2020年2月14—17日吉林地區一次暴雪天氣過程成因分析

馬一寧 王鴻禎 馬睿妍

摘要 利用地面觀測資料、NCEP再分析資料、常規觀測資料等對分析2020年2月14—2月17日吉林地區出現的一次暴雪天氣過程成因。結果表明：高空急流、低空鋒區、地面倒槽及暖式切變是此次暴雪天氣的主要影響系統，再加上地面西南低壓倒槽及西太平洋高壓的穩定維持，促進了暴雪天氣的出現和維持；850 hPa處存在2個強水汽通量中心，遼寧以東和吉林省以南的水汽輻合區強度較大，深厚濕層與強烈水汽輻合的作用向暴雪落區內輸送了源源不斷的水汽條件；從850 hPa到地面，降雪天氣還沒有出現前一直都是能量在集聚；降雪期間，假相當位溫的維持也是暴雪天氣維持的關鍵，一旦該數值下降，說明后續能量不足，降雪強度減弱直至結束；這種中低層輻合、高層輻散的配置，對于強降雪天氣的發生和維持均較為有利。

關鍵詞 暴雪天氣；環流形勢；物理量場；吉林地區

中圖分類號：P426.63+4 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）12–0-03

Analysis of the Causes of A Heavy Snow Weather Process in Jilin Province from February 14 to 17， 2020

Ma Yi-ning et al（Meteorological Bureau of Jiangyuan District， Baishan City， Jilin Province， Baishan， Jilin 134700）

Abstract This article uses ground observation data， NCEP reanalysis data， conventional observation data， etc. to analyze the causes of a heavy snow weather process that occurred in the Jilin region from February 14 to 17， 2020. The results indicate that the main influencing systems of this blizzard are the high-altitude jet stream， low-level frontal zone， ground trough， and warm shear. In addition， the stable maintenance of the southwest low-pressure trough and the western Pacific high pressure on the ground have promoted the occurrence and maintenance of the blizzard weather; There are two strong water vapor flux centers at 850 hPa， and the water vapor convergence areas to the east of Liaoning and south of Jilin Province have greater intensity. The deep wet layer and strong water vapor convergence transport a continuous stream of water vapor conditions to the snowstorm area; From 850 hPa to the ground， energy has been accumulating until snowfall occurs; During snowfall， the maintenance of false equivalent temperature is also the key to maintaining blizzard weather. Once this value decreases， it indicates insufficient energy in the future， and the snowfall intensity weakens until it ends; This configuration of mid low level convergence and high level divergence is more favorable for the occurrence and maintenance of heavy snowfall weather.

Key words Blizzard weather; Circulation situation; Physical quantity field; Jilin region

1 降雪實況

受地面低壓倒槽北上影響，2月14日后半夜至2月17日，吉林地區東南部出現歷史同期罕見的強降雪天氣，特點主要表現在以下幾方面。

第一，降雪量大。特大暴雪、大暴雪、暴雪的臺站分別有4站、4站、14站。累計降雪量超過30 mm的有7站，降雪量最大的是白山市，達42 mm。白山日降雪量為35.7 mm，是歷史同期第2位，而集安站、通化縣的日降雪量超過了自建國至今的歷史同期暴雪量

紀錄。

第二，降雪梯度大。吉林省東南部是強降雪天氣的主要落區，其中通化、白山、長白山保護區、延邊等地區出現了區域性暴雪、大暴雪；吉林省中部則以小到中雪為主，西部基本無降雪。

第三，降水相態以純雪為主。除過程開始時，南部個別市縣出現短暫雨夾雪外，各地均以降雪為主。

第四，降雪強度大，各地都出現了不同程度的積雪。吉林東南部大部分地區的積雪深度超過了10 cm，而通化市區的最大新增積雪達到了37 cm。通化、白山、長白山保護區、延邊南部累計雪深多在30 cm以上，長白縣達60 cm。

第五，降雪持續時間長。本次降雪過程東南部地區縣市的持續降雪時間在30 h以上，少數地區的降雪持續時間在40 h左右，也是各地歷年2月份降雪持續時間最長的。

第六，降雪天氣伴隨寒潮、大風等天氣現象。2月14日—2月15日，吉林省多地出現強降溫和寒潮，大安等30個地區降溫幅度＞10 ℃，遼源市降溫幅度達15.7 ℃。2月16日，中西部出現4～6級偏北風，雙遼最大瞬時風力達8級，2月17日，延邊東部出現6～7級陣風。綜合分析本次過程降雪量、最大降雪極值、持續時間、影響范圍等因素，評估本次暴雪天氣為3級暴雪過程，為近10年2月強度最大的一次暴雪天氣過程。

暴雪帶來的不利影響較為突出。第一，降雪大、積雪深厚，東南部交通大受影響，導致高速關閉、機場停飛；第二，降雪、寒潮降溫和大風給各地防疫工作帶來不便；第三，積雪深厚導致個別地方部分戶外設施、大棚、綠化植物等受損[1-2]。

2 氣象服務

2.1 提前加密會診

在降雪天氣還未出現之前，從2月10日開始，吉林省各級氣象臺站均對降溫過程進行了密切監測。由于當時正值疫情防控的關鍵時期，天氣情況復雜多變，各部門需要堅守崗位，將天氣監測預報預警工作做細、做準、做實，并及時采取措施為疫情防控提供更有力的氣象保障。2月13日，相關部門做好研判預測降雪強度、影響范圍、起止時間以及寒潮等情況后，將《寒潮及明顯降雪將至 注意做好各項防御》的重要氣象報告報送至政府部門，春運專報產品中增加此次降雪寒潮過程對疫情防控和春運的不利影響的提示，省內新聞媒體通過各自傳統媒體、新媒體等及時對公眾發布。

此外，重大天氣的應對氣象服務部署通過網絡、電話等方式傳達。2月13日下午，吉林省氣象局率先拉響了重大氣象災害（寒潮、暴雪）Ⅳ級應急響應。氣象服務領導小組成員及各內設機構、各相關直屬單位立即進入了重大氣象災害（暴雪）Ⅳ級應急響應狀態，密切做好監測，及時發布預報預警。

2.2 密切聯防聯動，筑牢安全線

2月15日，吉林省應急管理廳收到暴雪橙色預警和道路冰雪橙色預警信號后，要求相關地區和部門加強道路交通安全管理，確保通信、供電、供水、供氣、供熱等公共設施安全正常運行。疫情防控關鍵期，全省廣大民眾仍自覺居家隔離，通過電視、微信、微博等傳媒，降雪降溫氣象預警信息快速傳遞到千家萬戶。

2月13日，針對本次寒潮暴雪天氣，吉林省氣象局提前2天發布了《重要氣象報告》，準確預測了降雪強度、影響范圍、起止時間以及寒潮等情況。同日啟動重大氣象災害（寒潮、暴雪）Ⅳ應急響應，2月15日升級為Ⅲ應急響應。2月13—17日，省級氣象部門發布《雪情實況快報》《春運氣象服務專刊》《疫情防控氣象專刊》等氣象信息19期，發布暴雪橙色、道路結冰橙色、寒潮藍色等預警13條，與衛健委聯合發布感冒、心腦血管等疾病氣象條件預警5條。各市（州、縣）利用突發預警系統發布260余條相關信息。

3 環流形勢分析

高空急流、低空鋒區、地面倒槽及暖式切變是此次暴雪天氣的主要影響系統。在300 hPa高度處，2月12日20：00暴雪天氣還沒有出現之前，黑龍江北部主要是高空急流區，且向南轉移的速度較快。2月13日14：00，急流區位置改變，出現在吉林西北地區；2月14日20：00，急流軸穿過吉林省中部，且急流核區強度明顯增加。2月15日20：00，急流核區的風速最大，高達70 m/s，之后急流軸速度隨著南移的加深開始減弱。2月16日14：00，吉林省不再存在急流區，同時，吉林省南部地區出現顯著的高空輻散形勢，且吉林省南部暴雪天氣出現過程中始終位于高空急流軸右側和正散度區內，為高空輻散提供了有利條件。

2月13日08：00，500 hPa高度處的等高線分布較為平直，同時位于20°～50°N范圍內，北側主要是橫槽區；850 hPa處，有明顯的高空鋒區出現在40°～50°N范圍內。隨著時間的推移，內蒙古以北橫槽強度增大，溫度鋒區有著明顯的南壓趨勢。2月14日08：00，內蒙古中部開始出現閉合性低渦，而整個吉林省平直的等高線均在溫度鋒區的暖區內較為集中。低渦向東轉移的過程中強度隨之加大，吉林上空以高壓脊區為主，且在暖區內幾乎沒有明顯變化（圖1a、圖1b）。2月16日14：00，低渦對全省產生影響，且溫度鋒區逐漸移出吉林省。結合850 hPa散度圖，在2月14日02：00，遼寧省南部主要表現為輻合區；隨著時間的推移，2月15日02：00，吉林省南部有輻合區轉出，輻合中心則出現在通化以南，且輻合區位置始終變動較少，這種情況一直持續到2月16日02：00，直至到當天08：00，吉林省南部的輻合區移出。

4 物理量場診斷

4.1 水汽條件

沿著42°N作溫度露點差剖面圖，發現從2月14日20：00開始，發現暴雪區上游到暴雪區有大范圍濕層，而600 hPa高度分布有濕層頂部存在，2月15日08：00強度達到最大，600 hPa高度以下的溫度露點差＜3.0 ℃。根據850 hPa水汽通量圖（圖2a），有2個極強的水汽通量中心分別為位于暴雪區的西南方和偏東方向，但前者的水汽通量軸線呈西南至東北走向，后者水汽通量軸線呈東西分布，兩條水汽通量交匯較近的區域分布有暴雪中心。結合水汽通量散度圖（圖2b），發現遼寧以東和吉林省以南的水汽輻合區強度較大，由于水汽輻合作用極為強烈，再加上深厚濕層的作用，使得暴雪區內的水汽條件極為充足[3]。

4.2 熱量條件

2月11日20：00，暴雪天氣還沒有出現之前，在850 hPa溫度場中，吉林南部的等溫線在0 ℃左右，且這種情況一直持續到2月13日14：00左右。由于溫度鋒區有明顯南壓，直接降低了吉林南部的氣溫。2月14日20：00，等溫線值＜-4.0 ℃，主導地區以暖區為主。隨著時間的推移，溫度鋒區從2月15日14：00強度不斷加大，直接造成吉林省以南出現不同程度的降溫天氣過程，但以暖區為主。2月16日14：00，全省中部地區出現冷中心，暖區從南部地區移出，只有吉林東部為暖區，且持續到當天20：00。

在暴雪天氣出現時，吉林南部始終位于850 hPa處的暖區中，說明降雪未出現前和出現過程中的能量供應均極為充足，且前期溫度始終維持在0 ℃左右，主要是黏性降雪。隨著鋒區強度的加大，雖然溫度降低，但以暖區為主，由此發生降雪強度較弱的持續性降雪天氣。從暖脊轉為冷槽后，全省冷空氣充足，有利于降雪天氣的維持[4]。

在850 hPa假相當位溫場中，2月12日20：00，高能舌伸展到吉林省，此時的假相當位溫＞20.0 ℃。由于溫度鋒區的南壓，高能舌南退的速度緩慢，吉林中部形成了能量鋒區，南部的假相當位溫數值加大。隨著時間的變化，假相當位溫繼續下降，2月16日08：00，假相當位溫數值下降到4.0～8.0 ℃。能量下降說明后續補充的能量不足，降雪強度減弱，一旦該數值＜4.0 ℃，吉林地區的暴雪天氣便趨于結束[5]。

4.3 動力條件

2月14日08：00，300 hPa處吉林以南主要是正散度區，850 hPa低空主要是負散度區，有明顯的高層輻散、低層輻合的分布特征。當天20：00，遼寧省西部出現正散度中心，頭部則出現在吉林以南地區（圖3）。在850 hPa處，遼寧西部和吉林南部沿線上以顯著的輻散區為主，之后高空正散度維持，低空以輻散為主，特別是2月15日白天的高低空散度增大較為明顯。2月15日20：00，正散度中心移動的過程中到達朝鮮半島北部，吉林以南的正散度強度減弱明顯，低空850 hPa處的散度數值下降。

2月14日20：00—2月15日20：00期間，吉林南部的高層輻散、低層輻合特征明顯，有利于低層水汽輻合抬升，促進了暴雪天氣的發生、發展。

300 hPa急流和散度

另外，暴雪天氣出現的過程中，白山站上空有較好的大尺度上升運動，低空處始終有強的上升運動維持（圖4），而300 hPa處的下沉運動仍舊維持。上升運動最強時段分別出現在2月15日02：00、14：00及2月16日02：00，且與地面強降雪天氣時段相對應，這種中低層輻合、高層輻散的配置，對于強降雪天氣的發生和維持均較為有利。

5 結論

（1）高空急流、低空鋒區、地面倒槽及暖式切變是此次暴雪天氣的主要影響系統，再加上地面西南低壓倒槽及西太平洋高壓的穩定維持，促進了暴雪天氣的出現和維持。

（2）850 hPa高空存在2個強水汽通量中心，遼寧以東和吉林省以南的水汽輻合區強度較大，深厚濕層與強烈水汽輻合的作用向暴雪落區內輸送了大量水汽，有利于暴雪天氣的形成。

（3）從850 hPa高空到地面，降雪天氣還沒有出現前能量在集聚，降雪期間，假相當位溫的維持是暴雪天氣維持的關鍵，一旦該數值下降，后續能量不足，降雪強度會逐漸減弱直至結束。

（4）中低層輻合、高層輻散的配置，對于強降雪天氣的發生和維持較為有利。

參考文獻

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