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摘 要 2011年4月1日山西省朔州市全市普降暴雪，通过对天气形势，物理量场和卫星云图的分析，发现此次降水过程是一次典型的回流降水过程，低层辐合，高层辐散的高低层散度的垂直配置及低空急流是此次降水过程的动力原因，中层来自南方的西南暖湿气流为这次过程提供了充足的水汽来源，低层回流的东北冷空气维持干冷特性，在降水过程中起抬升暖湿气流，增加了大气的斜压性的作用，促进了水汽的辐合上升。
关键词 暴雪；回流；水汽来源；山西省朔州市
中图分类号：P458.121 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2014）11--3
2011年4月1—2日山西省朔州市全市范围内普降暴雪，从1日08：00-20：00，总降水量就达10～14 mm，积雪深度超过8 mm，达暴雪量级。由于降水集中，累积降水量大，积雪又深，对交通运输及各行各业都造成了很大的影响。近年来，山西省有关专家学者对山西省的暴雪天气做过不少研究[4]，但大都针对山西中南部，对北部地区的研究较少，为此本文利用常规气象资料对朔州地区这次的强降雪过程从影响系统，物理量场和卫星云图进行分析，希望从中找到一些规律，为今后的北部的暴雪预报提供帮助。
1 环流形势演变
暴雪出现前，500 hPa高空图上，亚洲高纬环流平直，从极涡分裂出小槽位于贝加尔湖附近，温度槽落后于高度槽，并有-44 ℃的冷中心配合，槽后有冷平流。反映在700 hPa是明显的锋区密集带，地面图上有冷锋配合，锋后高压中心值达1 035。系统沿西北路径东移南下，并不断增强。同时，中纬500 hPa上有西风小槽东移。 700 hPa上3月29日有高原涡形成，但很快消散。3月31日四川东部有西南涡形成，东移北上。地面图上，我国东部受高压控制，山西省位于高压后部，偏南气流控制，气温偏高。
4月1日08：00时，500 hPa高空图上，高纬为两槽一脊型，贝湖为一宽脊。极涡分裂的小槽在东北加强为东北低涡，中纬为平直西风环流，35°～40°N，100°～110°E，河套内有东移的西风小槽，槽前的西南气流控制山西全省，引导南方的暖湿气流北上。700 hPa上朔州市位于锋区底部，西南涡北上影响山西，西南涡北侧形成东北西南向切变线，切变线东侧的偏南气流控制我市，来自孟加拉湾的西南暖湿气流贯通山西全省，水汽通道打通。850 hPa上我市处于蒙古高压底部的偏东或东北气流控制[1]，风速大于等于10 m/s，东北急流加强了低层水汽的辐合。地面图上锋后冷高压东移受阻，明显在102°E附近和120°E附近南伸出两个高压脊，河套倒槽开始向北发展，朔州市处于东高西低的高压底部回流形势控制下。在这种有利形势控制下4月1日白天全市降暴雪。（图1）
到1日20：00时，500 hPa高空图上，高纬继续维持两槽一脊型，风场上，河套与山西省北部交界有浅槽，但全省转为偏西风。700 hPa上等温线稀疏，有弱冷平流，切变线东移南压，朔州市受切变线西侧偏北气流控制，水汽通道切断。850 hPa上有冷平流，地面图山西全省被高压控制。虽然高空有浅槽，但低层无系统配合，水汽条件变差，降水明显减弱，局地性增强，气温降低。直到4月2日20：00时，700 hPa切变线移出山西省，高低空转为偏北气流控制，降水结束。
2 物理条件分析
2.1 水汽条件
2.1.1 水汽通量和水汽通量散度
700 hPa的流场和水汽通量场上，3月31日20：00时从孟湾有一水汽输送带，与700 hPa的西南气流对应，水汽通量大值区北伸至河套，未进入山西境内。4月1日08：00时，输送带东移北进，顶部伸入山西省，省内北纬39.5°以南水汽通量都达到2.0（s. hpa. cm） -1， 20：00时水汽输送带控制全省，08：00-20：00时也正是朔州市的主要降水时段。水汽通量散度时间垂直剖面图上（图2），3月31日20：00时-4月1日08：00时850 hPa以下是辐合区，中心值达-3.2 g. （s. hpa. cm2） -1，700～500 hPa是辐散区，说明4月1日朔州市上空有充足的水汽辐合上升[2]。
2.1.2 湿层厚度分析
从全市六县区中选取城区和右玉作为平原和山区的代表，分别作两站比湿和相对湿度时间垂直剖面图。由朔城区的比湿剖面图（图3）可知，4月1日比湿大值区位于850～500 hPa之间，中心值达4 g/kg ，850 hPa以下为干区。相对湿度剖面图（图4）上1日城区上空850～500 hPa，1 000～925 hPa有两个大值区，925～850 hPa间为干区，考虑到山西省平均海拔1 000 m，朔州市地面气压850hPa左右，因此城区上空相对湿度大值区位于850～500 hPa之间。这说明这次暴雪的水汽是伴随中层的西南气流进入降水区，整个中层都为湿区，湿层深厚[3]。
对水汽条件的分析可知，这次暴雪过程中的水汽来自700 hPa的西南气流，即水汽来源于南方，低层回流的东北风保持了干冷特性，起冷垫作用，一方面促使暖湿空气的上升，增强了上升运动；另一方面，增强了大气的斜压性，有利于降水的加强。
2.2 动力条件分析
2.2.1 散度场分析
沿暴雪中心做4月1日的散度垂直剖面图，在08：00时的图（图5）上，1 000～850 hPa有负环流中心，500～400 hPa有正环流中心配合，低层辐散，高层辐合说明有强烈的上升运动。20：00时，低层辐散中心东移北抬，高层无正环流配合，不利于抬升，与20：00后降水减弱的情况符合。
3 卫星云图分析
无论在红外云图，可见光云图或是水汽图上，山西省境内与降水相关的云系明显分成两块，与降水图上的两个中心重合。在4月1日08：00时-23：00时的水气图上，云系颜色偏暗，说明高层为干区，水汽位于中低层。将红外云图与700 hPa风场叠加，可以发现，我市上空的降水云团与700 hPa西南气流紧密相连，3月31日20：00时，西南气流位于河套，云团也位于该地区。4月1日08：00时西南气流东移北伸进入朔州市，同时风速加大，在卫星云图上显示出降水云团东移进入我市，同时云系发展，结构密实。20：00时，西南气流南压，云团东移减弱。这也证明张迎新等关于华北回流降水的起止时间与中高层暖湿气流的风向相关较好，降水强度的变化与风速的大小成正相关[5]。
4 结论与讨论
第一，在中亚中高纬上空稳定平直环流的背景下，700 hPa切变，地面回流的和低空急流的共同配合造成了朔州市这次的暴雪过程。
第二，水汽来自700 hPa的西南暖湿气流，而非低层回流的空气。降水的起止与暖湿气流的风向相关较好，降水强度的变化与风速大小有关，回流的东北气流维持了干冷特性，促使了暖湿空气的上升，增加了大气的斜压性，有利于降水的增强。
第三，深厚的湿层和持续的水汽辐合为暴雪提供了充沛的水汽供应，低层辐合，高层辐散的垂直结构加强了水汽的垂直上升运动。
参考文献
[1]张迎新，张守保.华北平原回流天气的结构特征[J].南京气象学院学报， 2006，29（1）：107-113.
[2]赵桂香.一次回流与倒槽共同作用产生的暴雪天气分析[J].气象，2007，33（11）：41-48.
[3]王建中，丁一汇.一次华北强降雪过程的湿对称不稳定性研究[J].气象学报，1995，54（3）：451-460.
[4]赵桂香，许东蓓.山西两类暴雪的预报比较[J].高原气象，2008，27（5）：1140-1148.
[5]何正梅，贾利芳.大同市一次大到暴雪天气诊断分析[J].山西气象，2011，94（1）：12-17.
（责任编辑：刘昀）
关键词 暴雪；回流；水汽来源；山西省朔州市
中图分类号：P458.121 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2014）11--3
2011年4月1—2日山西省朔州市全市范围内普降暴雪，从1日08：00-20：00，总降水量就达10～14 mm，积雪深度超过8 mm，达暴雪量级。由于降水集中，累积降水量大，积雪又深，对交通运输及各行各业都造成了很大的影响。近年来，山西省有关专家学者对山西省的暴雪天气做过不少研究[4]，但大都针对山西中南部，对北部地区的研究较少，为此本文利用常规气象资料对朔州地区这次的强降雪过程从影响系统，物理量场和卫星云图进行分析，希望从中找到一些规律，为今后的北部的暴雪预报提供帮助。
1 环流形势演变
暴雪出现前，500 hPa高空图上，亚洲高纬环流平直，从极涡分裂出小槽位于贝加尔湖附近，温度槽落后于高度槽，并有-44 ℃的冷中心配合，槽后有冷平流。反映在700 hPa是明显的锋区密集带，地面图上有冷锋配合，锋后高压中心值达1 035。系统沿西北路径东移南下，并不断增强。同时，中纬500 hPa上有西风小槽东移。 700 hPa上3月29日有高原涡形成，但很快消散。3月31日四川东部有西南涡形成，东移北上。地面图上，我国东部受高压控制，山西省位于高压后部，偏南气流控制，气温偏高。
4月1日08：00时，500 hPa高空图上，高纬为两槽一脊型，贝湖为一宽脊。极涡分裂的小槽在东北加强为东北低涡，中纬为平直西风环流，35°～40°N，100°～110°E，河套内有东移的西风小槽，槽前的西南气流控制山西全省，引导南方的暖湿气流北上。700 hPa上朔州市位于锋区底部，西南涡北上影响山西，西南涡北侧形成东北西南向切变线，切变线东侧的偏南气流控制我市，来自孟加拉湾的西南暖湿气流贯通山西全省，水汽通道打通。850 hPa上我市处于蒙古高压底部的偏东或东北气流控制[1]，风速大于等于10 m/s，东北急流加强了低层水汽的辐合。地面图上锋后冷高压东移受阻，明显在102°E附近和120°E附近南伸出两个高压脊，河套倒槽开始向北发展，朔州市处于东高西低的高压底部回流形势控制下。在这种有利形势控制下4月1日白天全市降暴雪。（图1）
到1日20：00时，500 hPa高空图上，高纬继续维持两槽一脊型，风场上，河套与山西省北部交界有浅槽，但全省转为偏西风。700 hPa上等温线稀疏，有弱冷平流，切变线东移南压，朔州市受切变线西侧偏北气流控制，水汽通道切断。850 hPa上有冷平流，地面图山西全省被高压控制。虽然高空有浅槽，但低层无系统配合，水汽条件变差，降水明显减弱，局地性增强，气温降低。直到4月2日20：00时，700 hPa切变线移出山西省，高低空转为偏北气流控制，降水结束。
2 物理条件分析
2.1 水汽条件
2.1.1 水汽通量和水汽通量散度
700 hPa的流场和水汽通量场上，3月31日20：00时从孟湾有一水汽输送带，与700 hPa的西南气流对应，水汽通量大值区北伸至河套，未进入山西境内。4月1日08：00时，输送带东移北进，顶部伸入山西省，省内北纬39.5°以南水汽通量都达到2.0（s. hpa. cm） -1， 20：00时水汽输送带控制全省，08：00-20：00时也正是朔州市的主要降水时段。水汽通量散度时间垂直剖面图上（图2），3月31日20：00时-4月1日08：00时850 hPa以下是辐合区，中心值达-3.2 g. （s. hpa. cm2） -1，700～500 hPa是辐散区，说明4月1日朔州市上空有充足的水汽辐合上升[2]。
2.1.2 湿层厚度分析
从全市六县区中选取城区和右玉作为平原和山区的代表，分别作两站比湿和相对湿度时间垂直剖面图。由朔城区的比湿剖面图（图3）可知，4月1日比湿大值区位于850～500 hPa之间，中心值达4 g/kg ，850 hPa以下为干区。相对湿度剖面图（图4）上1日城区上空850～500 hPa，1 000～925 hPa有两个大值区，925～850 hPa间为干区，考虑到山西省平均海拔1 000 m，朔州市地面气压850hPa左右，因此城区上空相对湿度大值区位于850～500 hPa之间。这说明这次暴雪的水汽是伴随中层的西南气流进入降水区，整个中层都为湿区，湿层深厚[3]。
对水汽条件的分析可知，这次暴雪过程中的水汽来自700 hPa的西南气流，即水汽来源于南方，低层回流的东北风保持了干冷特性，起冷垫作用，一方面促使暖湿空气的上升，增强了上升运动；另一方面，增强了大气的斜压性，有利于降水的加强。
2.2 动力条件分析
2.2.1 散度场分析
沿暴雪中心做4月1日的散度垂直剖面图，在08：00时的图（图5）上，1 000～850 hPa有负环流中心，500～400 hPa有正环流中心配合，低层辐散，高层辐合说明有强烈的上升运动。20：00时，低层辐散中心东移北抬，高层无正环流配合，不利于抬升，与20：00后降水减弱的情况符合。
3 卫星云图分析
无论在红外云图，可见光云图或是水汽图上，山西省境内与降水相关的云系明显分成两块，与降水图上的两个中心重合。在4月1日08：00时-23：00时的水气图上，云系颜色偏暗，说明高层为干区，水汽位于中低层。将红外云图与700 hPa风场叠加，可以发现，我市上空的降水云团与700 hPa西南气流紧密相连，3月31日20：00时，西南气流位于河套，云团也位于该地区。4月1日08：00时西南气流东移北伸进入朔州市，同时风速加大，在卫星云图上显示出降水云团东移进入我市，同时云系发展，结构密实。20：00时，西南气流南压，云团东移减弱。这也证明张迎新等关于华北回流降水的起止时间与中高层暖湿气流的风向相关较好，降水强度的变化与风速的大小成正相关[5]。
4 结论与讨论
第一，在中亚中高纬上空稳定平直环流的背景下，700 hPa切变，地面回流的和低空急流的共同配合造成了朔州市这次的暴雪过程。
第二，水汽来自700 hPa的西南暖湿气流，而非低层回流的空气。降水的起止与暖湿气流的风向相关较好，降水强度的变化与风速大小有关，回流的东北气流维持了干冷特性，促使了暖湿空气的上升，增加了大气的斜压性，有利于降水的增强。
第三，深厚的湿层和持续的水汽辐合为暴雪提供了充沛的水汽供应，低层辐合，高层辐散的垂直结构加强了水汽的垂直上升运动。
参考文献
[1]张迎新，张守保.华北平原回流天气的结构特征[J].南京气象学院学报， 2006，29（1）：107-113.
[2]赵桂香.一次回流与倒槽共同作用产生的暴雪天气分析[J].气象，2007，33（11）：41-48.
[3]王建中，丁一汇.一次华北强降雪过程的湿对称不稳定性研究[J].气象学报，1995，54（3）：451-460.
[4]赵桂香，许东蓓.山西两类暴雪的预报比较[J].高原气象，2008，27（5）：1140-1148.
[5]何正梅，贾利芳.大同市一次大到暴雪天气诊断分析[J].山西气象，2011，94（1）：12-17.
（责任编辑：刘昀）