一次暴雪天气形成机制的分析

摘 要：依据天气实况和数值模式产品对2013年11月7—8日暴雪天气过程进行了综合分析，并对数值模式的形势场和物理量场进行了检验的条件进行了分析。结果表明：高空强锋区、低空持续辐合切变、强辐合上升运动及持续的水汽输送是本次暴雪天气产生的主要原因。

关键词：暴雪寒潮；数值模式；物理量

一、天气实况

2012年11月7日20时至9日08时，受西西伯利亚低涡东南下的影响，北疆出现入秋首场强降雪天气过程，各地普降小雪，其中石河子垦区乌兰乌苏至石河子市沿线暴雪，最大积雪深度8～23cm，7至9日平均气温下降9.4-13.2℃，最低气温下降12至15.7℃。本次过程局地降雪强，降温幅度大、最低气温低。

二、灾情及影响

11月8日暴雪天气导致石河子市区大面积短时间停电、停暖、停水，部分小区停电、停暖、停水超过24小时，许多树木压断，道路湿滑致使交通事故增加。

三、環流背景及物理量分析

1 环流背景

11月7日08时欧亚范围为两槽一脊型，欧洲、西西伯利亚地区分别为低槽活动区，里、咸海浅脊与其北部极地新地岛高压脊叠加，并东北向伸展东移，乌拉尔山东部形成较强的偏北急流，并引导西伯利亚到新疆的低涡逆转东南下，我区处于该低涡底部。高压脊逐渐东移南掉，锋区南压并伸向北疆沿天山，西西伯利亚低涡东移并分裂短波南下，造成强降雪降温天气，环流特征上表现为锋区和冷空气强，10个经距内有8根等高线，冷中心为-39℃，位于50-60°N，75-95°E，低涡中心强度520hpa。低涡走向为东北西南向。冷空气源地是北方路径，降温剧烈。7日20时里、咸海至极地新地岛高压脊进一步发展东北伸，西伯利亚低涡旋转东移南压明显，我区处于强西北锋区中。

2地面图实况

地面图上，11月7日20时冷锋前沿已经进入北疆，北疆西北部开始出现降水。地面冷高中心为1032.0hPa，8日08时冷中心区域增大，冷高压中心增为1035hPa，到9日08时冷高中心继续增强到1040hPa。高压中心的动态移动表明冷空气在不断加强和东南下。

3垂直速度场特征：

7日20时至8日08时，最大上升运动区在石河子附近并维持12小时以上，8日08时500HPA最大上升速度达到-800e-2*pa*s-1，为强降雪提供了有利的垂直运动条件。

4冷空气源地及路径

造成本次暴雪寒潮天气的冷空气源地，在新地岛附近及其东侧，冷空气东北风带西南下经巴尔喀什湖北部入侵新疆进入我区，造成一次明显寒潮降雪过程。

5数值预报分析

（1）环流形势

模式预报看（图略），欧洲中心5日开始环流径向度不断加强，7日20时高压脊在乌拉尔山达到最强，其东部建立强的北风带，受其引导，冷空气快速南下，地面冷高压迅速得到加强。与此同时，在高空自乌拉尔山南部至北疆沿天山地区形成强的西北-东南向锋区，为水汽输送和垂直上升运动提供了有利条件。

T639模式预报从强度和趋势看与欧洲中心预报十分接近，表明两种模式的预报能力在72小时内十分接近实况，同样具有很强的预报能力。

从两个模式的预报平均场（00-48小时）可以看出，无论槽脊系统强度还是位置都很接近实况形势场。

（2）物理条件

2.1水汽条件

从6日20时EC数值预报图（24小时）上，7日20时中、低层相对湿度在80-100%高湿区已经进入我区，相对湿度条件比较好，降水在20时以后出现，并逐渐增大，直到8日11时52分结束。T639从7日23时相对湿度中低层明显增大，石河子达到80-90﹪，8日02时-11时高湿区稳定在石河子及南部沿山一带，也是强降雪出现时段。

2.2垂直速度场

T639数值预报在暴雪来临前，7日20时850hpa开始转入上升运动区并不断增强，23时从西向东沿天山一带有上升运动区，强上升气流区在乌鲁木齐北部-36hPa·s-1 ，8日5时我区上升运动区加大到-24hPa·s-1 ，至11时强上升运动区持续维持在石河子市附近。

而在700hpa 17时石河子地区已经进入上升运动区，20时强上升运动区自伊犁地区沿天山北坡逐渐东移，中心值为-72hPa·s-1 、8日02时强上升运动中心移向石河子地区，8日05时至8时强上升运动持续稳定在石河子附近，中心值达-60hPa·s-1， 11时减弱，降水区东移，本地降水趋于结束。

2.3高低空流场特征

7日20时200hPa，从中亚到新疆沿天山上空维持一条西北东南向急流带，急流最大中心达40m/s. 急流轴中心位于沿天山一带，导致脊前强冷空气东南下，造成沿天山北坡带石河子暴雪寒潮天气。

850hpa流场分析：

6日20时ECMWF流场预报图可以看出沿天山一带有一条明显复合带，8日02时东移至石河子市附近及以南地区并维持到08时。11时辐合带东移出石河子市地区。最大降雪时段在8日02时至10时，与辐合带相吻合。

四、结论

4.1 本次天气过程降雪具有范围大，局地降雪强，降温剧烈的特点。

4.2强锋区条件和地形的共同作用及低层持续的气流辐合抬升是造成本次暴雪天气的主要动力条件

4.3 T639和ECMWF数值模式在本次暴雪天气中较好地预报了物理场和形势场，特别在高空锋区和低空层辐合流场。

参考文献

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作者简介

丁虎，男，山东乳山人，本科，现为新疆石河子气象局高级工程师，主要从事天气气候预报与研究。