2016年1月英德罕見冬季冰粒降水天氣過程分析

吳艷霏　熊繹　王克

摘 要：本文采取常規天氣圖、NCEP再分析資料及自動站觀測資料等相關氣候資料，對2016年1月22-26日廣東英德市冬季罕見冰粒降水天氣過程展開分析，結果表明：此次罕見冬季冰粒降水天氣過程是因為寒潮天氣引起；強烈冷空氣由西北部入侵，中緯度豎槽加快速度不斷移動合并深入極渦槽內，極渦槽持續顯著向南加深，推動地面冷空氣持續向南邊區域增強，導致英德出現罕見冬季冰粒降水天氣。

關鍵詞：英德；冰粒降水；天氣形勢；物理量

1天氣概況

2016年1月22～26日受強寒潮天氣影響，廣東省出現全省性低溫（<5℃）和大范圍冰凍天氣，英德市遭遇歷史罕見冰粒降水天氣，降溫幅度達7℃～9℃，出現5～7級偏北大風。此次冬季冰粒降水天氣不僅影響當地人們正常生活，而且給農業、林業、養殖業、畜牧業造成較大影響，農戶經濟損失較大。

2天氣形勢分析

2.1高空形勢

分析1月22～26日位勢高度平均場，本次寒潮冰凍天氣是一次顯著橫槽型轉豎類寒潮天氣過程。亞歐中高緯為兩槽一脊型徑向環流，兩槽是“西歐槽”和“東亞槽”，分別處在歐洲西部黑海附近與貝加爾湖以東，一脊為貝加爾湖以西到歐洲東部；低緯度受南支槽影響，副高于南海中部菲律賓呂宋島向北穩定維持。寒潮冰凍天氣發生前后天氣形勢分析可知，500hPa上，西歐槽18日開始發展，高度脊超前于溫度脊，黑海至里海一帶存在一顯著暖平流，其促進了脊增強；隨后暖平流逐漸強化，在西歐槽逐步發展并東移作用下繼續發展；低緯區域南支槽在孟加拉灣一帶建立且持續東移，華南主要為偏西氣流。1月22日，500hPa上，高壓脊不斷發展朝北邊延伸，南邊和南方暖空氣聯系被西歐槽所引來的冷空氣截斷，在烏拉爾山產生阻塞高壓，另外，高壓脊北邊被西歐槽冷平流所影響，高壓脊持續東移時傾斜，表現為西南—東北向，高壓脊前風向從偏北風逐漸轉化為東北風，巴爾喀什湖同貝加爾湖之間形成橫槽并維持，冷空氣在蒙古國；23日俄羅斯新地島位置存在一小槽，伴隨小槽不斷朝東邊移動，使得冷空氣逐步入侵高壓脊，破壞準靜止環流系統，使高壓脊移動變形，最后致使阻塞高壓崩潰，橫槽后面東北入流轉變成西北氣流，暖平流正變高推動橫槽轉化成豎槽，較強冷空氣持續南下。低緯副高保持穩定少動狀態，南支槽表現為緩慢移動，且維持在我國南部沿海，西南區域受西南急流影響，具備特別好水汽條件。24日中緯度豎槽加速移動匯集滲進極渦槽內，極渦槽持續顯著朝南變深，推動地面冷空氣大舉南下，造成英德罕見冰粒降水天氣。25-26日極渦槽變弱移至海面，槽后西北氣流轉變成偏西氣流，冷空氣勢力減弱。

2.2地面形勢

地面場上，20～22日地面冷高壓不斷加強，高空槽東移，后邊偏北氣流使得地面強冷空氣逐步擴散。21日20時地面存在首條冷鋒，開始影響我國南方大多區域。23日20時新地島小槽持續東移，高壓脊變化，極渦槽南壓，地面冷空氣持續南下，首條冷鋒延伸到南邊沿海地區；橫槽不斷轉豎，促使地面冷空氣由中路偏西地方向南侵入至整個西南，地面冷高壓中心變強，達1085hPa，在冷高壓前方形成另一條冷鋒，該冷鋒主要處在長江以北。在地面鋒線持續產生變化時候，配合中低層大氣斜壓鋒，致使我國許多地區強降溫、大風及冰凍雨雪天氣（圖1），英德市發生罕見冰粒子降水天氣。

2.3溫度平流對氣溫局地變化影響

此次罕見冬季冰粒降水天氣發生過程中，中前期存在大規模鋒面云系，這非絕熱因子造成的溫度日變化很小，所以在鋒面云系時溫度平流會對溫度局地變化產生影響，鋒面過境前可對850hPa冷平流動態變化探討。寒潮冰粒天氣出現前兩日，在中低層偏南風影響下，我國東南沿海850hPa上與暖平流相對應，中心值是18×10‐5℃/S，即使該區域遭到地面弱冷空氣延伸影響，天氣呈陰雨狀態，但氣溫回暖較顯著。21日20時至24日20時850hPa溫度平流鋒面過境后，橫槽在巴湖偏東到蒙古國西部存在帶狀冷平流區，平流中心‐15×10‐5℃/S；還有一個冷平流中心處于我國寧夏與蒙古國的低壓系統保持對應，中心‐23×10‐5℃/S，廣東省大部分區域受弱冷平流影響。

圖1 2016年1 月 21日 20 時～25 日 08 時地面冷高壓中心強度變化動態

3物理量場

3.1水汽條件

冰粒降水天氣發生前后英德上空相對濕度變化，20-23日850hPa相對濕度均>90%，22-23日隨強冷空氣不斷南下，相對濕度>90%濕區持續延伸到450hPa，濕層逐漸深厚，為冰粒降水天氣產生提供較好濕層厚度。對應地面測站，22日英德市大多地區出現冰粒子降水天氣。由于冷空氣主體南下，25日晚間地面受強冷高壓作用，700hPa以下相對濕度降至40%，中層存在淺薄濕區，對冰粒子天氣維持不利。冰粒子降水天氣發生期間，925hPa以下水汽通道大都屬于太平洋上回流水汽輸送；中層水汽輸送由南海及孟加拉灣輸送。22-26日強冷空氣南下后，廣東省上空水汽輻合大值區處在廣東西北方向，中心值為-4.5×10-7g/（hPa·cm2·s），導致英德冰粒降水天氣顯著，說明有利水汽條件促進英德市出現冬季冰粒降水。

3.2動力條件

從英德上空的渦度以及散度的時間變化分析可知，在冷空氣前鋒持續南下前期，正渦度區伸展高度僅到700hPa左右，從21日白天起，由于低層切變線和地面冷空氣主體南壓，正渦度區持續增強，同時朝著上方蔓延，22日渦度值明顯變大，最高達6.5×10-5/s，且出現在700hPa附近，說明700hPa較強輻合，促使此次冰粒降水天氣發生發展；散度場上，21-25日中低層有較強輻合，中高層存在弱輻散，對低層上升運動持續發揮關鍵作用。可見中低層良好輻合作用及動力抬升為英德此次罕見冬季冰粒降水天氣出現給予較好動力條件。

3.3溫度層結分析

分析溫度層結可知，1月19-20日廣東上空0℃層處于600hPa附近；20日后伴隨冷空氣南下，0℃層高度快速降到950hPa，在逆溫層作用下，廣東省大部出現雨夾雪。21-23日逆溫層被破壞英德市局部出現冰粒降水天氣。25日后地面冷高壓主體東轉，850hPa轉偏南氣流，0℃層高度抬升到700hPa附近，低溫冰凍天氣過程結束。

4結論

①此次罕見冬季冰粒降水天氣過程是因寒潮天氣引起；強烈冷空氣由西北部入侵，中緯度豎槽加快速度移動合并深入極渦槽內，極渦槽持續顯著向南加深，推動地面冷空氣持續向南增強，導致英德出現罕見冬季冰粒降水天氣。

②南支槽前西南暖濕氣流與北方冷空氣積聚，配合中低層切變和風場風速輻合為此次英德罕見冰粒降水天氣提供較好水汽條件、動力抬升及不穩定層結條件。

參考文獻

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[2]張山清，田惠平.一次全國性寒潮暴雪天氣過程分析[J].新疆氣象，2005，28（4）.

第一作者簡介

吳艷霏（1989-）女，漢族，廣東英德市人，本科，氣象服務助理工程師，從事氣象服務工作。