2013年4月本溪一次雨轉暴雪天氣過程分析

高艷波，丁 偉，效碧鴻(遼寧省本溪市氣象局，遼寧本溪117000)

在秋冬或冬春過渡季節，一次強冷空氣活動，常常帶來降水、強降溫、大風等天氣，降水性質隨著溫度層結不同，會隨著發生轉換，如從降雨轉為雨夾雪、降雪。對于雨、雪混合型降水、雨轉雪的時間和雨、雪量級是預報中的難點，許多學者對此進行了研究，如許愛華等在分析一次寒潮過程中提出，將925和1 000 hPa的氣溫(分別用T925和T1000表示)作為區分雨雪的識別判據，當T925≤－2℃且T1000≤0℃時，如果發生降水，判斷為下雪［1］;李江波等結合雷達資料認為當0℃層高度低于950 hPa，降水性質將從雨向雨夾雪轉變［2］。筆者應用常規氣象觀測資料、自動站資料、數值預報產品，對2013年3月31日～4月2日發生在本溪地區的雨轉暴雪天氣進行分析，尋找降水相態轉換指標，以期為此類天氣預報提供參考。

1 天氣實況

2013年3月31日19:00～4月2日08:00本溪地區出現了一次雨轉暴雪天氣過程，最大降水量出現在本溪縣草河口鎮，降雪量為18.1 mm、積雪深度為5 cm。此次雨轉雪天氣過程，各觀測站降水類型差異很大，本溪市區站點經歷了雨－雪－雨－雨夾雪－雨的降水相態轉變，本溪縣站點在31日夜間降水由雨－雨夾雪－雪，之后一直是下雪，桓仁縣站點一直是雨或雨夾雪，草河口站點一直是雪(表1)。

表1 2013年3月31日19:00～4月2日08:00本溪各測站降水實況

2 大尺度環流特征和影響系統

2.1 500 hPa環流特征 此次雨轉暴雪天氣過程前期，歐亞中高緯為兩槽一脊形勢，位于新疆北部地區高壓脊穩定強大，脊線北伸至極地，從30日20:00歐洲500 hPa高度場可看出，此時已經有冷空氣滲入到高壓脊內，亞洲東部至鄂霍次克海有一冷渦，氣壓中心為500 hPa，本溪處于冷渦底部高脊前西風氣流控制中;31日20:00由于冷空氣滲入，高壓脊北部切斷，位于新疆地區的高脊減弱東移，脊前西風槽加強東移(圖1a)，促使了31日～4月2日本溪地區雨轉暴雪天氣的暴發。1日20:00槽位于遼寧省，已經加強為低渦，本溪位于渦前部控制(圖1b)，主要天氣過程已經快要結束，之后降水逐漸減弱，至4月2日05:00降水結束［3－4］。

圖1 2013年3月31日20:00(a)和4月1日20:00(b)歐洲500 hPa高度場

2.2 850 hPa環流特征 分析3月31日20:00歐洲850 hPa風場(圖2a)發現，在我國內蒙東部至河套地區已經形成西南－西北向切變線，與之配合在內蒙東部至遼寧北部存在東南－東風形成暖式切變線，未來系統東移將給遼寧地區帶來降水天氣。低層切變為強降水提供了動力條件，槽前在長江至渤海一帶西南氣流為降水提供了水汽條件，強降水發生在兩切變線間輻合最強處［5］。至4月1日20:00(圖2b)，槽東移，切變線已經位于遼東至朝鮮一帶，本溪已經轉為北風，降水減弱，并逐漸結束。

圖2 2013年3月31日20:00(a)和4月1日20:00(b)歐洲850 hPa風場

2.3 地面形勢場特征 3月30日20:00在貝加爾湖到蒙古一帶形成氣旋，閉合中心氣壓為1 008 hPa，中心位于95°～110°E、45°～48°N，此時遼寧省處于高壓內部控制，伴隨著高空系統崩潰南下，蒙古氣旋快速東移南下;31日20(圖3a)，氣旋中心已經位于華北地區，遼寧省位于氣旋頂部偏南氣流控制，遼西地區降水已經增強，本溪地區降水剛剛開始;4月1日20:00(圖3b)，氣旋明顯減弱，閉合中心已經消失，低氣壓區已經入海，降水基本結束。

圖3 2013年3月31日20:00(a)和4月1日20:00(b)地面氣壓場

3 溫度場特征分析

3.1 天氣現象和地面氣溫分析 對比分析此次降水天氣過程幾個測站常規觀測時次的天氣現象和地面氣溫(表2)可以看出，草河口站溫度一直較低，均在2℃以下，一直降雪;桓仁縣站點受冷空氣影響較晚，氣溫下降緩慢，加之受低空東南海上暖濕氣流影響，基本沒有降雪;本溪市區和本溪縣站點存在雨雪轉換，市區站點經歷了雨→雪→雨→雨夾雪→雨降水過程，本溪縣站點在31日夜間直接由降雨轉為降雪［6］。比較發現，地面氣溫＞2℃，降水相態為雨;地面氣溫＜1℃，降雪可能性大;雨夾雪時，地面氣溫在0～2℃。

表2 2013年3月31日23:00～4月1日23:00本溪各測站天氣現象和地面氣溫

3.2 各氣壓層溫度變化特征 從T639資料預報的本溪市區、本溪縣、桓仁縣和草河口4個測站3月30日20:00～4月1日20:00溫度場的高度－時間剖面圖(圖4)可以看出，4個測站850 hPa以上溫度變化基本一致，不能作為降水相態變化判斷。31日08:00～20:00 850 hPa以下溫度呈現上升趨勢，這是蒙古氣旋前部西南暖濕氣流影響所致，31日20:00～4月1日10:00溫度下降，雨轉雪就發生在這一溫度變化區間內，之后溫度再次回升，這與此次降水過程中相態變化大致相符。雖然0℃高度在邊界層內的變化很小，卻導致降水性質變化。在此次雨雪天氣過程中，當0℃高度低于960 hPa時，將從雨轉為雨夾雪或雪;桓仁縣測站受暖濕氣流影響與其他3個測站有所差別，0℃高度在975 hPa時由雨轉為雨夾雪。

4 結論

(1)地面形勢分析和高空系統對降水時段的判斷非常吻合，主要降水時間在31日夜間到1日白天。此次雨轉暴雨天氣過程是在歐亞中高緯度兩槽一脊形勢下，高壓脊斷裂、西風槽加強南下、配合850 hPa切變線、地面蒙古氣旋產生的。

圖5 2013年3月30日20:00～4月1日20:00T639資料預報的本溪各觀測站溫度場的高度－時間剖面

(2)此次降水天氣降水相態變化復雜，分析高低空溫度場特征，當0℃高度層低于960 hPa時，將從雨轉為雨夾雪或雪;地面氣溫＞2℃，降水相態為雨;地面氣溫＜1℃，降雪可能性大;雨夾雪時，地面氣溫在0～2℃。

［1］許愛華，喬林，詹豐興，等.2005年3月一次寒潮天氣過程的診斷分析［J］.氣象，2006，32(3):49 －55.

［2］李江波，李根娥，裴雨杰，等.一次春季強寒潮的降水相態變化分析［J］.氣象，2009，35(7):87 －94.

［3］梁紅，馬福全，李大為，等.“2009.2”沈陽暴雪天氣診斷與預報誤差分析［J］.氣象與環境學報，2010，26(4):22 －27.

［4］朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法［M］.北京:氣象出版社，1912.

［5］吳春英，李金義，徐全輝.2009年2月撫順一次雨轉暴雪天氣過程分析［J］.安徽農業科學，2009，37(30):14784 －14789.

［6］張立，王暉，張志鵬.東營一次初冬寒潮天氣的降水相態變化［J］.山東氣象，2010(3):15－18.