酒泉一次暴雪過程的天氣學(xué)診斷

李健　田慶明　陳麗娜

摘 要：利用常規(guī)觀測資料、NCEP 1°×1°再分析資料，對2018年2月9日酒泉市出現(xiàn)的暴雪天氣過程的環(huán)流形勢和物理量條件進行了診斷分析。結(jié)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(tǒng)，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(fā)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(huán)流的發(fā)展，增強高低空急流的耦合。低層前期青藏高原到酒泉地區(qū)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(yù)報員對此類天氣的認識和把握。

關(guān)鍵詞：暴雪；環(huán)流形勢；物理量；酒泉市

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

1 暴雪實況與環(huán)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(xiàn)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(jié)束。

1.2 環(huán)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(qū)是1個低渦，巴爾喀什湖至天山西端有一低槽，位置穩(wěn)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(xù)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(fēng)，槽前為偏西風(fēng)，酒泉處于槽前的輻合區(qū)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(shù)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(nèi)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(qū)開始起風(fēng)。此區(qū)域的強氣壓梯度一直維持到17時，大風(fēng)、沙塵天氣維持，20時氣壓梯度減小，大風(fēng)天氣結(jié)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(nèi)降雪。20時，500hPa高空槽線已過境酒泉，敦煌、馬鬃山轉(zhuǎn)成偏北風(fēng)，溫度露點差從08時的4℃增大至19℃，降雪天氣結(jié)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(jīng)薩彥嶺西部到天山西端，1支從青海經(jīng)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(qū)的左前方和南支急流入口區(qū)的右后方，這2支急流之間可以產(chǎn)生氣旋式環(huán)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(huán)流的發(fā)展，易于誘發(fā)垂直上升的次級環(huán)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(fā)生前，300hpa～850hPa，酒泉地區(qū)為負渦度區(qū)，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(jié)束。9日08時酒泉地區(qū)對流層高層散度場數(shù)值基本為0，即無輻合輻散，700hPa以下為輻合區(qū)，低層輻合有利于降水的產(chǎn)生。到9日20時整層輻散，降水結(jié)束。

2.2 熱力條件

2.2.1 假相當(dāng)位溫 假相當(dāng)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(zhì)。θse高值區(qū)代表高溫、高濕區(qū)，低值區(qū)為低溫、低濕區(qū)。降雪發(fā)生之前，青藏高原低空維持高位溫狀態(tài)，有高能舌由南向北向酒泉地區(qū)伸展，隨著冷高壓南下，北方冷空氣侵入酒泉地區(qū)，低層大氣位溫迅速下降。

2.3 水汽條件 降雪發(fā)生前，40～45°N帶狀范圍內(nèi)相對濕度很小，約為20%～40%，降雪發(fā)生時，相對濕度迅速增大，酒泉地區(qū)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(jié)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(tǒng)，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(huán)流的發(fā)展，易于誘發(fā)垂直上升的次級環(huán)流。

（3）前期青藏高原到酒泉地區(qū)高位溫，為暴雪天氣過程貯存能量。

（4）相對濕度大值區(qū)與降雪區(qū)對應(yīng)關(guān)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(yù)報和分析中，要把這2種濕度參量結(jié)合起來應(yīng)用。

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（責(zé)編：張宏民）