
摘要:本文利用常規氣象觀測資料、Micaps資料,對2012年2月21-22日伊犁河谷大到暴雪天氣環流形勢及物理因子診斷分析。結果表明,在烏拉爾山山西側脊前偏北氣流和巴爾喀什湖北部橫槽東移過程中不斷逆轉作用下,促使了冷空氣源源南下,給新疆北部大范圍降雪降溫提供了條件,咸海至巴湖北部槽在東移逆轉過程中與南支槽有同位相疊加趨勢,溫度場落后于高度場,槽加強發展,加之較充沛水汽在伊犁河谷上空積聚,為暴雪天氣提供了充足水汽條件;明顯上升運動為此次天氣過程降水提供了有利抬升條件。
關鍵詞:暴雪,天氣形勢,診斷
1降雪天氣范圍、實況及災情概況
2012年2月21日08時~22日08時,受橫槽轉豎,烏拉爾山附近冷空氣南下與南支槽前暖濕氣流匯合影響,伊犁河谷西部、東部普遍出現大到暴雪,其中伊寧市、霍城、伊寧縣、鞏留、尼勒克達暴量。陣風最大風力達5~6級。新增積雪普遍達7~15厘米,新增積雪最厚地方為尼勒克縣15厘米。積雪最深地方位于伊寧縣44厘米,特克斯是全區積雪最薄地方,積雪深度為7厘米。
2天氣形勢演變
18~21日500hPa,亞洲中高緯上空形成且穩定維持低槽,低槽位置南壓到巴爾喀什湖至咸海,促使冷空氣源源南下,對新疆此次大范圍強降雪有重要影響。20日08時至22日08時500hPa,此次天氣發生前期歐亞范圍主要系統(圖1)有里海北側高壓脊,巴湖北部低槽,南支槽、貝湖東部低值系統,其中里海北側高壓脊、巴湖北部低槽,南支槽共同作用對伊犁河谷21日暴雪天氣有重要影響。
18日20時500hPa上(圖1a),西西伯利亞上空有一深厚低渦,配合有一較強冷中心,冷中心強度-38℃,從低渦中心伸出一根準東西向槽線,上游里海以北為高壓脊。到20日08時(圖1b),上游脊向東北伸,強度略加強,受其推動作用,位置略向東南移,且低渦演變為狹長深槽,低中心強度為525位勢什米,較18日08時降低5位勢什米,南支鋒區亦明顯加強,里海以南配合有顯著南支槽,且與北支系統有同位相疊加趨勢。至20日20時(圖1c),較20日08時相比,500hPa低槽繼續逆轉,已趨于轉豎,槽后偏北氣流顯著加強。里海以北脊繼續向北擴,脊前、深槽后匯合強勁偏北氣流作用下,冷空氣不斷補充南下,南北兩支槽東移過程中同位相疊加得到加強發展,槽后配合有較強冷平流,與槽前西南暖濕氣流溫差顯著。
20日20時700hPa、850hPa,溫度場落后于高度場,有顯著斜壓性;比較20日20時500hPa(圖1c)、700hPa、850hPa溫壓場,從中層到低層新疆國境線偏西偏北地區有一條逐漸明顯等溫線密集帶,此密集帶顯著表示冷鋒鋒區壓在新疆國境線西北部地區。
21日08時實況,從高層到底層槽前西南氣流明顯加大,500hPa風速達32m/s,700、850hPa也均>20m/s,低槽槽線位置較20日08時有明顯東移南壓,逆轉明顯,伊犁河谷存在顯著冷平流影響,從500hPa至850hPa伊寧與上游阿拉木圖站均存在5-6℃溫差,且風速輔合顯著,等溫線密集帶依然存在且向東南移,位于新疆西部國境線附近。
3 物理量診斷
3.1 溫度平流
850hPa溫度平流場上,20日08時冷空氣快速東南移,巴爾喀什湖附近大片地區還是暖平流區域,暖平流中心強度為11.1×10-4℃/s,由于橫槽轉豎槽后偏北氣流攜帶冷空氣南下,在此暖平流區域以西為大片冷平流區,中心強度為-25.9×10-4℃/s;且隨后在20日20時,沿強勁偏北氣流下滑冷空氣已經接近于我國西側國境線,700hPa冷平流中心強度加大為-45.9×10-4℃/s,此時冷平流伸入我國偏西地區,在零線附近暖平流一側伊犁地區在次日降雪量最大。
21日08時強大冷平流進入北疆大部及南疆偏西地區,850hPa上伊犁河谷及其附近上游地區為冷平流相對較大區,在-3.5×10-4℃/s~-5.3×10-4℃/s,此時塔城部分地區仍為弱暖平流區域;到22日08時700hPa先于850hPa轉為暖平流,至23日08時伊犁河谷在700、850hPa均冷平流明顯減弱開始由暖平流影響。地面降溫滯后850hPa冷平流,23日清晨氣溫較低,整個過程中冷平流使伊犁河谷降溫略為顯著。
3.2 水汽條件
分析此次天氣過程中700hPa水汽通量和風場可以發現,降水前期700hPa新疆邊境西側有一條明顯水汽供應通道,主要是來自南部阿拉伯海偏南方向水汽,為一條南支槽前暖濕水汽,為產生降水提供了重要條件。
另外,通過對20日20時至21日20時850hPa、700hPa、500hPa水汽通量散度場分析,降雪前期北疆大片地區水汽通量散度數值≤零,說明為水汽輻合區,降雪過程中,21日20時,850hPa、700hPa新疆大部均為水汽輔合區,伊犁河谷有一塊明顯輻合區,強輻合中心位于伊犁河谷附近,700hPa強度為-2.6×10-5g·(cm2·hPa·s)-1,而500hPa上,850hPa、700hPa兩強輻合區所在處即伊犁河谷附近為正值呈水汽輻散區,大值中心位于伊犁河谷及其上游附近,強度為0.8~1.1×10-5g·(cm2·hPa·s)-1,下層輻合上層輻散配合利于水汽強烈抬升造成顯著降水,使位于這個區域伊犁河谷降水量相對北疆其他地方較大。
3.3 垂直運動
分析500hPa至850hPa垂直速度分布,新疆大部分都為負垂直速度區,有明顯上升運動。21日20時850hPa、700hPa垂直速度分布上,北疆地區呈大片負值區,其中伊犁河谷地區絕對值較大,有負值中心,垂直上升運動大值區對應降雪區域,500hPa上伊寧附近垂直速度中心值為-39.3 Pa/s,處于負值強中心略偏北,負值中心強度-48.2 Pa·s-1,結合21日20時850hPa高度場上,是由于處在大槽形勢下,槽前輻合上升明顯。強烈上升運動配合充沛水汽條件,地面對應該區域降雪顯著。
4 結論
①高空影響系統中里海北側高壓脊、巴湖北部低槽,南支槽三者共同作用對伊犁河谷21日暴雪天氣有重要影響。
②中低層強烈冷平流輸送及明顯冷暖平流梯度,加之充沛水汽匯入,使北疆大部分地區中低層為水汽輔合區域,造成此次天氣過程。
③北疆大部分地區都有明顯上升運動,為降水提供了有利抬升條件,伊犁河谷降水量相對其他地區較多,是由于地形輻合而形成抬升作用。
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作者簡介:卜新萍(1972-),女,漢族,安徽濉溪縣人,大學本科,工程師,從事綜合氣象觀測工作。
伊寧市氣象局?新疆?伊寧?835000