论文部分内容阅读
摘要：从2018年1月24日晚上至2月5日，贵州经历了低温雨雪天气。通过分析，该过程可分为三个阶段，即中东部地区冻雨的主导期，中西部地区的弱雨雪期和降雪发展期。本文使用观测数据来分析此阶段下雨和低温降雪的原因。
关键词：贵州省;低温;雨雪;形成原因
引言
低温雨雪和冰冻天气是灾难性的，冬季常常发生在中国的低纬度高原地区，常常对各行各业和工作场所造成严重影响和人们的生活。自2008年初在中国南方发生低温雨雪和冰冻灾害以来[1]，气象科学家和大多数科学技术工作者就更加关注研究这种灾难性的气候。大量研究表明，中高纬度环流受阻是大规模低温气候产生的重要背景，而逆温层则是南方大范围冻雨形成和维持时间长的必要条件之一。这次，从2018年1月底到2月初，贵州又经历了十天的低温雨雪灾害。这个过程的特点是什么？与以前相比有何异同？本文针对这些问题进行分析和研究。
1.2018年初贵州低温雨雪天气的特点
从2018年1月24日晚上至2月5日，贵州有十多天的降雨和低温降雪。根据有关观测资料的统计，这种低温雨雪过程可分为三个阶段。
1.1第一阶段
第一阶段是从24日晚上到28日凌晨，这是以冻雨占主导的中东部地区雨雪增长的主要时期。1月24日，受强冷空气影响，寒潮天气发生在贵州省的东部和北部。 25日8点，贵州东部6个县市的最低气温低于0℃，4个县市出现雨凇，最大结冰直径为29毫米。25日，强烈的冷空气吹向贵州中西部，东部雨雪范围迅速扩大。 26日8点，53个县市温度降到0℃以下，59个县市发生雨凇，22个县市降雪，最大结冰直径达到41毫米。此外，从24小时最大降水量，积雪站次和最大雪深的角度来看，除了26日8点钟观测到的15毫米最大降水量之外，这24小时最大降水量剩余时间为2-6毫米，而降雪站的数量只有5-9个站，最大降雪深度仅为1cm。这表明该阶段的降水阶段很复杂，雨雪混合，主要是冻雨为主，结冰的速度快。
1.2第二阶段
第二阶段是从28日到30日，雨雪区向西移动，冻雨减少，并保持了中西部的弱降雪。尽管29日8点时0℃以下的低温几乎遍及全省，但多雨和多雪的气候有所减少。这时，雨凇减少到38个县市。30日雨雪继续减少，31日8点钟雨凇降到12个县市，西部仍有25个县市降雪。在此阶段，各个位置的最大24小时降雨量为2-4毫米。尽管有20-25个县市降雪，但积雪站次数量仅为2-7个，最大降雪深度仅为1厘米，基本上是微量降雪到小雪。在此阶段冻雨减少，降雪仍然存在，但强度非常弱，具有弱降雪的特征。
1.3第三阶段
第三阶段是从1月31日至2月1日夜间到5日凌晨，这是中西部的降雪发展阶段。31日8时至2月1日8时，贵州西部40个县市降雪，雨凇减少到1个县。2月1日白天停止后，从2月1日晚上到2月2日再次发生降雪。 2日8点，观测到73个县市的气温降到0℃以下，包括贵阳在内的49个县市发生降雪，有13个县市有积雪，最大积雪深度为2厘米。3日仅限于西方的降雪。4日到5日凌晨降雪范围扩大。5月8日上午的观测显示，有52个县市降雪，有22个县市积雪，但最大降雪深度仅为4厘米。在此阶段，24小时最大的降雨量为4毫米，积雪站次有两个高峰，分别是2日8时和5日8时，但是最大降雪深度仅为3厘米，相当于最大达到中雪水平。这表明，在此期间，贵州中西部地区的降雪频率很高，通常是小雪，从1日夜至2日和4日上午有两次中雪。
2.不同阶段的环流特征及其对低温雨雪天气的影响
无论是2008年初南部的大规模持续低温降雨，冰雪天气，还是2011年1月贵州的低温雨雪天气[2]，天气的发生这与亚洲中高纬度地区的稳定和持续的阻塞环流状况密切相关。此过程与前两次的低温雨雪有什么区别？下面将根据前三个阶段分别进行讨论。
2.1第一阶段
从2018年1月20日至23日，欧亚500 hPa的中高纬度已经形成了阻塞状态。乌山（乌拉尔山）附近为稳定的阻塞高压，高压中心为552 dagpm，亚洲的中高纬度地区有低压和极涡。该中心位于雅库茨克至鄂霍次克海之间，其价值低于500 dagpm。从24日点8点到28日8点，阻高的中心位于乌山的南侧，平均中心值为560 dagpm，阻高继续向俄罗斯北部隆起，东北和西南高压形成了一座高压脊。它在新疆北部的阿勒泰地区有一个前期形成的532 dagpm低切涡，该低涡与-40℃的冷中心配合。与此同时，东亚极地涡是强大偏南部的。 516 dagpm的区域覆盖了从中国东北到鄂霍次克海的广阔区域。极地涡旋的主体进入鄂霍次克海，而新的涡旋继续融合到中国东北的主要极地涡旋中。在这种西高东低的阻塞形势下，贝加尔湖向北形成了一条水平的东西向西南横槽，这有利于冷空气继续向南传播并影响贵州。在中低纬度地区，24日南支槽到达80°E附近，随后逐渐东移24—27日，贵州为逐渐东移的南支槽前西南气流影响，并具有一定的水汽输送条件，有利于降水的发展。此外，在850 hPa处，贵州以南约30°N处有一条切变线。切变线于24日进入贵州北部，于28日8点进入中国南部，并到达西部的云南与贵州的交界处。南侧保持通向西南的畅通空气，为现阶段的降水提供了有利条件。
2.2第二階段
2018年1月28日至29日，日尔亚极涡旋反转，横槽转为垂直方向，将地面和强烈的冷空气引向南方。乌拉尔山脉南侧的阻塞高和北疆的低涡在30日前逐渐减弱。特别是，北疆的低涡成为一条低槽，沿着河西走廊向东移动，导致冷空气穿过秦岭，并通过四川进入贵州低纬度地区。 28-30日，南支槽东移至贵州[3]，而贵州从上一时期的西南部气流变成了偏西方气流。同时，印度和孟加拉湾之间的高度增加，副热带高压确立。这表明此阶段的大气环流分解为西高东低模式。同时，850 hPa的切变进入华南，贵州受到切变线北侧稳定的东北气流的影响，这导致没有有效的降水。在云南东部，风力微弱。考虑到实际海拔高度，云南与贵州之间的850 hPa切变线基本上可以用来确定地面的前沿面积。因此，在现阶段，由于锋区进入云南东部，贵州受锋面影响的区域出现在中西部地区，其收敛性较弱也是造成贵州中西部雨雪较弱的原因。
2.3第三阶段
从1月31日至2月5日8点，500 hPa亚欧中高纬度通过两槽一脊环流得到加强[4]。极地的高纬度极涡向南移动并取代了第二阶段的极涡。从俄罗斯远东到中国东北形成了一个新的516 dagpm低涡。低槽从贝加尔湖东移并迅速加深，使东亚低槽结实且偏西和南，低槽底部达到约30°N，有利于冷空气直到华南。中低纬度地区，从印缅地区到我国新疆以北地区均为高压脊控制，贵州处于脊前西北气流控制，但仍存在短波槽，在西北气流中经常向东移动。在850 hPa时，切变线的主体到达了华南的海岸，其西部部分到达了云南的中部，保持了南北向弱收敛，即云贵之间的低风速场第二阶段相似。但是，为什么贵州中部和西部的降雪量从1日夜间增加到2日以及4日到5日凌晨呢？通过对这两个时期700 hPa风场的分析发现，四川到重庆之间有一条切变线，南压进入贵州，从四川到西北至贵州西部，有一条明显的冷舌（即温度槽）。使贵州处于-12-0℃的寒冷地区。明显，在中层成为西偏北气流的情况下，切变线不仅是降雪的主要动力条件，而且还是促使切变线北侧冷平流增强南压的动力因素，从而满足降雪的温度条件。
结语
总之，这次低温雨雪天气与前两次亚洲中高纬度持续长时间的阻塞环流不同。这个过程阻塞高压和南支槽维持时间较短，但东亚极涡强度大且偏南，持续时间较长。
参考文献
[1]甘文强，蓝伟，杜小玲，等.2018年1月底至2月初贵州低温雨雪天气成因初探[J].暴雨灾害，2018，37（05）：410-420.
[2]张润琼，刘艳雯.2011年初贵州低温雨雪冰冻天气影响分析[C]//高原山地气象研究暨西南区域气象学术交流会.2012.
[3]杜小玲，高守亭，彭芳.2011年初贵州持续低温雨雪冰冻天气成因研究[J].大气科学，2014，38（001）：61-72.
[4]吴古会，彭芳，崔庭，等.2011年冬季贵州低温雨雪冰冻天气的成因分析[J].气象，2012（03）：37-45.
作者简介：焦永春（1986-）女，回族，甘肃省会宁县人，本科学历，从事气象工作。
关键词：贵州省;低温;雨雪;形成原因
引言
低温雨雪和冰冻天气是灾难性的，冬季常常发生在中国的低纬度高原地区，常常对各行各业和工作场所造成严重影响和人们的生活。自2008年初在中国南方发生低温雨雪和冰冻灾害以来[1]，气象科学家和大多数科学技术工作者就更加关注研究这种灾难性的气候。大量研究表明，中高纬度环流受阻是大规模低温气候产生的重要背景，而逆温层则是南方大范围冻雨形成和维持时间长的必要条件之一。这次，从2018年1月底到2月初，贵州又经历了十天的低温雨雪灾害。这个过程的特点是什么？与以前相比有何异同？本文针对这些问题进行分析和研究。
1.2018年初贵州低温雨雪天气的特点
从2018年1月24日晚上至2月5日，贵州有十多天的降雨和低温降雪。根据有关观测资料的统计，这种低温雨雪过程可分为三个阶段。
1.1第一阶段
第一阶段是从24日晚上到28日凌晨，这是以冻雨占主导的中东部地区雨雪增长的主要时期。1月24日，受强冷空气影响，寒潮天气发生在贵州省的东部和北部。 25日8点，贵州东部6个县市的最低气温低于0℃，4个县市出现雨凇，最大结冰直径为29毫米。25日，强烈的冷空气吹向贵州中西部，东部雨雪范围迅速扩大。 26日8点，53个县市温度降到0℃以下，59个县市发生雨凇，22个县市降雪，最大结冰直径达到41毫米。此外，从24小时最大降水量，积雪站次和最大雪深的角度来看，除了26日8点钟观测到的15毫米最大降水量之外，这24小时最大降水量剩余时间为2-6毫米，而降雪站的数量只有5-9个站，最大降雪深度仅为1cm。这表明该阶段的降水阶段很复杂，雨雪混合，主要是冻雨为主，结冰的速度快。
1.2第二阶段
第二阶段是从28日到30日，雨雪区向西移动，冻雨减少，并保持了中西部的弱降雪。尽管29日8点时0℃以下的低温几乎遍及全省，但多雨和多雪的气候有所减少。这时，雨凇减少到38个县市。30日雨雪继续减少，31日8点钟雨凇降到12个县市，西部仍有25个县市降雪。在此阶段，各个位置的最大24小时降雨量为2-4毫米。尽管有20-25个县市降雪，但积雪站次数量仅为2-7个，最大降雪深度仅为1厘米，基本上是微量降雪到小雪。在此阶段冻雨减少，降雪仍然存在，但强度非常弱，具有弱降雪的特征。
1.3第三阶段
第三阶段是从1月31日至2月1日夜间到5日凌晨，这是中西部的降雪发展阶段。31日8时至2月1日8时，贵州西部40个县市降雪，雨凇减少到1个县。2月1日白天停止后，从2月1日晚上到2月2日再次发生降雪。 2日8点，观测到73个县市的气温降到0℃以下，包括贵阳在内的49个县市发生降雪，有13个县市有积雪，最大积雪深度为2厘米。3日仅限于西方的降雪。4日到5日凌晨降雪范围扩大。5月8日上午的观测显示，有52个县市降雪，有22个县市积雪，但最大降雪深度仅为4厘米。在此阶段，24小时最大的降雨量为4毫米，积雪站次有两个高峰，分别是2日8时和5日8时，但是最大降雪深度仅为3厘米，相当于最大达到中雪水平。这表明，在此期间，贵州中西部地区的降雪频率很高，通常是小雪，从1日夜至2日和4日上午有两次中雪。
2.不同阶段的环流特征及其对低温雨雪天气的影响
无论是2008年初南部的大规模持续低温降雨，冰雪天气，还是2011年1月贵州的低温雨雪天气[2]，天气的发生这与亚洲中高纬度地区的稳定和持续的阻塞环流状况密切相关。此过程与前两次的低温雨雪有什么区别？下面将根据前三个阶段分别进行讨论。
2.1第一阶段
从2018年1月20日至23日，欧亚500 hPa的中高纬度已经形成了阻塞状态。乌山（乌拉尔山）附近为稳定的阻塞高压，高压中心为552 dagpm，亚洲的中高纬度地区有低压和极涡。该中心位于雅库茨克至鄂霍次克海之间，其价值低于500 dagpm。从24日点8点到28日8点，阻高的中心位于乌山的南侧，平均中心值为560 dagpm，阻高继续向俄罗斯北部隆起，东北和西南高压形成了一座高压脊。它在新疆北部的阿勒泰地区有一个前期形成的532 dagpm低切涡，该低涡与-40℃的冷中心配合。与此同时，东亚极地涡是强大偏南部的。 516 dagpm的区域覆盖了从中国东北到鄂霍次克海的广阔区域。极地涡旋的主体进入鄂霍次克海，而新的涡旋继续融合到中国东北的主要极地涡旋中。在这种西高东低的阻塞形势下，贝加尔湖向北形成了一条水平的东西向西南横槽，这有利于冷空气继续向南传播并影响贵州。在中低纬度地区，24日南支槽到达80°E附近，随后逐渐东移24—27日，贵州为逐渐东移的南支槽前西南气流影响，并具有一定的水汽输送条件，有利于降水的发展。此外，在850 hPa处，贵州以南约30°N处有一条切变线。切变线于24日进入贵州北部，于28日8点进入中国南部，并到达西部的云南与贵州的交界处。南侧保持通向西南的畅通空气，为现阶段的降水提供了有利条件。
2.2第二階段
2018年1月28日至29日，日尔亚极涡旋反转，横槽转为垂直方向，将地面和强烈的冷空气引向南方。乌拉尔山脉南侧的阻塞高和北疆的低涡在30日前逐渐减弱。特别是，北疆的低涡成为一条低槽，沿着河西走廊向东移动，导致冷空气穿过秦岭，并通过四川进入贵州低纬度地区。 28-30日，南支槽东移至贵州[3]，而贵州从上一时期的西南部气流变成了偏西方气流。同时，印度和孟加拉湾之间的高度增加，副热带高压确立。这表明此阶段的大气环流分解为西高东低模式。同时，850 hPa的切变进入华南，贵州受到切变线北侧稳定的东北气流的影响，这导致没有有效的降水。在云南东部，风力微弱。考虑到实际海拔高度，云南与贵州之间的850 hPa切变线基本上可以用来确定地面的前沿面积。因此，在现阶段，由于锋区进入云南东部，贵州受锋面影响的区域出现在中西部地区，其收敛性较弱也是造成贵州中西部雨雪较弱的原因。
2.3第三阶段
从1月31日至2月5日8点，500 hPa亚欧中高纬度通过两槽一脊环流得到加强[4]。极地的高纬度极涡向南移动并取代了第二阶段的极涡。从俄罗斯远东到中国东北形成了一个新的516 dagpm低涡。低槽从贝加尔湖东移并迅速加深，使东亚低槽结实且偏西和南，低槽底部达到约30°N，有利于冷空气直到华南。中低纬度地区，从印缅地区到我国新疆以北地区均为高压脊控制，贵州处于脊前西北气流控制，但仍存在短波槽，在西北气流中经常向东移动。在850 hPa时，切变线的主体到达了华南的海岸，其西部部分到达了云南的中部，保持了南北向弱收敛，即云贵之间的低风速场第二阶段相似。但是，为什么贵州中部和西部的降雪量从1日夜间增加到2日以及4日到5日凌晨呢？通过对这两个时期700 hPa风场的分析发现，四川到重庆之间有一条切变线，南压进入贵州，从四川到西北至贵州西部，有一条明显的冷舌（即温度槽）。使贵州处于-12-0℃的寒冷地区。明显，在中层成为西偏北气流的情况下，切变线不仅是降雪的主要动力条件，而且还是促使切变线北侧冷平流增强南压的动力因素，从而满足降雪的温度条件。
结语
总之，这次低温雨雪天气与前两次亚洲中高纬度持续长时间的阻塞环流不同。这个过程阻塞高压和南支槽维持时间较短，但东亚极涡强度大且偏南，持续时间较长。
参考文献
[1]甘文强，蓝伟，杜小玲，等.2018年1月底至2月初贵州低温雨雪天气成因初探[J].暴雨灾害，2018，37（05）：410-420.
[2]张润琼，刘艳雯.2011年初贵州低温雨雪冰冻天气影响分析[C]//高原山地气象研究暨西南区域气象学术交流会.2012.
[3]杜小玲，高守亭，彭芳.2011年初贵州持续低温雨雪冰冻天气成因研究[J].大气科学，2014，38（001）：61-72.
[4]吴古会，彭芳，崔庭，等.2011年冬季贵州低温雨雪冰冻天气的成因分析[J].气象，2012（03）：37-45.
作者简介：焦永春（1986-）女，回族，甘肃省会宁县人，本科学历，从事气象工作。