石河子地區一次春季寒潮暴雪天氣成因分析

（新疆石河子氣象局，新疆石河子市，832000） 郭金強 郭 璇 雷 薇

（新疆天業（集團）有限公司，新疆石河子市，832000） 王肖娟

1 引言

春季寒潮暴雪天氣是北疆致災性較強的災害性天氣，對農牧業、交通、電力等影響顯著。近年來，國內外學者對不同地區的暴雪進行了研究并取得了豐碩成果。楊成芳[1]等指出降雪持續時間長和強度大的直接是原因強冷空氣頻發所致。新疆暴雪影響重大，許多學者[2-5]側重研究了新疆暴雪的環流形勢和水汽來源。張俊蘭等[8]對北疆暴雪水汽源地和路徑進行研究。盡管前人對暴雪研究做了大量工作，但跟暴雨等研究[6]相比，對暴雪研究相對薄弱，對于寒潮暴雪的機理仍需進一步研究。本文對2020年3月6日夜間至7日夜間寒潮暴雪天氣過程進行動力學診斷分析，對寒潮暴雪天氣進行天氣學分析，以期為墾區寒潮暴雪天氣的預報提供理論基礎。

2 天氣過程概況

2020年3月6日夜間至7日夜間，受西西伯利亞的強冷空氣入侵的影響，石河子墾區普遍出現中到大雪，安集海至石河子市沿線暴雪（石河子市降雪量18.5mm），新增積雪深度3～20cm，伴有4～5級偏西風。8日最低氣溫降至-18.7～-13.8℃，降溫幅度12.6～17.3℃，達到寒潮標準，部分達到強寒潮。

3 影響系統分析

3月5日20:00，歐亞范圍內呈兩槽一脊型，東歐脊在東移的過程中不斷北挺，低槽在東移動的過程不斷槽加深，槽內冷中心強度為-49℃且溫度槽落后于槽區，大氣的斜壓性增強。3月6日08時，由于強冷空氣沿脊前東北氣流西南下，迫使槽呈東北-西南向發展，脊前風速加大，發展為高空急流，急流軸中心最大風速達到38m/s，槽后出現強的冷平流。7日08時高壓脊開始衰退，冷空氣迅速向南爆發、東移，造成石河子這次較強寒潮暴雪天氣過程。此次寒潮天氣主導系統為東歐脊向東南衰退，影響系統為西西伯利亞低槽。

3月7日20：00500hpa（單位：dagpm）

3月5日20:00 500hpa

冷空氣強度及路徑（單位：hpa）

此次寒潮天氣過程冷空氣路徑為西北路徑：冷空氣是由西北路徑南下東移，4日08時地面冷高在波羅的海附近，5日南落到烏拉爾山南端。6至7日強冷空氣在咸海至巴爾喀什湖附近堆積，冷高壓迅速加強至1 052.5hpa，7日強冷空氣經巴爾喀什湖東移，自西向東入侵新疆，造成新疆一次寒潮暴雪天氣過程。

4 寒潮暴雪成因分析

4.1 動力條件（垂直速度場）

3月7日08:00 700hpa垂直速度

3月7日14:00700hp a垂直速度場（單位：hpa.s-1）

700hpa垂直速度發展迅速，7日08時北疆沿天山一帶上空的垂直速度為-50hpa.s-1之后在6小時內垂直速度增加到-150hpa.s-1為暴雪發生提供了抬升條件，上升氣流的兩側為下沉氣流，形成一個深厚的近似“Ω”型的動力性垂直環流圈，冷暖空氣交換劇烈，促進了不穩定能量的釋放。

4.2 熱力條件（假相當位溫場）

3月7日08時850hPa假相當位溫場(單位：K)

7日08時北疆維持一條很強的帶狀能量區，石河子市至安集海一線處于高能舌頂端的暖濕氣流控制區內，具備了很好的溫濕場。而鋒區的巴爾喀什湖至貝加爾湖地區為廣闊的低值區，由冷空氣控制。由于θse鋒區的強迫抬升作用，觸發了不穩定能量的釋放。

4.3 水汽來源

700hPa的水汽通量散度和風場表明，這次寒潮暴雪天氣過程的水汽主要是隨系統東移，系統自帶的水汽和從里咸海西南暖濕氣流共同所帶水汽東輸至北疆沿天山一帶，暴雪發生在中低空和超低空水汽充沛及水汽強烈輻合的物理量場配置條件。

3月7日08:00700hpa風場場，水汽通量散度場（單位：m/s10-3·g·cm-2·hpa-1·s-1）

5 結論

此次寒潮天氣主導系統為東歐脊向東南衰退，影響系統為西西伯利亞低槽。強冷空氣經巴爾喀什湖東移，自西向東入侵新疆，造成新疆一次寒潮暴雪天氣過程。暴雪發生時，北疆沿天山一帶上升氣流的兩側為下沉氣流，形成一個深厚的近似“Ω”型的動力性垂直環流圈，冷暖空氣交換劇烈，促進了不穩定能量的釋放。這次暴雪天氣過程的主要水汽是隨系統東移，系統自帶的水汽和從里咸海西南暖濕氣流共同所帶水汽東輸輸送至北疆天山北坡中部地區上空。暴雪發生在中低空和超低空水汽充沛及水汽強烈輻合的物理量場配置條件。