一次罕见春末暴雪的成因及湿位涡诊断分析

2017-03-28 22:00郭俊文
现代农业科技 2017年3期
关键词:诊断分析暴雪成因

郭俊文

摘要 利用ERA-interim(1°×1°)再分析资料等对2014年4月24—25日定西市短时突发性暴雪天气进行分析。结果表明:蒙古低涡后部横槽转竖南压,槽后强冷空气南下;700 hPa等压面上湿位涡和低层大气辐合区对应湿位涡正压项MPV1>0和湿位涡斜压项MPV2<0大值中心区;MPV1和MPV2大值中心和>0对流不稳定区对应,湿位涡诊断对暴雪爆发阶段有很好指示。

关键词 暴雪;湿位涡;成因;诊断分析;春末

中图分类号 P458.1+21 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)03-0196-01

定西市位于甘肃省中部,地处黄土高原、甘南高原、陇南山地交汇地带,暴雪灾害是本地春冬季主要气象灾害,突发性强、预报难度大,造成重大人员伤亡和经济损失。2014年4月24—25日定西市出现罕见突发性暴雪天气,本文利用ERA-interim(1°×1°)再分析资料等分析此次暴雪湿位涡等成因,为本地暴雪天气预报积累经验,以期减少暴雪灾害带来的损失,同时探索湿位涡诊断分析在甘肃省东部地区的应用前景。

1 天气实况及暴雪特征

2014年4月24日8:00至25日8:00定西市出现罕见突发性暴雪天气,伴随局地寒潮强降温、霜冻。24日18:00起全市出现阵性雨夹雪天气,20:00转为持续大范围强降雪,25日2:00降雪减弱,6:00结束。降雪量为9.2~25.1 mm,雪深5~19 cm,其中岷县日降雪量25.1 mm创历史极值;48 h降温9.4~11.6 ℃。

2 环流形势

2.1 地面系统

23日8:00,新疆有一中心值为1 040 hPa的冷高压,前部为地面冷锋前沿,锋前为暖低压;14:00冷锋移到内蒙古西部—甘肃北部—新疆南部一带,锋后冷空气堆积,冷锋前部贝加尔湖南侧生成热低压;20:00,高空疏散槽前正涡度平流区前后有很强暖、冷平流,暖锋锋生,冷锋形成蒙古气旋并快速移到河西。23日23:00至24日8:00,蒙古气旋东移,锋后负变温增大,冷锋锋生并加强(图1)。24日20:00,冷锋迅速东移南压至山西—甘肃河东—青海南部地区,持续到25日2:00,为降水由雨转雪提供了充足冷空气和动力条件[1-2]。

2.2 高空形势

24日8:00—20:00,冷涡东移到贝加尔湖南侧,底部横槽转竖并快速东移南压影响定西,降雪开始。24日8:00,500 hPa冷涡东移发展,700 hPa贝加尔湖南侧形成一292位势什米闭合低压系统。孟湾西南暖湿水汽向定西市输送,临夏—定西一带处在T-Td<4 ℃湿区中。24日20:00低压系统底部槽东移南压,定西市处在槽底,西南地区生成一西南涡,为降雪区提供了水汽条件,冷暖气流交汇辐合产生强有力的上升运动[3-4]。

3 暴雪湿位涡场特征

3.1 700 hPa湿位涡特征

3.1.1 湿正压场特征。24日20:00和25日2:00 700 hPa等压面MPV1上,100°E以东、 33°~50°N有一MPV1狭长正值区域,定西位于高值中心左侧MPV1等值线密集带和低值区域内。MPV1高正值区与对流稳定冷空气相联系,暴雪出现在MPV1正值中心西侧等值线密集区和低值区内,正是冷暖气流辐合区。

3.1.2 湿斜压场特征。24日20:00至25日2:00 700 hPa等压面MPV2分析表明,105°E以东、33°~40°N为狭长MPV2负值区域,对应低空辐合区。24日20:00定西处在正负MPV2交界最大梯度区域。25日2:00,蒙古冷涡底部冷槽逐渐东移南压,定西持续降雪,降雪区MPV2转为负值,定西位于负值中心西侧MPV2负值绝对值低值区,西南涡前部南风气流输送至与MPV2负值区相联辐合区中,垂直运动强烈,降雪强度增大。

3.2 濕位涡场和假相当位温θse剖面特征

24日20:00 MPV2在34°~36°N上空600~700 hPa区域为负值,中心值-0.6 PVU。25日2:00 MPV2仍为负值,负值区南移,中心强度减弱。不稳定能量释放,MPV2负值辐合区由对流层低层发展到中上层。24日20:00 |MPV1|和|MPV2|大值中心区域正是θse线等值线密集且垂直梯度最大区域,>0,湿位涡大值中心区与低层大气对流性不稳定区相对应[5-6]。

4 结语

(1)蒙古槽底较强冷平流和西南涡前强盛西南气流在甘肃河东地区相遇,低涡底部横槽转竖东移南压,冷空气沿槽后西北气流输送到定西市,降水由雨转雪。后高空槽东移,为槽后西北气流控制,降雪结束。

(2)700 hPa西南涡发展是暴雪过程最主要水汽来源,整层水汽辐合抬升与强降雪时段和落区一致。

(3)降雪区东侧存在一湿位涡正压项MPV1≥0和湿位涡斜压项MPV2≤0区域,且|MPV1|>|MPV2|。暴雪出现在MPV1≥0大值中心区向低值区过渡的等值线密集区和MPV2≤0等值线密集区及其西侧低值区。暴雪开始阶段,MPV1和MPV2大值中心区域与>0对流不稳定区相对应,湿位涡对暴雪发生有很好的指示作用。

5 参考文献

[1] 刘耀文,张红英,史云飞,等.山西省秋季罕见大暴雪天气过程诊断[J].干旱气象,2010,28(3):332-337.

[2] 杨晓霞,吴炜,万明波,等.山东省两次暴雪天气的对比分析[J].气象,2012(7):868-876.

[3] 周倩,王式功,尚可政,等.2008年10月青藏高原东部一次区域暴雪过程及其气候背景分析[J].高原气象,2011,30(1):22-29.

[4] 刘宁微,齐琳琳,韩江文.北上低涡引发辽宁历史罕见暴雪天气过程的分析[J].大气科学,2009(2):275-284.

[5] 胡中明,周伟灿.我国东北地区暴雪形成机理的个例研究[J].南京气象学院学报,2005(5):105-110.

[6] 庄晓翠,李博渊,张林梅,等.新疆阿勒泰地区冬季大到暴雪气候变化特征[J].干旱区地理,2013(6):1013-1022.

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