酒泉一次暴雪過程的天氣學診斷

李健　田慶明　陳麗娜

摘 要：利用常規觀測資料、NCEP 1°×1°再分析資料，對2018年2月9日酒泉市出現的暴雪天氣過程的環流形勢和物理量條件進行了診斷分析。結果表明：500hPa西西伯利亞高壓脊和貝加爾湖低渦是暴雪的高空影響系統，它們之間形成一支由北向南的急流，與40°N以南的緯向急流共同作用形成橫槽，為暴雪發生提供了必要的動力條件。300hPa2支高空急流的存在有利于高低空垂直環流的發展，增強高低空急流的耦合。低層前期青藏高原到酒泉地區高位溫，為暴雪天氣過程貯存能量。對此次暴雪過程的分析，旨在提高預報員對此類天氣的認識和把握。

關鍵詞：暴雪；環流形勢；物理量；酒泉市

中圖分類號 P435 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）19-0114-02

1 暴雪實況與環流背景

1.1 天氣實況 2018年2月9日，酒泉市普降大雪，有3個觀測站（肅北縣、玉門市和瓜州縣）降雪量超過5mm，其中肅北降雪量11.4mm，為暴雪。降雪影響面積覆蓋全市19.2萬km2，5mm以上降雪覆蓋面積約7萬km2。此次天氣過程降雪時段集中、強度大，主要時段出現在9日凌晨至14時，肅北縣03—14時降雪量8.9mm，玉門市04—13時降雪量7.7mm，瓜州縣04—11時降雪量5.5mm。此外，小時降雪量大，08時肅北縣1h降雪量為1.7mm。全市大部積雪深度在6cm以上，其中肅北縣、玉門市和瓜州縣積雪深度達8cm（表1）。9日下午，降雪過程結束。

1.2 環流形勢演變 7日08時500hPa高空圖上，西西伯利亞平原為高壓脊，向北已伸展到泰梅爾半島，高壓中心已閉合，形成了阻塞高壓。中西伯利亞高原到貝加爾湖地區是1個低渦，巴爾喀什湖至天山西端有一低槽，位置穩定少動，青藏高原為淺脊，酒泉市在其控制之下。到8日08時，隨著位于波羅的海的低渦東移到巴倫支海，西西伯利亞脊也東移，高壓中心東移南下，同時高壓脊向東北方向伸展，致使貝湖低渦南下，高低壓中心之附近間等高線密集，形成1個由北向南的急流帶，這支急流帶從對流層頂層一直向下延伸到對流層中下部。9日08時，500hPa貝湖低渦繼續緩慢東移，中心位于額爾古納河附近，低渦中心—蒙古高原—天山東段為一橫槽，槽后為北風，槽前為偏西風，酒泉處于槽前的輻合區中，形成有利的降雪形勢。

地面圖上，7日08時，哈薩克丘陵—阿爾泰山脈向東至薩彥嶺、向南至天山北麓為地面冷高壓，中心強度高達1069hPa，此數值在冬季最寒冷的時候也比較少見。強冷高壓外圍等壓線密集，存在1條地面冷鋒。8日08時，冷高壓中心緩慢南下，蒙古氣旋也緩慢向東南方向移動，高低壓中心之間的距離約為1400km，氣壓差44hPa，在蒙古西部至酒泉一帶形成氣壓梯度密集帶，冷鋒位于蒙古中西部—內蒙西部—白銀—蘭州一線，酒泉處于鋒后氣壓梯度密集帶中。11時，敦煌3h變壓+3.5，與酒泉氣壓差為8.8hPa，差值達到過程最大值，酒泉地區開始起風。此區域的強氣壓梯度一直維持到17時，大風、沙塵天氣維持，20時氣壓梯度減小，大風天氣結束。到9日08時，酒泉處于蒙古高壓主體控制下，全市各站均在降雪，降雪屬于冷鋒后冷高壓內降雪。20時，500hPa高空槽線已過境酒泉，敦煌、馬鬃山轉成偏北風，溫度露點差從08時的4℃增大至19℃，降雪天氣結束。

2 物理量場診斷分析

2.1 動力條件分析

2.1.1 高空急流 2月9日08時300hPa高空圖上，存在2支高空急流，1支由葉尼塞河經薩彥嶺西部到天山西端，1支從青海經甘肅中部朝向渤海灣。酒泉處于2支急流之間，即北支急流出口區的左前方和南支急流入口區的右后方，這2支急流之間可以產生氣旋式環流，同時增大了高層的抽吸作用，加強了中低層的上升運動，有利于高低空垂直環流的發展，易于誘發垂直上升的次級環流，也加強高低空急流的耦合。

2.1.2 渦度場和散度場特征 在暴雪發生前，300hpa～850hPa，酒泉地區為負渦度區，最大負渦度中心在700hPa，中心值5.2×10-5/s。9日08時，700hPa以上為正渦度，9日20時500hPa以上正渦度增強，700hPa以下負渦度，此時降水結束。9日08時酒泉地區對流層高層散度場數值基本為0，即無輻合輻散，700hPa以下為輻合區，低層輻合有利于降水的產生。到9日20時整層輻散，降水結束。

2.2 熱力條件

2.2.1 假相當位溫 假相當位溫（θse）能夠綜合反映溫度和水汽條件（濕度），是一種守恒的量，可以利用它來分析大氣的熱力性質。θse高值區代表高溫、高濕區，低值區為低溫、低濕區。降雪發生之前，青藏高原低空維持高位溫狀態，有高能舌由南向北向酒泉地區伸展，隨著冷高壓南下，北方冷空氣侵入酒泉地區，低層大氣位溫迅速下降。

2.3 水汽條件 降雪發生前，40～45°N帶狀范圍內相對濕度很小，約為20%～40%，降雪發生時，相對濕度迅速增大，酒泉地區相對濕度大于60%，南部濕度更大，肅北相對濕度大于90%，9日20時，相對濕度仍在70%以上，但由于氣溫明顯下降，850hPa比濕由2g/kg下降到0.7g/kg。

3 結論

（1）500hPa西西伯利亞高壓脊和貝加爾湖低渦是暴雪的主要影響系統，由于它們距離很近，之間形成1支由北向南的急流，與40°N以南的緯向急流共同作用，形成橫槽，為暴雪提供動力條件。

（2）300hPa 2支高空急流的存在增大了高層的抽吸作用，加強了中低層的上升運動，有利于高低空垂直環流的發展，易于誘發垂直上升的次級環流。

（3）前期青藏高原到酒泉地區高位溫，為暴雪天氣過程貯存能量。

（4）相對濕度大值區與降雪區對應關系很好。相對濕度有滯后性，而比濕沒有滯后性，在暴雪天氣過程預報和分析中，要把這2種濕度參量結合起來應用。

參考文獻

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（責編：張宏民）