阿壩州一次自北向南降雪天氣過程分析

蔣清

摘要：以2017年5月3～6日阿壩州一次自東北向西南降雪天氣過程為例，主要利用2.5°×2.5°NCEP再分析資料和臺站降水觀測資料對此次降雪天氣過程的影響因素進行了分析。結(jié)果顯示：此次系統(tǒng)性降雪天氣過程為鳥山低槽東移型，阿壩州自東北向西南的降雪天氣過程主要由槽后強冷空氣配合高原短波槽東移并伴有高原低渦共同作用造成。過程中600hPa高原低渦與700hPa低槽配合較好，同時，較強的垂直速度與充沛的水汽輸送，是此次降雪天氣持續(xù)時閫長、覆蓋面積廣的主要影響因子。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)性大雪;影響系統(tǒng);相對濕度;垂直速度

中圖分類號：P45 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）18-0041-03

1引言

阿壩州位于川西高原北部，地處青藏高原東南邊緣，地貌以高山峽谷和高原為主，產(chǎn)業(yè)以天然放牧的畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)為主，受自然環(huán)境及氣候條件影響顯著，抗御自然災(zāi)害能力差。冬季阿壩州氣溫基數(shù)偏低，降雪量少，主要以純雪為主;春、秋季氣溫基數(shù)較高，降雪量偏大，主要以雨夾雪為主。氣溫自東南向西北隨海拔由低到高而相應(yīng)降低。

阿壩州大雪及以上量級降雪標(biāo)準(zhǔn)：單站大雪（暴雪）為某站一日12h內(nèi)（時界為08：00～20：00：00時和20：00～08：00時）降雪或降雨夾雪帶積雪3.0～5.9mm（大于等于6mm），或者24h（日界為08：00～08：00時和20～20：00時）降雪或降雨夾雪帶積雪量5.0～9.9mm（大于等于10mm）。

本文以2017年5月3日至6日阿壩州一次自東北向西南降雪天氣過程為例，主要利用2.5°×2.5°NCEP再分析資料和臺站降水觀測資料對此次降雪天氣過程的環(huán)流背景、影響系統(tǒng)、動力條件、水汽條件及物理量場進行分析，為以后總結(jié)此類天氣過程提供一定的參考依據(jù)。

2降水實況

本次降雪過程主要集中在3日、5日和6日，是一次自東北向西南的降雪天氣過程。主要以雨夾雪帶積雪天氣為主，低海拔地區(qū)有一定的陣性降水（表1）。

3環(huán)流背景和影響系統(tǒng)

3日600hPa上高空槽位于中西伯利亞至我國新疆北部一帶，青藏高原多短波槽東移，阿壩州自北向南受高空槽槽前偏北風(fēng)控制，西藏至阿壩州有偏西風(fēng)輻合。700hPa高空槽位置與600hPa基本一致，阿壩州受槽后偏北氣流控制。

5日600hPa西藏中部至青海南部有一氣旋生成，阿壩州受氣旋前部偏南風(fēng)控制。700hPa上，西藏中部氣旋與600hPa基本一致，強度較600hPa弱，阿壩州受氣旋前部偏南風(fēng)控制。

6日600hPa西藏中部氣旋東移至青海大部地區(qū)并控制阿壩州，阿壩州受偏西南氣流控制。700hPa氣旋較600hPa略偏西，阿壩州受氣旋底部偏南風(fēng)控制。

分析可知：此次降雪過程屬烏山低槽東移型，阿壩州自東北向西南的降雪天氣主要由槽后強冷空氣配合高原短波槽東移并伴有高原低渦共同作用造成。

4物理量場分析

4.1動力條件

降水位置與低層輻合和高層輻散有較好的對應(yīng)關(guān)系，而高層強輻散與低層強輻合往往會產(chǎn)生強烈的上升運動。垂直運動與水汽的上升凝結(jié)有關(guān)，其分布和變化對天氣系統(tǒng)的發(fā)展也有重要影響。

針對此次降雪天氣過程，以（101.0°E，30.0°N）與（104.0°E、34.0°N）兩點連線做斜線垂直剖面，以此分析阿壩州東北部、中部、西南部區(qū)域的垂直速度在垂直方向的分布。

3日阿壩州全州600hPa以下均為垂直速度負(fù)值區(qū)（即上升運動區(qū)），西南部垂直運動強于東北部，且西南部600hPa至300hPa存在較強的高層輻散，但考慮阿壩州全州海拔均在1200m以上，故低層輻合層次較淺，高空輻散較強，西南部不利于產(chǎn)生大量級降水。

5日阿壩州全州200hPa以下均為上升運動區(qū)，強上升運動區(qū)位于阿壩州中部地區(qū)，中心區(qū)域位于500hPa左右，最大上升速度達到-0.24Pa/s，且200～500hPa變壓梯度大;垂直速度呈現(xiàn)由東北向西南強度逐漸減弱的趨勢，5日阿壩州中部紅原縣、阿壩縣降雪均達暴雪天氣標(biāo)準(zhǔn)，動力條件與天氣實況切合較好（圖1）。

5月6日，阿壩州300hPa以下均為上升運動區(qū)，850～600hPa變壓梯度大，最大區(qū)域出現(xiàn)在阿壩州西南部金川縣附近，最大上升速度達-0.20Pa/s，州東北部對流運動梯度較小，垂直速度最大僅為-0.08Pa/s，加之6日24h降水量馬爾康市（14.6mm）、金川縣（15.3mm），實況降水與動力條件的分布較為吻合。

從垂直速度的分布來看，這次過程呈現(xiàn)出自阿壩州東北部向西南部發(fā)展的特點，在3日20時前，降水主要在州東北部，4日開始上升運動中心與降水均有逐漸向州西南部移動的變化。因上升運動有利于低層水汽的凝結(jié)，故此次降雪過程中垂直上升區(qū)與降水區(qū)域配合良好。

4.2水汽條件

水汽含量常用比濕、露點和水汽飽和程度表示。針對阿壩州此次降雪天氣過程，對500hPa、600hPa和700hPa上大于70%的相對濕度區(qū)域，并配合相應(yīng)層次的風(fēng)場進行分析。

3日600hPa上阿壩州受偏北風(fēng)控制，500hPa上受偏西風(fēng)控制，整體濕層較厚，且低層有冷空氣人侵，利于州北部產(chǎn)生大量級降水天氣。

5日600hPa與700hPa類似，在青海至西藏中部有一低渦氣旋，阿壩州盛行偏南風(fēng)有利于孟加拉灣輸送的水汽聚集;500hPa上相對濕度大于80%，受偏西風(fēng)控制，與低層的偏南風(fēng)存在一定的順時針旋轉(zhuǎn)。

6日600hPa與700hPa上青海至西藏有一低渦氣旋，阿壩州受偏南風(fēng)控制，水汽通道較好600hPa相對濕度大于80%的區(qū)域較700hPa范圍更廣，低層低渦前部的偏南風(fēng)為州西南部提供了充沛的水汽條件。

從水汽條件可以看出，此次阿壩州自東北向西南的降水天氣過程，3日北部強降水的水汽主要受700hPa至600hPa低層偏北風(fēng)的影響，屬冷空氣入侵導(dǎo)致的阿壩州東北部強降水;5日水汽主要來源于偏南風(fēng)輸送的孟加拉灣水汽，且低層的偏南風(fēng)于高層的偏西風(fēng)存在一定的順時針旋轉(zhuǎn)，屬于暖性降水天氣;6日阿壩州南部濕層深厚，低層低渦前部的偏南風(fēng)為阿壩州西南部的降水提供了充沛的水汽條件。

4.3熱力條件

天氣學(xué)中可用于診斷天氣系統(tǒng)熱力條件的物理量包括位渦（MPV）、濕位渦、Q矢量及其散度等。濕位渦能綜合表征濕空氣的動力特性和熱力特性之間的約束關(guān)系，故本文主要采用濕位渦來分析此次降雪天氣過程的熱力條件。濕位渦包含兩個指數(shù)MPVl與MPV2。在穩(wěn)定大氣中，MPV1>O，MPV20。

針對此次過程，選取東北部至西南部降水量級較大的三個站點九寨溝站（104.15°E，33.16°N）、紅原（102.33°E，32.48°N）和金川（102.04°E，31.29°N），綜合考慮沿103.0°E每6小時做一次濕位渦垂直剖面，以此來分析熱力條件與此次降雪天氣過程的相關(guān)關(guān)系。

通過分析可知，此次降雪天氣過程中，550hPa以下MPVl均小于O，大氣存在一定的熱力不穩(wěn)定，整層大氣MPV2均小于0，熱力條件在此次降雪天氣過程影響較小，大氣不穩(wěn)定性較低，對流性降水概率較小，主要為系統(tǒng)性降雪天氣過程。

5結(jié)語

（1）本次降雪過程主要集中在3日、5日和6日，是一次自東北向西南的降雪天氣過程。主要以雨夾雪帶積雪天氣為主，低海拔地區(qū)有一定的陣性降水。

（2）從垂直速度的分布來看，這次過程呈現(xiàn)出自阿壩州東北部向西南部發(fā)展的特點，在3日20時前，降水主要在州東北部，4日開始降水與上升運動中心也逐漸向西南部移。因上升運動有利于低層水汽的凝結(jié)，故此次降雪過程中垂直上升區(qū)與降水區(qū)域配合良好。

（3）從水汽條件可以看出，此次阿壩州自東北向西南的降水天氣過程，3日北部強降水的水汽主要來源于偏西風(fēng)，受700hPa至600hPa低層偏北風(fēng)的影響，屬冷空氣入侵導(dǎo)致的阿壩州東北部強降水;5日水汽主要來源于偏南風(fēng)輸送的孟加拉灣水汽，且低層的偏南風(fēng)與高層的偏西風(fēng)存在一定的順時針旋轉(zhuǎn)，屬于暖性降水天氣;6日阿壩州南部濕層深厚，低層低渦前部的偏南風(fēng)為6日州西南部的降水提供了充沛的水汽條件。