论文部分内容阅读
摘 要：利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料，对2018年2月9日酒泉市出现的暴雪天气过程的环流形势和物理量条件进行了诊断分析。结果表明：500hPa西西伯利亚高压脊和贝加尔湖低涡是暴雪的高空影响系统，它们之间形成一支由北向南的急流，与40°N以南的纬向急流共同作用形成横槽，为暴雪发生提供了必要的动力条件。300hPa2支高空急流的存在有利于高低空垂直环流的发展，增强高低空急流的耦合。低层前期青藏高原到酒泉地区高位温，为暴雪天气过程贮存能量。对此次暴雪过程的分析，旨在提高预报员对此类天气的认识和把握。
关键词：暴雪；环流形势；物理量；酒泉市
中图分类号 P435 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）19-0114-02
1 暴雪实况与环流背景
1.1 天气实况 2018年2月9日，酒泉市普降大雪，有3个观测站（肃北县、玉门市和瓜州县）降雪量超过5mm，其中肃北降雪量11.4mm，为暴雪。降雪影响面积覆盖全市19.2万km2，5mm以上降雪覆盖面积约7万km2。此次天气过程降雪时段集中、强度大，主要时段出现在9日凌晨至14时，肃北县03—14时降雪量8.9mm，玉门市04—13时降雪量7.7mm，瓜州县04—11时降雪量5.5mm。此外，小时降雪量大，08时肃北县1h降雪量为1.7mm。全市大部积雪深度在6cm以上，其中肃北县、玉门市和瓜州县积雪深度达8cm（表1）。9日下午，降雪过程结束。
1.2 环流形势演变 7日08时500hPa高空图上，西西伯利亚平原为高压脊，向北已伸展到泰梅尔半岛，高压中心已闭合，形成了阻塞高压。中西伯利亚高原到贝加尔湖地区是1个低涡，巴尔喀什湖至天山西端有一低槽，位置稳定少动，青藏高原为浅脊，酒泉市在其控制之下。到8日08时，随着位于波罗的海的低涡东移到巴伦支海，西西伯利亚脊也东移，高压中心东移南下，同时高压脊向东北方向伸展，致使贝湖低涡南下，高低压中心之附近间等高线密集，形成1个由北向南的急流带，这支急流带从对流层顶层一直向下延伸到对流层中下部。9日08时，500hPa贝湖低涡继续缓慢东移，中心位于额尔古纳河附近，低涡中心—蒙古高原—天山东段为一横槽，槽后为北风，槽前为偏西风，酒泉处于槽前的辐合区中，形成有利的降雪形势。
地面图上，7日08时，哈萨克丘陵—阿尔泰山脉向东至萨彦岭、向南至天山北麓为地面冷高压，中心强度高达1069hPa，此数值在冬季最寒冷的时候也比较少见。强冷高压外围等压线密集，存在1条地面冷锋。8日08时，冷高压中心缓慢南下，蒙古气旋也缓慢向东南方向移动，高低压中心之间的距离約为1400km，气压差44hPa，在蒙古西部至酒泉一带形成气压梯度密集带，冷锋位于蒙古中西部—内蒙西部—白银—兰州一线，酒泉处于锋后气压梯度密集带中。11时，敦煌3h变压+3.5，与酒泉气压差为8.8hPa，差值达到过程最大值，酒泉地区开始起风。此区域的强气压梯度一直维持到17时，大风、沙尘天气维持，20时气压梯度减小，大风天气结束。到9日08时，酒泉处于蒙古高压主体控制下，全市各站均在降雪，降雪属于冷锋后冷高压内降雪。20时，500hPa高空槽线已过境酒泉，敦煌、马鬃山转成偏北风，温度露点差从08时的4℃增大至19℃，降雪天气结束。
2 物理量场诊断分析
2.1 动力条件分析
2.1.1 高空急流 2月9日08时300hPa高空图上，存在2支高空急流，1支由叶尼塞河经萨彦岭西部到天山西端，1支从青海经甘肃中部朝向渤海湾。酒泉处于2支急流之间，即北支急流出口区的左前方和南支急流入口区的右后方，这2支急流之间可以产生气旋式环流，同时增大了高层的抽吸作用，加强了中低层的上升运动，有利于高低空垂直环流的发展，易于诱发垂直上升的次级环流，也加强高低空急流的耦合。
2.1.2 涡度场和散度场特征 在暴雪发生前，300hpa～850hPa，酒泉地区为负涡度区，最大负涡度中心在700hPa，中心值5.2×10-5/s。9日08时，700hPa以上为正涡度，9日20时500hPa以上正涡度增强，700hPa以下负涡度，此时降水结束。9日08时酒泉地区对流层高层散度场数值基本为0，即无辐合辐散，700hPa以下为辐合区，低层辐合有利于降水的产生。到9日20时整层辐散，降水结束。
2.2 热力条件
2.2.1 假相当位温 假相当位温（θse）能够综合反映温度和水汽条件（湿度），是一种守恒的量，可以利用它来分析大气的热力性质。θse高值区代表高温、高湿区，低值区为低温、低湿区。降雪发生之前，青藏高原低空维持高位温状态，有高能舌由南向北向酒泉地区伸展，随着冷高压南下，北方冷空气侵入酒泉地区，低层大气位温迅速下降。
2.3 水汽条件 降雪发生前，40～45°N带状范围内相对湿度很小，约为20%～40%，降雪发生时，相对湿度迅速增大，酒泉地区相对湿度大于60%，南部湿度更大，肃北相对湿度大于90%，9日20时，相对湿度仍在70%以上，但由于气温明显下降，850hPa比湿由2g/kg下降到0.7g/kg。
3 结论
（1）500hPa西西伯利亚高压脊和贝加尔湖低涡是暴雪的主要影响系统，由于它们距离很近，之间形成1支由北向南的急流，与40°N以南的纬向急流共同作用，形成横槽，为暴雪提供动力条件。
（2）300hPa 2支高空急流的存在增大了高层的抽吸作用，加强了中低层的上升运动，有利于高低空垂直环流的发展，易于诱发垂直上升的次级环流。
（3）前期青藏高原到酒泉地区高位温，为暴雪天气过程贮存能量。
（4）相对湿度大值区与降雪区对应关系很好。相对湿度有滞后性，而比湿没有滞后性，在暴雪天气过程预报和分析中，要把这2种湿度参量结合起来应用。
参考文献
[1]张芹，赵海军，徐文正，等.潍坊早春一次致灾暴雪过程的诊断分析[J].中国农学通报，2014（29）.
[2]李如琦，牟欢，唐冶.2011年深秋北疆暴雪过程成因分析[J].沙漠与绿洲气象，2013（02）.
[3]张盛魁.2003年高原秋季一次暴雪天气过程分析[J].青海气象，2011（04）.
[4]王振海，山发梅，胡长元.玉树州北部地区一次暴雪过程天气诊断分析[J].青海气象，2011（04）.
（责编：张宏民）
关键词：暴雪；环流形势；物理量；酒泉市
中图分类号 P435 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）19-0114-02
1 暴雪实况与环流背景
1.1 天气实况 2018年2月9日，酒泉市普降大雪，有3个观测站（肃北县、玉门市和瓜州县）降雪量超过5mm，其中肃北降雪量11.4mm，为暴雪。降雪影响面积覆盖全市19.2万km2，5mm以上降雪覆盖面积约7万km2。此次天气过程降雪时段集中、强度大，主要时段出现在9日凌晨至14时，肃北县03—14时降雪量8.9mm，玉门市04—13时降雪量7.7mm，瓜州县04—11时降雪量5.5mm。此外，小时降雪量大，08时肃北县1h降雪量为1.7mm。全市大部积雪深度在6cm以上，其中肃北县、玉门市和瓜州县积雪深度达8cm（表1）。9日下午，降雪过程结束。
1.2 环流形势演变 7日08时500hPa高空图上，西西伯利亚平原为高压脊，向北已伸展到泰梅尔半岛，高压中心已闭合，形成了阻塞高压。中西伯利亚高原到贝加尔湖地区是1个低涡，巴尔喀什湖至天山西端有一低槽，位置稳定少动，青藏高原为浅脊，酒泉市在其控制之下。到8日08时，随着位于波罗的海的低涡东移到巴伦支海，西西伯利亚脊也东移，高压中心东移南下，同时高压脊向东北方向伸展，致使贝湖低涡南下，高低压中心之附近间等高线密集，形成1个由北向南的急流带，这支急流带从对流层顶层一直向下延伸到对流层中下部。9日08时，500hPa贝湖低涡继续缓慢东移，中心位于额尔古纳河附近，低涡中心—蒙古高原—天山东段为一横槽，槽后为北风，槽前为偏西风，酒泉处于槽前的辐合区中，形成有利的降雪形势。
地面图上，7日08时，哈萨克丘陵—阿尔泰山脉向东至萨彦岭、向南至天山北麓为地面冷高压，中心强度高达1069hPa，此数值在冬季最寒冷的时候也比较少见。强冷高压外围等压线密集，存在1条地面冷锋。8日08时，冷高压中心缓慢南下，蒙古气旋也缓慢向东南方向移动，高低压中心之间的距离約为1400km，气压差44hPa，在蒙古西部至酒泉一带形成气压梯度密集带，冷锋位于蒙古中西部—内蒙西部—白银—兰州一线，酒泉处于锋后气压梯度密集带中。11时，敦煌3h变压+3.5，与酒泉气压差为8.8hPa，差值达到过程最大值，酒泉地区开始起风。此区域的强气压梯度一直维持到17时，大风、沙尘天气维持，20时气压梯度减小，大风天气结束。到9日08时，酒泉处于蒙古高压主体控制下，全市各站均在降雪，降雪属于冷锋后冷高压内降雪。20时，500hPa高空槽线已过境酒泉，敦煌、马鬃山转成偏北风，温度露点差从08时的4℃增大至19℃，降雪天气结束。
2 物理量场诊断分析
2.1 动力条件分析
2.1.1 高空急流 2月9日08时300hPa高空图上，存在2支高空急流，1支由叶尼塞河经萨彦岭西部到天山西端，1支从青海经甘肃中部朝向渤海湾。酒泉处于2支急流之间，即北支急流出口区的左前方和南支急流入口区的右后方，这2支急流之间可以产生气旋式环流，同时增大了高层的抽吸作用，加强了中低层的上升运动，有利于高低空垂直环流的发展，易于诱发垂直上升的次级环流，也加强高低空急流的耦合。
2.1.2 涡度场和散度场特征 在暴雪发生前，300hpa～850hPa，酒泉地区为负涡度区，最大负涡度中心在700hPa，中心值5.2×10-5/s。9日08时，700hPa以上为正涡度，9日20时500hPa以上正涡度增强，700hPa以下负涡度，此时降水结束。9日08时酒泉地区对流层高层散度场数值基本为0，即无辐合辐散，700hPa以下为辐合区，低层辐合有利于降水的产生。到9日20时整层辐散，降水结束。
2.2 热力条件
2.2.1 假相当位温 假相当位温（θse）能够综合反映温度和水汽条件（湿度），是一种守恒的量，可以利用它来分析大气的热力性质。θse高值区代表高温、高湿区，低值区为低温、低湿区。降雪发生之前，青藏高原低空维持高位温状态，有高能舌由南向北向酒泉地区伸展，随着冷高压南下，北方冷空气侵入酒泉地区，低层大气位温迅速下降。
2.3 水汽条件 降雪发生前，40～45°N带状范围内相对湿度很小，约为20%～40%，降雪发生时，相对湿度迅速增大，酒泉地区相对湿度大于60%，南部湿度更大，肃北相对湿度大于90%，9日20时，相对湿度仍在70%以上，但由于气温明显下降，850hPa比湿由2g/kg下降到0.7g/kg。
3 结论
（1）500hPa西西伯利亚高压脊和贝加尔湖低涡是暴雪的主要影响系统，由于它们距离很近，之间形成1支由北向南的急流，与40°N以南的纬向急流共同作用，形成横槽，为暴雪提供动力条件。
（2）300hPa 2支高空急流的存在增大了高层的抽吸作用，加强了中低层的上升运动，有利于高低空垂直环流的发展，易于诱发垂直上升的次级环流。
（3）前期青藏高原到酒泉地区高位温，为暴雪天气过程贮存能量。
（4）相对湿度大值区与降雪区对应关系很好。相对湿度有滞后性，而比湿没有滞后性，在暴雪天气过程预报和分析中，要把这2种湿度参量结合起来应用。
参考文献
[1]张芹，赵海军，徐文正，等.潍坊早春一次致灾暴雪过程的诊断分析[J].中国农学通报，2014（29）.
[2]李如琦，牟欢，唐冶.2011年深秋北疆暴雪过程成因分析[J].沙漠与绿洲气象，2013（02）.
[3]张盛魁.2003年高原秋季一次暴雪天气过程分析[J].青海气象，2011（04）.
[4]王振海，山发梅，胡长元.玉树州北部地区一次暴雪过程天气诊断分析[J].青海气象，2011（04）.
（责编：张宏民）