2015年11月23-24日商丘市暴雪天气过程分析

戚易明

（商丘市梁园区气象局，河南 商丘 476000）

2015年11月23-24日商丘市暴雪天气过程分析

戚易明

（商丘市梁园区气象局，河南 商丘 476000）

本文利用常规观测资料、数值预报等，从天气形势和物理量场两方面对2015年11月23-24日河南省商丘市一次区域性暴雪天气过程进行诊断分析发现：此次过程主要是由低槽和冷空气共同影响造成，低槽东移发展，促使冷暖空气在商丘上空交汇，为暴雪的产生提供了大尺度的环流背景；700hPa西南急流将四川盆地的暖湿空气不断向商丘输送，为降水提供了水汽条件，同时，高低空急流的耦合作用促使低层辐合高层辐散（在物理量场上也有较好的体现），也为此次降水提供了较好的动力条件；此外，北方干冷空气的入侵，使低层形成冷垫，且低层有逆温存在，为雨转雪提供了有利的温度条件，地面图上，偏北风不仅使温度降到零度以下，同时“天南地北”的高低空风场配合也有利于暴雪的形成。

暴雪；冷空气；水汽辐合；环流背景

暴雪是冬季常见的灾害性天气之一［1］，由暴雪引起的道路结冰和积雪经常给城市交通、农业生产和电力部门等带来不利影响，但同时也对净化空气、增加土壤墒情十分有利。在2015年11月23-24日河南省商丘市暴雪过程前期，受厄尔尼诺的影响，温度一直较常年同期偏高，而本次降雪强度大且时段集中，使得商丘大部分地区出现低温冻害天气。福集乡、周堂镇、张阁镇等48个乡镇遭受暴雪袭击。据初步统计，受灾人口达8 406人，受灾面积为976.7hm2，严重损坏房屋42间、15户，灾害造成直接经济损失达1326.3万元，其中农业经济损失1 247.3万元，家庭财产79万元。本次降雪是自1993年以来历史同期降雪量最大的一次。

近年来，多数专家和学者对河南暴雪的形势特征和形成机理进行了分析［2-3］，但受全球变暖的影响，暴雪在商丘发生的次数不多，对暴雪天气的落区及时段预报仍缺乏足够的经验。本文利用常规观测资料、数值预报和物理量场等对此次区域暴雪进行诊断分析，以为今后预报相似天气过程提供参考，提高此类灾害性天气的预报准确率和服务质量。

1 天气概况

受低槽东移和冷空气的共同影响，2015年11月23-24日，商丘出现了一次明显雨转雪的天气过程。23日08:00-24日20:00，全市平均降水量为37.2mm，最大降水量出现在夏邑50.9mm，最大雪深出现在宁陵19.5cm（见表1），主要降雪时段集中在24日白天。从河南省24日08:00-20:00（该时段为纯雪）的降水量分布图（见图1）可以看出，降水主要集中在河南东部及东南部地区，商丘平均降水量为11.3mm，位居全省第一；该时段降雪最大的前十个站点中，商丘占5个，最大值出现在虞城16mm，且其08:00-14:00共6h的降雪量达到14mm（位居全省第一）（见图2）。此次过程为1993年以来历史同期（11月）降雪量最大的一次。

表1 23日08:00-24日20:00商丘各县市降水量及雪深

图1 24日08:00-20:00河南省降水量（纯雪）分布图

图2 23日11:00至24日20:00商丘和虞城6个时段的降水量柱状图

2 成因分析

利用Micaps数据资料和常规观测站资料等，对此次降雪过程的形成机理进行分析。从天气形势演变、影响系统、探空资料、水汽条件和动力条件等方面进行综合分析，确定本次过程为低槽和东路冷空气共同影响形成的暴雪天气。

2.1 天气形势分析

2.1.1 高空形势场分析。从500hPa高空图上（见图3）可以看出，23日20:00，银川到武都、西安到成都分别有一低槽，河南省位于槽前西南气流中。同时，在贝加尔湖附近一带有冷空气堆积，中心温度达到-39℃。在700hPa高空图上（见图4），低涡位于陕西、甘肃两省交界处，切变线经西安伸向郑州，且从昆明到宜都有低空急流轴伸向豫皖苏交界处，商丘位于急流出口左侧，为此次降雪提供了充沛的水汽条件和动力条件。另外，贝加尔湖南部依然有冷空气存在，最大中心温度达到-27℃。在850hPa高空图上（见图5），商丘位于倒槽顶部的东南气流中，另外，锋区已经到达山西河北一带，冷暖空气在商丘上空交汇，且温度达到0℃左右，随着冷空气的不断南下，温度将不断下降，为降雪提供了较好的温度条件。

从中尺度分析图中（见图6）也可以看出，商丘位于700hPa和850hPa的切变线之间，且位于低空急流出口左侧，高空急流右侧，低层辐合高层辐散［4］，高低空的抽吸作用为暴雪的产生提供了有利的环流背景。此外，河南省全部地区都处在湿度大值区，且商丘的温度露点差均小于1，为暴雪提供了充沛水汽条件。

图3 23日20：00 500hPa高空图

图4 23日20：00 700hPa高空图

图5 23日20：00 850hPa高空图

图6 23日20：00中尺度分析图

图7 23日20:00郑州市（57083）探空图

图8 24日08:00郑州市（57083）探空图

2.1.2 探空资料分析。从23日20:00和24日08:00的郑州探空资料来看（见图7和图8），整层湿度均较大，且在高空都是偏西风或西南风，而低空是偏北风，且风速均较大，这种“天南地北”的高低空风场配合对商丘产生暴雪也十分有利［5］。两个时段分别在850～925hPa和700～925hPa存在逆温层，温差达到6℃左右，但在23日20:00 850hPa温度为-1℃。由于中层暖层的存在，自高空落下的冰晶、雪花将在这一层融化为水滴继续下落，穿过900hPa以下的冷层时变成过冷水滴，落到地面或地物时即产生冻结，故在雨转雪的过程中，商丘经历了一段冻雨的过程。随着冷空气的不断影响，逆温层逐渐减弱。24日08:00，郑州站850hPa温度为-6℃，没有形成冰晶融化层，故此阶段产生的为纯雪。

2.2 物理量诊断分析

2.2.1 水汽条件。从相对湿度随时间变化剖面图（见图9）可以看出，从23日08:00-24日20:00，商丘上空湿度较大，整层相对湿度最大的时刻出现在23日夜里，与时况（中雨转中雪）基本对应；从24日08:00水汽通量图（见图10）可以看出，从四川盆地到山东有一水汽输送带，将西南地区的水汽源源不断的输送到商丘上空，为此次暴雪提供了充沛的水汽条件。

图9 23日08:00-24日20:00相对湿度随时间变化剖面图

图10 24日08:00水汽通量分布图

2.2.2 动力条件。除水汽条件外，产生暴雪同时还需要较好的动力条件［6］。从涡度场来看（见图11），低层的涡度为正值，高层为负值，且低层的涡度不断增大，这种配合对降雪的产生十分有利。此外，我们通常用水汽通量散度表示水汽在某地区的汇集和辐散程度，从图12可以看出，从23日傍晚到24日傍晚，商丘低层水汽通量散度均为负值，高层为正值［7］，最大值出现在24日凌晨，850hPa水汽通量散度达到-8g/(hPa·cm·s)，低层辐合高层辐散的这种配置，同样为本次暴雪过程提供了动力条件。

图11 23日08:00-24日20:00涡度随时间变化剖面图

图12 23日08:00-24日20:00水汽通量散度随时间变化剖面图

3 数值预报模式检验

本文主要针对T639（见图13）和日本降水预报场（见图14）进行检验，两家数值预报对此次过程的降水落区均有较好的把握，降水大值区均出现在豫东及豫东南地区，与实况较为吻合。但在量级预报上，日本降水的量级预报明显偏小，而T639则与实况较为一致，且实况降水量最大的地区出现在夏邑县，也与其预报结论基本相符。

图13 T639细网格23日08:00前24h降水预报

图14 日本降水23日20:00地面降水量

4 结论

①此次过程主要是由低槽和冷空气共同影响造成的，低槽东移发展，促使冷暖空气在商丘上空交汇，为暴雪的产生提供了大尺度的环流背景；700hPa西南急流将四川盆地的暖湿空气不断向商丘输送，为降水提供了水汽条件。同时，高低空急流的耦合作用也为此次降水提供了动力条件。

②北方干冷空气的入侵使低层形成冷垫，且有逆温存在，为雨转雪提供了有利的温度条件。地面图上，偏北风不仅使温度降到零度以下，同时“天南地北”的高低空风场配合也有利于暴雪的形成。

③在实际天气预报中，不仅要参考数值预报产品结果，还要结合实况及相关物理量场，全面综合地分析天气系统。同时，要加强不同预报模式对同一过程强度和位置预报的比较检验，结合预报员的经验，利用集合预报理念使用数值预报产品。另外，建立本地化的暴雪预报指标对提高暴雪的预报准确率也有至关重要的作用。

［1］ 李永智，李京梅，王红振，等.2009年11月河南一次大范围暴雪过程诊断分析［C］//第27届中国气象学会年会灾害天气研究与预报分会场论文集.2010.

［2］ 王晶晶，计舒怀.信阳市区域性大到暴雪预报方法［J］.陕西气象，2015（3）：21-23．

［3］ 庞礴，张彬，张莹，等.一次小雨转大雪天气过程的诊断分析［J］.农业灾害研究，2014（7）：30-34.

［4］ 顾佳佳，武威.2014年2月4-7日河南暴雪过程的环流特征及其持续原因［J］.暴雨灾害，2015（2）：117-125.

［5］ 邵宇翔，张霞，李周，等.2008年1月18-22日河南区域暴雪诊断分析［J］.气象与环境科学，2008（z1）：99-103.

［6］ 朱乾根，林锦瑞，寿绍文.天气学原理和方法［M］.北京：气象出版社，1981.

［7］ 孙仲毅，王军，靳冰凌，等.河南省北部一次暴雪天气过程诊断分析［J］.高原气象，2010（5）：1338-1344.

Analysis of a Heavy Snowstorm of Shangqiu in November 23th to 24th,2015

Qi Yiming
（Liangyuan District of Shangqiu Meteorological Bureau，Shangqiu Henan 476000）

Applicating the conventional observational data and numerical prediction,etc.From the two as⁃pects of the weather situation and physical quantity field,the diagnosis and analysis of the regional bliz⁃zard weather process in November 23th to 24th,2015.The results showed that:The process is mainly caused by the combination of low trough and cold air.The lower trough moves eastward,make the cold and warm air meets over the Shangqiu.A large-scale circulation background is provided for the production of blizzard.The southwest jet stream sends warm and humid air from Sichuan basin to Shangqiu in 700hPa.It not only provides the water vapor condition for precipitation,but also the coupling effect of high and low jet.To promote the lower-level convergence and the high-level divergence(it is also a better representation in physical quantities).It also provides better dynamic conditions for the precipitation.In addition,there is an inversion of the lower layer.The cold air provided favorable temperature conditions for the rain to turn snow.In surface,the north wind keeps the temperature below freezing,and south wind in high altitude,this kind of wind field is also conducive to the formation of blizzard.

blizzard；watervaporconvergence；the cold air；circulation situation

P458.121.1

A

1003-5168（2017）11-0151-04

2017-10-09

戚易明（1991-），女，本科，助理工程师，研究方向：天气预报。