高杰
摘要 对2014年2月16—17日中卫市本地的一次降雪天气过程中500 hPa、700 hPa以及地面天气形势进行了分析,对影响降雪的水汽条件和动力条件进行了综合诊断,并指出高空回暖及地形对本次降雪天气过程的影响,最后对数值预报产品做了检验,并最终给出了该类降雪的预报着眼点。
关键词 降雪;地面天气形势;宁夏中卫;2014年2月
中图分类号 P426.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)09-0249-02
降雪是冬季重要天气过程之一,其虽然可在一定程度上缓解旱情,但形成的积雪或结冰会给交通、电力及航空等行业等造成影响[1]。近年来,随着国民经济的快速发展,加强对降雪和积冰个例的天气学诊断对于气象预报尤为重要。现对2014年2月中卫市一次降雪天气过程进行分析,以为类似天气的预报提供借鉴。
1 天气实况
2014年2月16日白天到夜间,中卫市全市出现降雪天气,沙坡头区、中宁各地出现小雪,累计降雪量在0~2.6 mm,海原各地出现大到暴雪,累计降雪量4.0~8.8 mm,积雪深度6~10 cm,最大降雪区位于海原甘盐池。
2 天气学分析
降雪天气形势分析:宁夏地区冬半年强降水天气过程产生的主要高空环流形势是东高西低和平直气流,且强降水出现与高空影响系统如低涡、切变线、辐合区等配合密切相关。从2月16日8:00 500 hPa天气图可见,欧亚中高纬为两槽一脊的环流形势,新疆有小槽分裂东移至甘肃和青海的西部,高空西北气流引导冷空气补充南下,使得高空槽加深东移并影响中卫市。而此时中卫市处于西南气流中,为降雪前的天气提供了足够的水汽。
700 hPa影响系统:宁夏冬季占主导地位的常常为低层天气系统,此次过程中层产生影响的系统主要是低涡及切变线[2-3]。16日8:00中低层700 hPa图上,中卫市受一致的东南气流控制,随着时间推延,上游的切变渐渐东移南下影响该市。
地面气压场分析:从图1可以看出,16日8:00位于北纬30°~40°,东经100°~110°范围的地面图上为发展旺盛的倒槽,我国东北至贝湖为东北西南向的高压带,倒槽前部与高压底后部的东南气流一直持续到17日2:00,地面转受干冷空气控制时,降水随之减弱结束。
3 物理量分析
3.1 水汽条件
2月16日8:00银川站温度对数压力(tlogp)图上560 hPa以下各层均比较干,温度露点差较大,相对湿度比较小;到16日20:00 500 hPa以下各层温度露点差较小(图2),相对湿度迅速增大,其中700~850 hPa接近饱和,温度露点差小于3 ℃。
从中低层相对湿度场上看,2014年2月15日20:00宁夏南部已经出现相对湿度在90%~100%的高湿区,随着时间推移,到16日8:00中卫市的相对湿度已经达到60%~70%,20:00相对湿度增长到80%~90%,高湿区呈带状自南向北移入中卫市,这与水汽的传输路径是一致的。对比降雪实况可以看出相对湿度高湿区的范围、持续时间的长短和降雪量是吻合的。
3.2 动力条件
降雪的产生除了要有充足的水汽外,还需要有持续的上升运动。16日8:00散度场空间分布具有如下特点:500 hPa中卫市处于散度大于零的正值区,而700 hPa中卫市处于散度小于零的负值区,这种低层辐合高层辐散为此次降雪创造了有利的动力条件。
4 高空回暖及地形对降雪的影响
4.1 降雪前的高空回暖现象
根据文献以及气候特征来说,降雪前气温有较明显的回暖。在降雪前24~48 h,500 hPa高空河套附近有较明显的增温现象,以银川站、榆中站为例,16日前的48 h内增温达到6 ℃以上;由此可见,降雪前的回暖、加上冷空氣的入侵及锋区的有力配合,加大了中卫的大气不稳定性,易形成较强的降雪[4]。
4.2 地形对降雪的影响
此次降雪主要集中在中卫市南部,北部部分地区无降雪。中卫市北部为黄河冲积的平原,南部则为黄土高原的一部分,其上黄土覆盖,地势起伏较大,再往南还有着海拔近3 000 m的六盘山脉。冬半年,受冷空气不断东移南下影响,副热带高压系统一般处在低纬度一带,来自低层较为浅薄的暖湿气流受到地形的阻挡,对北部的影响会逐渐减弱。而又由于地形的动力抬升作用,进一步造成山区降水增强。
5 预报着眼点
(1)中卫市此次降雪天气受高空槽影响,强盛的西南暖湿气流为降雪前的天气提供了足够的水汽。
(2)地面形势降雪期间地面天气图上是北高南低、东高西低稳定少变的气压场,加上地面倒槽的影响造成了此次降雪天气[5]。
(3)从水汽条件上分析,700~850 hPa温度露点差小于3 ℃,相对湿度接近饱和。散度场上低层辐合高层辐散为上升运动的增强和水汽的向上输送起到了关键性作用,对降雪的形成创造了动力条件。
(4)河套地区前期高空回暖、加上冷空气的入侵及锋区的有力配合,加大了大气不稳定性。
(5)地形的影响,不但阻断了北上的水汽还由于地形的动力抬升作用加强了大气的不稳定性。
(4)欧洲的数值产品对于本次降雪过程,无论是从开始时间还是降雪量级上都提供了很好的参考。
6 参考文献
[1] 贾宏元,赵光平,裴雨杰.宁夏大到暴雪成因分析及其预报的初步研究[J].宁夏气象,1999(4):23-25.
[2] 蓝俊倩,余键,王健疆.浙江2011-01-20强降雪过程降雪带南压成因的诊断分析[J].气象与环境科学,2011,34(4):52-58.
[3] 任丽,娇玲玲,张桂华,等.黑龙江省2009年3次暴雪过程的螺旋度分布特征分析[J].沙漠与绿洲气象,2011(3):21-24.
[4] 张晰莹,石慕真,徐玥,等.特大暴风雪动力结构的雷达探测研究[J].大气科学学报,2011(3):329-335.
[5] 宁夏气象局.宁夏短期天气预报员手册[M].[出版者不详],1987:96-105.