基于“配料”的大兴安岭春季暴雪预报方法

段森瑞,王付华,陆忠涛

（新林区气象局，黑龙江 大兴安岭158200）

1 引言

黑龙江省冬季漫长寒冷， 大到暴雪是黑龙江省经常发生的灾害性天气， 其中尤其危害最大的是冬末春初的大到暴雪天气。 对于暴雪物理机制的认识方面，白人海[1]通过对东北区域暴雪天气分析及水模拟，分析了暴雪发生的热力、动力因子的配合以及空间结构的演变， 提出了有利于暴雪天气预报的一系列诊断方法， 引入了对暴雪形成的关键物理因子的详细分析，优于以往的天气分型方法。 张小玲［2］等在《基于构成要素的预报方法-配料法》中指出，就常用的预报方法而言，尤其是针对高影响天气（暴雨、强对流、沙尘暴、暴风雪等）的主观预报方法中，流型辨识的方法采用的比较多。 针对流型辨识方法的一些缺陷和局限性，Doswell 等［3］于1996年提出了基于构成要素的预报方法，国内通常译为“配料法”。

Doswell 等针对强降水导致的暴洪事件的预报问题提出了以构成要素为基础的预报方法。 这是一种基本物理概念，而并非一项具体的预报技术。 但是，他所强调的这种预报思路不仅仅适用于强降水的预报，也适用于各种天气现象的预报。 只要预报的构成要素能够形成，问题的关键就显而易见。 此方法强调在预报过程中对气象原理的理解。

2 “配料法”应用

影响黑龙江省暴雪的主要天气系统大致可分为低涡型，低槽型和西北气流型。 按照“配料法”的基本要求，从暴雪预报的角度出发，对暴雪天气产生的判断应同时考虑天气系统的配置以及热力、 动力条件的综合效应。 下面以2013年4月12-13日发生于大兴安岭地区的一场暴雪过程为例， 叙述如何将典型的天气系统配置与动力和热力环境场条件配合，建暴雪预报“配料”条件。

（1）天气过程基础理论的分析。 在对本次暴雪发生物理过程认识的基础上， 根据气象学原理分析强降水天气形成的基本因子，按照“配料法”要求选取了其主要要素为相对强的上升运动、触发抬升机制、充分的水汽以及提供水汽输送的低空急流做为暴雪天气预报的“配料”。

4月12日20时中高纬度环流为明显的两脊一槽型。 乌拉尔山、鄂霍次克海为明显的经向型脊，贝加尔湖至大兴安岭为阶梯槽控制，13日08 高空低槽加强，在大兴安岭上空形成低涡。 12日夜间开始，在低槽加强的过程中， 降雪天气开始， 降水中心在漠河、 呼中、 加区等地。 其中， 漠河站24 h 降雪量为10.0 mm，呼中、加区单站过程降雪量都达到了暴雪量级，塔河、呼中达到了大雪量级，呼玛为中-大雪。

2013年4月12-13日物理量的演变。 通过对各物理量场分析可以看出，降雪主要集中时段12日20时-13日20时， 大兴安岭地区为大范围上升气流控制。13日08时，冷涡中心在大兴安岭中南部，此时位于低空辐合中心偏北的高空辐散区的抽吸作用使得垂直运动增强，上升运动中心位于漠河、呼中，低层辐合中心也位于漠河、呼中，垂直速度与低层辐合中心的重合区域与暴雪发生区域一致。

（2）关键物理量的“配料”。 这次区域性暴雪天气过程， 强大的上升气流中心与低层辐合中心基本重合满足了动力条件；850 hPa 切涡后，500 hPa 阶梯槽携带冷空气不断补充并与低层暖湿气流交汇， 是这次暴雪天气的触发机制； 太平洋副热带高压外围的水汽在鄂霍次克海以东的低涡和以西阻塞高压的配合下，不断的向大兴安岭北部上空输送，且在低槽加强为低涡的过程中， 850 hPa≥20 m/s 和700 hPa≥24 m/s 的中低空急流携带渤海和日本海的水汽，满足了水汽以及提供水汽输送的低空急流条件。 此处需要注意的是，由于大兴安岭地区纬度较高，没有较强的中低空急流为水汽的辐合提供通道， 是不会产生较大降水的。

（3）模式输出预报。 中央气象台和美国MM5 均预报出12-13日我国东北地区有较大降水过程，在实际业务中，根据“配料法”，综合分析各条件，预报“12日夜间至13日， 全区有一次较大降水过程，漠河、呼中有出现暴雪的可能”，与实况基本一致。

由此可见，利用各种“配料”的空间分布，也可以做出暴雪落区的潜势预报。

3 讨论

（1）“配料法”是一种在天气过程物理机理认识基础上的预报方法。 每次暴雪天气过程的产生，虽然天气形势有所不同， 但都具有共同的基本配料， 使用“配料法”的基础在于选取了合适因子以及对这些因子正确搭配的预测。 这一预报思路未来还可应用到大兴安岭的暴雨、冰雹等强对流天气预报中。

（2）对于配料建立过程的诊断因子多样化，主要取决于对不同天气过程的认识。 对本次暴雪个例的分析，主要说明了如何运用“配料法”进行分析和预报，不是建立大兴安岭的暴雪预报的“模型”。 不同的暴雪天气过程， 其配料的建立也有所不同， 固有的“模型”， 有可能会模糊对天气演变过程内在机制的认知。

（3）局地性暴雪天气是一种小概率事件，大兴安岭的暴雪天气必须具备关键的物理量“配料”，但有时满足暴雪发生的配料条件在其临近时才能发现，因此， 在实际业务中易出现预报量级偏小的问题。解决的方法之一就是将 “配料法” 与数值预报模式相结合， 充分利用各种模式提供的诊断暴雪天气的参数。 所以， 基于数值模式预报， 运用 “配料法”做出强降水的潜势预报， 也是一种数值预报解释应用的思路。

［1］白人海，张志秀，高煜中．东北区域暴雪天气分析及数值模拟［J］.气象，2008，34（4）：22-29．

［2］张小玲，陶诗言，孙建华．基于构成要素的预报方法-配料法［J］.气象，2011，37（8）：913-918．

［3］Doswell IIICA，Brooks HE，Maddox RA.．Flash flood forecasting;An ingredients based methodology［J］.Wea Forecasting，1996,11：560-581．

［4］张小玲，陶诗言，孙建华．基于“配料”的暴雨预报［J］.大气科学，2010，34（4）：754-764．

［5］李俊，李武阶，廖移山．基于“配料”的梅雨锋强降水预报方法［J］.气象，2006，32（9）：3-8．