西藏南部地区区域性暴雪天气过程诊断分析

刘俊卿 德吉白珍

（①西藏自治区人工影响天气中心 ②西藏自治区气象台 西藏拉萨 850000）

西藏南部地区区域性暴雪天气过程诊断分析

刘俊卿①德吉白珍②

（①西藏自治区人工影响天气中心 ②西藏自治区气象台 西藏拉萨 850000）

文章利用常规的高低空气象观测资料、T639数值预报产品以及卫星云图产品，对2013年2月16～18日西藏南部区域性暴雪天气过程的环流背景、水汽条件及动力条件进行了诊断分析。结果表明：此次西藏南部区域性暴雪天气是由南支槽前西南风风速辐合，输送暖湿水汽上青藏高原，以及北支槽分裂的短波槽南下共同作用的结果。物理量诊断分析表明，区域性暴雪过程期间，水汽通量、水汽通量散度场、散度场、涡度场和垂直运动场都反映出西藏南部边缘存在大量水汽输送和水汽辐合，上升运动较强，有利于暴雪天气的形成。

西藏南部地区；区域性暴雪；诊断分析

引言

西藏南部暴雪天气一般出现在10月至次年4月，主要受孟加拉湾和阿拉伯半岛的低纬度系统以及南支槽的影响。南支槽前西南暖湿气流北上高原，与北下的冷空气汇合，在西藏南部极易形成暴风雪天气，其降雪强度往往达到暴雪、大暴雪，甚至是特大暴雪，造成灾害性天气，导致房屋被压垮，暴雪天气出现强烈降温，致使道路结冰而中断，同时厚厚的积雪掩盖牧草，大量牲畜因无法觅食而死亡等，给当地人民的生命财产、牧业生产、交通运输、电力和通讯设施等带来了极大的损害。

青藏高原暴雪天气强度和落区的预报一直是气象工作者关注的焦点，如：戴加冼[1]、邹进上[2]、林志强[3]、杨志刚[4]分别就西藏高原雪灾气候规律进行了分析；普布卓玛[5]对西藏高原雪灾中期成因进行了研究；朱富康等[6]对藏南暴雪过程的水汽图像进行了分析；何晓红[7]、林建[8]、周倩[9]对2008年10月26～28日由孟加拉湾风暴引发的西藏暴雪雨天气过程进行了分析。2013年1～2月西藏南部陆续发生了四次暴雪天气，均由南支槽引发，尤以2月16～18日的强度最大、范围最广,其中聂拉木最大降雪量达到72mm(超历史同期极值——2007年2月14日51.6mm)。本文在分析2013年2月16～18日西藏南部区域性暴雪天气背景和影响系统的基础上，利用常规的高低空气象观测资料、T639数值预报产品以及卫星云图产品针对强降雪的水汽和动力条件等进行分析，探讨此次强降雪过程的形成及其发展成因。

1 天气过程概述

1.1 天气实况

2013年2月16～18日西藏大部分地区出现了降雪，其中南部各地均出现了暴雪天气，降雪量在13～109mm之间。其中暴雪最强落区位于日喀则西南部聂拉木一带，聂拉木16～18日最大积雪深度达到86cm；尤其是2月16日聂拉木最大降雪量72mm。期间日喀则地区南部出现了11级以上的大风天气（其中16日聂拉木26.4m/s，极大风速38.2m/s）。此次暴雪天气不仅影响区域广，且强度大，导致西藏南部交通、供水供电、通讯网络中断，部分地方房屋坍塌，造成了较为严重的损害。

1.2 影响系统分析

2013年2月16～18日500hPa形势场上中高纬度呈两槽一脊型，欧洲和我国东北为低压槽区，里海至巴尔喀什湖一带为脊区，高原南侧伊朗高压和西太平洋副高之间为较宽广的低压槽区；15日南支槽位于65°E附近，北支槽底部不断分裂出短波槽，在稳定的强西风气流引导下东移南下影响西藏高原。16日08时（见图1a）南支槽加深，在印度半岛形成闭合低压，中心值为556hPa；17日20时（见图1b），巴尔喀什湖底部低压槽继续南伸；同时伊朗高压退至47°E，副高西伸至112°E，南支槽北上影响高原。由于高原处于南支槽槽前西南气流控制区，槽前暖湿气流为高原的水汽输送创造了条件；同时与南下的短波槽共同作用为暴雪过程提供了有利的天气背景。

另外，从高低空急流的配合看（见图1）：15日8时开始，西藏南部上空有一支西南-东北走向的低空急流，风速在12m/s以上。同时，从15日20时开始，200hPa高度场上高空急流维持在高原腹地30-35°N附近，风速＞40m/s。2月16日8时西风急流轴风速增大至60m/s以上，2月17日8时风速达到最大，为70m/s。

图1 2013年2月16～18日500hPa环流场特征（a.16日08时；b.17日20时；阴影区为高空急流区）

2 物理量诊断分析

2.1 水汽条件分析

暴雪过程期间，500hPa水汽通量大值区位于印度半岛东部至中南半岛西北部，配合南支槽前西南气流将水汽输送到西藏高原。水汽通量大值区在16日20时开始逐渐增强，于17日8时达到最强，中心＞8g·hPa-1·cm-1·s-1。另外，研究[10-12]表明，暴雪的落区及强度与底层水汽通量散度关系更为密切。分析500hPa水汽通量散度场发现，15日8时～16日8时，西藏西南部以及印度半岛处于弱的负值区，阿拉伯海有一低值中心，中心＜-2×10-8g·hPa-1·cm-2·s-1；整个高原16日20时上午（见图2a）500hPa水汽通量散度均为负值，在日喀则至青海玛多一带有一低值中心，中心＜-4×10-8g·hPa-1·cm-2·s-1。而400hPa以上水汽通量散度为正值，正值中心位于孟湾北部至仲巴一带，其中心＞4×10-8g·hPa-1·cm-2·s-1，由此说明仲巴—聂拉木一线低层呈水汽积聚、高层则呈水汽散失的状态，有利于水汽的上升运动。对应时段，暴雨雪主要出现在水汽通量辐合中心西南侧，聂拉木、普兰、帕里降雪较为集中，12小时降雪量分别占过程降雪量的67%、60%和61%，降雪落区和强度与500hPa水汽通量散度负值相对应。17日8～20时（见图2b和图2c），500hPa水汽通量散度负值区有所东移，中心位于云贵川一带，90°E以西为弱的正值区，西藏的东南部处于负值区；200hPa水汽通量散度场上，整个高原均为正值区。此时90°E以西地区降雪减弱，而以东地区降雪明显增强，其中错那和察隅17日8时～20时的降雪量分别占过程降雪量的68%和55%。18日8时（见图2d）500hPa水汽通量散度负值区移出西藏高原，高原上降水结束。分析可知，高低层水汽通量散度差的大值区与降雪中心基本重合，说明大量水汽在南支槽前气流引导下向高原输送并在西藏南部形成辐合，是造成此次强降雪的主要原因。

图2 2013年2月16～18日水汽通量散度（单位：10-8·g·hPa-1·cm-2·s-1）

2.2 动力条件分析

2.2.1 散度场

图3为暴雪过程期间散度场剖面图。16日20时（见图3a），80°E～85°E之间500～400hPa为辐合区，中心（＜-12×10-5s-1）位于500hPa、80°E附近，400hPa以上为辐散区，辐散最大中心（＞45×10-5s-1）位于200hPa、80°E附近，说明聂拉木附近高层上空为强烈辐散，而且高空辐散明显大于低层辐合，高（200hPa）低（500hPa）层的辐散差值较大；相应时段16日20时～17日8时聂拉木的降雪量达65.5mm，高低层散度差大值区与暴雪的落区趋于一致。可见低层辐合、高空辐散的配置对暴雪的形成极为有利。17日8时（见图3b）高层辐散仍较强，中心位于82°E（中心值＞42×10-5s-1），但80°E～85°E低层辐合较前一时段减弱，因此8时以后聂拉木的降雪减弱。17日20时（见图3c）随着系统东移，500hPa低层辐合有所增强，但高层辐散减弱8×10-5s-1，高低层散度差明显减弱，90°E以西的降雪也明显减弱，90°E以东的高低层散度差明显增大，最大达22×10-5s-1，该区域的降水明显增强。17日8时～20时察隅降雪达12mm，并继续维持。可见，高低层散度差越大越有利于降雪的发展和维持，高低层散度差大的区域对应强降雪发生地域。

图32013 年2月16～18日散度垂直剖面（单位：10-5·s-1）

图4 2013年2月16～18日涡度的垂直剖面（单位：10-6·s-1）

2.2.2 涡度场

图4为暴雪期间涡度场剖面图。16日20时（见图4a），80°E～86°E之间从低层到高层均为正涡度区，200hPa上空有两个正涡度中心，位于76°E和84°E附近，中心值分别＞24×10-6·s-1和＞18×10-6·s-1；86°E以东整层为负涡度区且等涡度线密集，涡度梯度非常大，说明负涡度平流较强。17日8时（见图4b）随着系统东移，80°E-90°E基本上都为正涡度区，强度较前12小时明显增强，400hPa出现了正涡度中心，强降雪落区上空均受正涡度区控制，且强度明显增强。400hPa和200hPa分别有正涡度中心（＞32×10-6·s-1和＞56× 10-6·s-1），位于83°E～84°E附近，该区域对应时段的降雪最强。17日20时（见图4c）系统继续移动，80°E左右上空受负涡度控制，正涡度中心移至88°E左右，其中心值＞42×10-6·s-1，因此西部的降水明显减弱，东部的降水明显增强。18日8时（见图4d），85°E以西基本受负涡度区控制，以东正涡度区明显减弱，东部的降雪也趋已结束。可见，涡度愈大愈有利于降雪系统的维持，对应的区域为强降雪发生的地域。

2.2.3 垂直速度

图5为暴雪期间垂直速度ω剖面图。16日20时开始（见图5a），ω从低层到高空均为负值，中心位于400hPa，80°E～84°E之间，中心值＜-40×10-2hPa·s-1；同时西藏南部位于喜马拉雅山南坡，由于地形抬升对暴雪天气的形成有一定的促进作用。对应16日20时～17日8时聂拉木的降雪量达65.5mm，由此可见，强降雪的落区与强上升运动区关系较为密切。17日8时（见图5b），随着系统东移，垂直速度中心相应东移至87°E附近，中心值＜-40×10-2hPa·s-1。此时，对应的强降雪区域也东移，降雪强度明显增强，错那17日8时～20时降雪量达12mm。17日20时（见图5c），随着南支槽的继续东移北抬，垂直速度场中心移至90°E附近，中心值＜-40×10-2hPa·s-1，且垂直速度线较为密集。90°E以西垂直速度较小，上升运动较差，降雪明显减弱。而90°E以东的降雪继续维持。18日8时（见图5d），西藏南部整层的垂直速度场大幅度减弱，降雪结束。可见，垂直速度的强度与强降雪区域关系密切，垂直速度的时空变化对强降雪区域有很好的指示作用。

图5 2013年2月16～18日垂直速度的垂直剖面（单位：10-2·hPa·s-1）

3 FY-2E红外云图演变特征

从FY-2E红外云图的发展演变看（见图6），15日南支槽系统活跃，为高原输送较为充沛的水汽。20：00开始（见图6a），南疆地区上空有对流云团生成。16日8时（见图6b），南支槽东移北抬和400hPa对流层中部冷空气入侵加剧了大气不稳定的发展，在阿里西北部有零散的对流云团生成。16日20时（见图6c）,北支槽南压，高原上的云团连成一片，且云团强度增强，在西藏西南部有较强的对流云团，TBB值＜-50℃生成，导致该区域出现短时强降雪天气。17日8时（见图6d），高空风速明显增大，高原上空生成南支槽带状云系并向东北方向移动；17日20时（见图6e），南支槽带状云系移至青海境内，其尾部云块仍影响西藏南部边缘，西藏高原西南部降雪明显减弱。到18日8时（见图6f），云系完全移出西藏高原，南部降雪过程结束。

图6 2013年2月16～18日红外云图演变特征

4 结论

①2013年2月16～18日西藏南部边缘区域性暴雪天气是南支槽前西南风风速辐合，输送暖湿水汽上西藏高原和和北支槽分裂的短波槽南下共同作用的结果；高低空急流的配置有利于暴雪在高原的发生发展。

②高低层水汽通量散度差的大值区与降雪中心重合，进一步说明南支槽前气流引导水汽向高原输送并在西藏南部形成辐合是强降雪形成的有利条件。

③强降雪区域高低层散度差大、正涡度较强和垂直速度较大都反映出西藏南部存在水汽辐合，上升运动较强盛，为暴雪天气的发生创造了动力条件。

④从卫星云图的演变可以判断暴雪演变趋势，能够准确预报强降雪区的位置及变化。

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Analysison the diagnostic of regionalsnow storm weather process in Southern Tibet

Liu Jun-qing①DejiBaizhen②

(①ArtificialModificationWeather Centerof Tibet,Lhasa 850000,Tibet;
②Meteorologicalstation of Tibet,Lhasa850000,Tibet)

The circulationbackground,water vapor condition and dynamic conditions of the regional snow storm weather process in South-Tibeton February 16～18 in 2013were synthetically analyzed by using the routineupper and surfacemeteorological data,the physical quantity field data of T639 numerical forecast and satellite cloud images.The results showed that theregional snow storm was caused by the front south-westwind speed convergence of Southern Branch Trough leading to the warm currentmoving into the Tibetan Plateau and the short wave trough of North Branch Trough divisionmoving to south.Physical quantities diagnostic analysis showed that therewerewatervapor flux,water vapor flux divergence field,divergence field,vorticity field and verticalmotion field during the regional snow storm process indicating the existence of a large amountofwater vapor transport and convergence at the edge of the Southern Tibetand strong risingmovement.These are favorable conditions for the formation ofsnow storm weather in the region.

Southern Tibet;regionalsnow storm;diagnosisanalysis

10.16249/j.cnki.54-1034/c.2016.02.006

P458.121.1

A

1005-5738（2016）02-037-008

[责任编辑：张建伟]

2016-08-16

刘俊卿，女，汉族，河北石家庄人，西藏自治区人工影响天气中心高级工程师，主要研究方向为大气物理与人工影响天气。