24 h內(nèi)降雪量超過(guò)10 mm以上的雪。青海省地處青藏高原東北部，由于海拔高度落差較大，形成了降雪的特殊氣候，大到暴雪天氣分布于全年各月，即使是盛夏季節(jié)的7月和8月也不例外。除了海拔高以外，晝夜溫差大、加之冷暖空氣交匯頻繁，導(dǎo)致在盛夏季節(jié)也有雪花飄飄的景象。在隆冬季節(jié)的12月和1月暴雪次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于3月和10月份的次數(shù)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)青海省青南牧區(qū)的大到暴雪天氣過(guò)程及其形成機(jī)理進(jìn)行了研究并得出了一些結(jié)論[1]。以近期的天氣個(gè)例分析為主，對(duì)2021年3月9日大到暴雪天氣過(guò)程的形成、結(jié)構(gòu)和演變進(jìn)行分析和歸納總結(jié)，更加深入了解青海省黃南州大到暴雪天氣的形成機(jī)理，有助于預(yù)報(bào)員提高對(duì)大到暴雪天氣的認(rèn)識(shí)和預(yù)報(bào)能力，為防災(zāi)減災(zāi)工作提供幫助[2]。

1 降雪過(guò)程實(shí)況

2021年3月9—10日黃南州出現(xiàn)大范圍降雪天氣，共有18個(gè)測(cè)站出現(xiàn)降雪，其中6個(gè)站達(dá)到暴雪、5個(gè)站達(dá)到大雪，降水中心位于河南縣托葉瑪鄉(xiāng)夏吾特村19.6 mm。此次降水時(shí)段主要集中在9日21：00—10日02：00，暴雪天氣出現(xiàn)在該時(shí)段（圖1）。

2 影響系統(tǒng)演變

在2021年3月9日20：00 500 hPa高空?qǐng)D中，亞歐大陸中高緯度環(huán)流呈現(xiàn)兩槽一脊的環(huán)流形勢(shì)，東北地區(qū)冷渦發(fā)展強(qiáng)盛中，貝湖槽東移發(fā)展加強(qiáng)，青海省西部有下滑的短波槽向高原移動(dòng)，其東側(cè)形成較強(qiáng)的鋒區(qū)（圖2）。青藏高原南部的南支槽在孟加拉灣地區(qū)移速緩慢并且加深，南支槽槽前的西南暖濕氣流一場(chǎng)活躍，其主要特征表現(xiàn)為高濕，風(fēng)速?gòu)?qiáng)，并且青海省東南部地區(qū)T-Td≤5℃，比濕場(chǎng)青海省東南部地區(qū)在1～2 g/kg。隨著系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展，青海省北部的強(qiáng)鋒區(qū)南壓，52818站、56004站、52836站轉(zhuǎn)為強(qiáng)的西北氣流，而甘孜、56046站、56080站等仍維持旺盛的西南氣流，南支槽前的西南暖濕氣流在青海省東南部匯合形成明顯的風(fēng)向輻合和風(fēng)速輻合，西側(cè)有強(qiáng)冷溫槽配合，南支槽東移緩慢，使其東側(cè)向高原東南部輸送西南暖濕氣流的通道一直處于暢通狀態(tài)[3]。

另外，從700 hPa形勢(shì)場(chǎng)分布來(lái)看，青海東部至四川南部存在一條8～14 m/s的低空急流帶，有助于低層西南低空暖濕氣流向青海輸送，青海的格爾木站為>4 m/s的東北風(fēng)，且西寧為東南風(fēng)，這種的流場(chǎng)的組合導(dǎo)致在青海的東部形成了氣流的輻合，符合青海省東部形成大到暴雪的一項(xiàng)天氣指標(biāo)。

2.1 低渦環(huán)流結(jié)構(gòu)

由于青藏高原特殊的地形與地理環(huán)境，形成了獨(dú)特的高原天氣系統(tǒng)，它的發(fā)生發(fā)展不但影響高原也影響高原東部地區(qū)。青藏高原低渦是一種產(chǎn)生于青藏高原主體邊界層中的中尺度天氣系統(tǒng)，多出現(xiàn)在高原主體的30°～35°N，87°E以西的范圍內(nèi)，而消失于高原東半部的下坡處。中緯度多短波槽活動(dòng)，短波槽后部伴有較強(qiáng)的冷溫槽，強(qiáng)鋒區(qū)在40°～50°N，槽后西北氣流與印度西南暖流相遇生成渦，渦的東南方為負(fù)變溫、負(fù)變高，后部又有冷空氣侵入，則易于加深并進(jìn)入高原，貝湖槽槽前的西北風(fēng)引導(dǎo)冷空氣迅速向南侵襲，在青海省東南部上空與西南暖濕氣流匯合，造成青海省黃南州大到暴雪天氣。

2.2 地面系統(tǒng)演變

從2021年9日14：00地面溫度要素時(shí)序圖得知，在降雪前暴雪落區(qū)的溫度都在0℃以上，但是伴隨冷空氣的入侵，導(dǎo)致了暖空氣被冷空氣抬升，有利于低層輻合加強(qiáng)，上升運(yùn)動(dòng)加劇（圖3）。此時(shí)，青海省東部處于冷鋒前，高層冷暖空氣交匯，有利于地面的鋒生，鋒面兩側(cè)溫度梯度加大，并且冷暖氣流混合過(guò)程中進(jìn)行潛熱吸收，形成了有效的降水觸發(fā)機(jī)制，此時(shí)青海省東南部地區(qū)以降雪為主。而且，大到暴雪天氣的發(fā)生發(fā)展，不止要有大的環(huán)流背景配合，而且必須要有中尺度系統(tǒng)。在20：00的地面風(fēng)場(chǎng)上發(fā)現(xiàn)，位于青海省黃南州南部地區(qū)有一條清晰的地面中尺度輻合線，它有利于近地面的動(dòng)力抬升。此次大到暴雪天氣過(guò)程是北方向南侵襲的冷空氣與孟加拉灣的暖濕氣流共同作用的表現(xiàn)。

3 模式檢驗(yàn)分析

從各模式24 h內(nèi)逐3 h黃南地區(qū)的降水預(yù)報(bào)來(lái)看：實(shí)況是7日和8日全州無(wú)降水，但GRAPES-3 km在11：00～17：00預(yù)報(bào)有有少量降水，EC和GRAPES-GFS，預(yù)報(bào)無(wú)降水（圖4）。對(duì)于9日的降水，EC和GRAPES-GFS對(duì)降水起止時(shí)間段預(yù)報(bào)得較好，但降水強(qiáng)度上EC更為接近實(shí)況，但量級(jí)偏小。總體來(lái)看，此次過(guò)程中模式對(duì)量級(jí)考慮太小，導(dǎo)致預(yù)報(bào)出現(xiàn)偏差。

4 小結(jié)

（1）高原低渦和地面冷空氣時(shí)造成此次大到暴雪的主要影響系統(tǒng)，低渦東南側(cè)強(qiáng)盛的西南氣流為此次降雪天氣提供了充沛的水汽。

（2）中緯度多短波槽活動(dòng)，短波槽后部伴有較強(qiáng)的冷溫槽，強(qiáng)鋒區(qū)在40°N～50°N，槽后西北氣流與印度西南暖流相遇生成渦。

（3）此次大到暴雪過(guò)程是槽前西北氣流引導(dǎo)南下的冷空氣與來(lái)自孟加拉灣南邊的西南暖濕氣流共同影響的結(jié)果。

（4）數(shù)值預(yù)報(bào)模式在此次預(yù)報(bào)的落區(qū)上有較好的指導(dǎo)意義，但在量級(jí)方面需要加以訂正。

參考文獻(xiàn)

[1] 王希娟，時(shí)興合，徐亮，等.青海南部地區(qū)初冬雪災(zāi)變化及環(huán)流特征[J].氣象科技，2007，35（3）：345-242.

[2] 王江山，李錫福.青海天氣氣候[M].北京：氣象出版社，2004.

[3] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學(xué)原理和方法[M].第四版北京：氣象出現(xiàn)社2007.

責(zé)任編輯：黃艷飛