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[摘 要]利用常规资料等对阿勒泰地区2012年11月7日暴雪天气过程天气形势和物理条件等进行分析,得出高压脊、低槽及低涡、东北风带是此次暴雪天气的主要影响系统,水汽、涡度、垂直速度、温度平流、不稳定能量等物理量场都与暴雪天气的发生发展有着很好的对应。
[关键词]暴雪 环流形势 天气系统 物理条件
中图分类号:U895 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0323-01
引言
阿勒泰地区位于新疆自治区最北部,地处亚洲大陆腹地,属中温带亚干旱大区、干旱大区气候带,境内北依阿尔泰山脉,南临准噶尔盆地北沿,形成特殊气候条件,南北气候差异较大。阿勒泰冬季有稳定深厚的积雪,是我国积雪最丰富的三大区域之一,阿勒泰大暴雪天气具有发生频率高、降雪量大、持续时间长、积雪厚度深及降雪范围广等特点。持续性暴雪天气可给当地农牧业、交通和人民群众生产生活带来不便和巨大损失。2009年11月至2010年3月阿勒泰地区连续出现7场降雪天气,3次降雪过程都达到大暴雪级别,先后10个测站降雪量超过24.1mm,据阿勒泰地区民政局、畜牧局统计造成直接经济损失22,566万元。因此暴雪的研究和预报一直受到当地政府和气象部门的高度重视。
受西伯利亚强冷空气影响,2012年11月7-8日阿勒泰出现中雪、局部大到暴雪天气,降雪达到12.1mm以上,最低气温下降至-10.0℃~-14.0℃,暴雪天气给当地农牧业和民众出行等造成极大不便,其中阿勒泰机场因强降雪被迫关闭。本文针对2012年11月7-8日阿勒泰地区暴雪天气过程发生时的天气系统、物理条件进行综合分析,以期找到其发生发展原因,为今后暴雪预报和预警提供一些预报信息。
1.环流背景和天气系统分析
11月6日08时,500hPa上,欧亚大陆呈两槽一脊型,其中欧洲、西伯利亚地区分别存在一低涡,里、咸海为高压脊区,极地新地岛有一544hPa高压,巴尔喀什湖至新疆一带为西北气流;20时,欧洲低槽斜压出现不稳定发展,里海位于低槽前部,受暖平流动力加压作用,里海脊迅速发展并与极地新地岛高压脊叠加在一起。7日08时,里海至极地脊东移发展,脊前出现北风带且风速不断加强(图1),西西伯利亚低涡开始东移南下;20时,西西伯利亚低涡南压的同时,里咸海至极地高压脊缓慢东移南压,40°~50°N存在9条等高线,高空锋势力较强,低涡内冷涡中心强度达到-39℃,且冷涡中心落后于槽区(图2),槽前急流轴低涡由西北-东南走向转为东西走向,新疆北部地区处于低涡底部;槽前急流轴中心风速增大,达到了40m/s,随着乌拉尔山至极地高压脊的继续发展,并向东南衰退,脊前大量强冷空气东南下,西西伯利亚低涡继续东移南压,阿勒泰地区处在强冷锋前部,受其影响出现暴雨强寒潮天气过程。
2. 物理条件分析
2.1 水汽条件
分析此次暴雪过程中850hPa和700hPa水汽通量、相对湿度和比湿、风场可发现,西西伯利亚低涡携带大量干冷水汽和巴尔喀什湖偏西气流水汽从西北向东南呈带状源源不断的输送至北疆一带,为阿勒泰地区出现暴雪过程提供了充足的水汽。6日20时,偏西急流加强并开始东移,到7日08时,500hPa最大风速达到了38m/s,700hPa最大风速达到28m/s,而850hPa最大风速为14m/s;7日11~17时700hPa水汽通量值达到了40g/(cm?·hPa·s),并逐渐向北疆一带移动,17~20时700hPa水汽通量散度为负值,西南暖湿气流不断在阿勒泰地区上空形成辐合,成为暴雪发生发展的有利的水汽来源。
2.2 涡度场
分析7日23时、8日02时及08时700hPa涡度场,新疆阿勒泰地区处于正涡度前侧负涡度控制范围内,正涡度区东移,引发低层低值系统发展,阿勒泰地区处于西西伯利亚低涡底部强锋区负涡度影响范围中,上游地区对应正涡度区。7日23时,阿勒泰地区接近中心值为-16×10-1的大值中心,暴雪天气就发生在低涡底部强锋区中的负涡度区一侧。
2.3 垂直速度
由6日20时T639数值预报图垂直速度可看出,7日17时850hPa上,阿勒泰地区上空未出现上升运动区,20时阿勒泰以北国境线上出现自西向东沿天山一带的带状上升运动区,其中乌鲁木齐北部地区出现了中心值为-36hPa/s的强上升运动区,为新疆北部地区出现暴雪天气提供了有力的动力抬升条件。8日05时,阿勒泰地区上空上升运动区中心值加大为-24hPa/s,强上升运动大值区持续维持至11时,受其影响,阿勒泰等地出现强降雪,强上升运动大值区维持时段正对应该地区强降雪时段。8日11时,随着上升运动中心值的减弱,影响范围扩大,暴雪天气趋于结束。
2.4 不稳定能量场
分析此次暴雪过程θse场可知,7日20时至9日20时期间,新疆北部地区至巴尔喀什湖之间存在一条很强的带状锋区,阿勒泰地区位于强锋区范围内,锋区南部地面至500hPa为高能区,说明上述地区上空存在着深厚的暖湿气流,暖湿气流中蕴藏着大量不稳定能量。在锋区北部45°N以北,西伯利亚地区处于广阔的低值区,说明西伯利亚地区已经处于强冷气团控制影响,强的θse锋区对应地面冷锋。在θse锋区强迫抬升作用下,850hPa冷式切变与地面冷锋逐渐东移,在移至新疆北部地区上空时,大量不稳定能量一触即发,阿勒泰地区附近高能量暖湿水汽沿锋面不断上升凝结后在锋区梯度最大区域降落,阿勒泰地区出现暴雪天气。
2.5 温度平流
分析11日7日20时至9日20时850hPa温度平流,其中7日23时,温度平流与西西伯利亚横槽对应进入新疆北部的阿勒泰地区,温度平流中心值达到-540×10-6℃/s。9日08时,随着西西伯利亚横槽出现缓慢东移,与此同时境外冷平流补充至北疆地区,中心值达到-130×10-6℃/s,并不断增强,分别在14时、20时增强至-550×10-6℃/s、-900×10-6℃/s,由此可见冷空气势力较强,冷平流带来大范围的强寒潮天气,阿勒泰地区位于强冷平流中心前,受强冷平流影响,出现温度骤降,48h日平均气温下降17~20℃。
3. 小结
①2012年11月7-8日阿勒泰地区出现秋季以来的首场降雪,给当地民众出行造成不便。高压脊、低槽及低涡、东北风带是此次暴雪天气的主要影响系统。
②西西伯利亚低涡携带大量干冷水汽和巴尔喀什湖偏西气流水汽是此次暴雪发生发展的有利的水汽来源;暴雪天气发生在低涡底部强锋区中的负涡度区一侧;阿勒泰地区位于强锋区范围内,上空存在着深厚的暖湿气流,暖湿气流中蕴藏着大量不稳定能量,随着冷式切变与地面冷锋逐渐东移,触发大量不稳定能量;阿勒泰地区位于强冷平流中心前,受强冷平流影响,出现大范围的强寒潮降雪天气。
参考文献
[1] 郭城,李博渊,杨森,等.新疆阿勒泰地区大到暴雪天气气候特征[J]. 干旱气象,2012,30(4).
[2] 朱乾根,寿绍文,林锦瑞,等.天气学原理和方法[M].北京;气象出版社,2000.
作者简介
张正(1982.9)女,汉族,新疆省人,本科学历,助理工程师,从事航空气象预报员工作。
[关键词]暴雪 环流形势 天气系统 物理条件
中图分类号:U895 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0323-01
引言
阿勒泰地区位于新疆自治区最北部,地处亚洲大陆腹地,属中温带亚干旱大区、干旱大区气候带,境内北依阿尔泰山脉,南临准噶尔盆地北沿,形成特殊气候条件,南北气候差异较大。阿勒泰冬季有稳定深厚的积雪,是我国积雪最丰富的三大区域之一,阿勒泰大暴雪天气具有发生频率高、降雪量大、持续时间长、积雪厚度深及降雪范围广等特点。持续性暴雪天气可给当地农牧业、交通和人民群众生产生活带来不便和巨大损失。2009年11月至2010年3月阿勒泰地区连续出现7场降雪天气,3次降雪过程都达到大暴雪级别,先后10个测站降雪量超过24.1mm,据阿勒泰地区民政局、畜牧局统计造成直接经济损失22,566万元。因此暴雪的研究和预报一直受到当地政府和气象部门的高度重视。
受西伯利亚强冷空气影响,2012年11月7-8日阿勒泰出现中雪、局部大到暴雪天气,降雪达到12.1mm以上,最低气温下降至-10.0℃~-14.0℃,暴雪天气给当地农牧业和民众出行等造成极大不便,其中阿勒泰机场因强降雪被迫关闭。本文针对2012年11月7-8日阿勒泰地区暴雪天气过程发生时的天气系统、物理条件进行综合分析,以期找到其发生发展原因,为今后暴雪预报和预警提供一些预报信息。
1.环流背景和天气系统分析
11月6日08时,500hPa上,欧亚大陆呈两槽一脊型,其中欧洲、西伯利亚地区分别存在一低涡,里、咸海为高压脊区,极地新地岛有一544hPa高压,巴尔喀什湖至新疆一带为西北气流;20时,欧洲低槽斜压出现不稳定发展,里海位于低槽前部,受暖平流动力加压作用,里海脊迅速发展并与极地新地岛高压脊叠加在一起。7日08时,里海至极地脊东移发展,脊前出现北风带且风速不断加强(图1),西西伯利亚低涡开始东移南下;20时,西西伯利亚低涡南压的同时,里咸海至极地高压脊缓慢东移南压,40°~50°N存在9条等高线,高空锋势力较强,低涡内冷涡中心强度达到-39℃,且冷涡中心落后于槽区(图2),槽前急流轴低涡由西北-东南走向转为东西走向,新疆北部地区处于低涡底部;槽前急流轴中心风速增大,达到了40m/s,随着乌拉尔山至极地高压脊的继续发展,并向东南衰退,脊前大量强冷空气东南下,西西伯利亚低涡继续东移南压,阿勒泰地区处在强冷锋前部,受其影响出现暴雨强寒潮天气过程。
2. 物理条件分析
2.1 水汽条件
分析此次暴雪过程中850hPa和700hPa水汽通量、相对湿度和比湿、风场可发现,西西伯利亚低涡携带大量干冷水汽和巴尔喀什湖偏西气流水汽从西北向东南呈带状源源不断的输送至北疆一带,为阿勒泰地区出现暴雪过程提供了充足的水汽。6日20时,偏西急流加强并开始东移,到7日08时,500hPa最大风速达到了38m/s,700hPa最大风速达到28m/s,而850hPa最大风速为14m/s;7日11~17时700hPa水汽通量值达到了40g/(cm?·hPa·s),并逐渐向北疆一带移动,17~20时700hPa水汽通量散度为负值,西南暖湿气流不断在阿勒泰地区上空形成辐合,成为暴雪发生发展的有利的水汽来源。
2.2 涡度场
分析7日23时、8日02时及08时700hPa涡度场,新疆阿勒泰地区处于正涡度前侧负涡度控制范围内,正涡度区东移,引发低层低值系统发展,阿勒泰地区处于西西伯利亚低涡底部强锋区负涡度影响范围中,上游地区对应正涡度区。7日23时,阿勒泰地区接近中心值为-16×10-1的大值中心,暴雪天气就发生在低涡底部强锋区中的负涡度区一侧。
2.3 垂直速度
由6日20时T639数值预报图垂直速度可看出,7日17时850hPa上,阿勒泰地区上空未出现上升运动区,20时阿勒泰以北国境线上出现自西向东沿天山一带的带状上升运动区,其中乌鲁木齐北部地区出现了中心值为-36hPa/s的强上升运动区,为新疆北部地区出现暴雪天气提供了有力的动力抬升条件。8日05时,阿勒泰地区上空上升运动区中心值加大为-24hPa/s,强上升运动大值区持续维持至11时,受其影响,阿勒泰等地出现强降雪,强上升运动大值区维持时段正对应该地区强降雪时段。8日11时,随着上升运动中心值的减弱,影响范围扩大,暴雪天气趋于结束。
2.4 不稳定能量场
分析此次暴雪过程θse场可知,7日20时至9日20时期间,新疆北部地区至巴尔喀什湖之间存在一条很强的带状锋区,阿勒泰地区位于强锋区范围内,锋区南部地面至500hPa为高能区,说明上述地区上空存在着深厚的暖湿气流,暖湿气流中蕴藏着大量不稳定能量。在锋区北部45°N以北,西伯利亚地区处于广阔的低值区,说明西伯利亚地区已经处于强冷气团控制影响,强的θse锋区对应地面冷锋。在θse锋区强迫抬升作用下,850hPa冷式切变与地面冷锋逐渐东移,在移至新疆北部地区上空时,大量不稳定能量一触即发,阿勒泰地区附近高能量暖湿水汽沿锋面不断上升凝结后在锋区梯度最大区域降落,阿勒泰地区出现暴雪天气。
2.5 温度平流
分析11日7日20时至9日20时850hPa温度平流,其中7日23时,温度平流与西西伯利亚横槽对应进入新疆北部的阿勒泰地区,温度平流中心值达到-540×10-6℃/s。9日08时,随着西西伯利亚横槽出现缓慢东移,与此同时境外冷平流补充至北疆地区,中心值达到-130×10-6℃/s,并不断增强,分别在14时、20时增强至-550×10-6℃/s、-900×10-6℃/s,由此可见冷空气势力较强,冷平流带来大范围的强寒潮天气,阿勒泰地区位于强冷平流中心前,受强冷平流影响,出现温度骤降,48h日平均气温下降17~20℃。
3. 小结
①2012年11月7-8日阿勒泰地区出现秋季以来的首场降雪,给当地民众出行造成不便。高压脊、低槽及低涡、东北风带是此次暴雪天气的主要影响系统。
②西西伯利亚低涡携带大量干冷水汽和巴尔喀什湖偏西气流水汽是此次暴雪发生发展的有利的水汽来源;暴雪天气发生在低涡底部强锋区中的负涡度区一侧;阿勒泰地区位于强锋区范围内,上空存在着深厚的暖湿气流,暖湿气流中蕴藏着大量不稳定能量,随着冷式切变与地面冷锋逐渐东移,触发大量不稳定能量;阿勒泰地区位于强冷平流中心前,受强冷平流影响,出现大范围的强寒潮降雪天气。
参考文献
[1] 郭城,李博渊,杨森,等.新疆阿勒泰地区大到暴雪天气气候特征[J]. 干旱气象,2012,30(4).
[2] 朱乾根,寿绍文,林锦瑞,等.天气学原理和方法[M].北京;气象出版社,2000.
作者简介
张正(1982.9)女,汉族,新疆省人,本科学历,助理工程师,从事航空气象预报员工作。