对河东春季一次暴雪天气的诊断分析

郭俊瑞 郭俊文

暴雪是冬季的主要气象灾害之一，雪灾、结冰对西北农、牧业及交通运输、人民生命财产安全带来不利影响。气象工作者对暴雪天气做了大量的分析研究，如梁军等[1]对大连的区域暴雪天气进行了诊断分析，并应用中尺度非静力模式MM5对暴雪进行了数值模拟，模式较好地模拟了降雪中心强度、位置及强降雪的变化时间；黄海波等[2]对新疆秋季暴雪分析，下层干冷空气的侵入有利于干层的形成和堆积，干层的存在使水汽和不稳定能量得以累积，增加了降水过程的对流性不稳定。甘肃地处内陆高原，远离海洋，地形复杂，空气中水汽含量小[3]，暴雪预报难度大。本文通过对2017年3月11日至13日甘肃河东地区暴雪过程，从环流特征、物理量等方面进行了诊断分析，研究暴雪形成的物理机制，为天气预报、预警及决策气象服务提供参考依据。

1 天气实况

2017年3月11日至13日在甘肃河东大部出现降雪量大于10 mm的暴雪天气，在陇南、天水和平凉的局部地方出现大于20 mm的降雪。此次天气过程在整个河东地区都带来了暴雪天气，在甘肃地区来说范围和量级都较大，在历史时期中也比较罕见。降雪天气给人们的日常出行带来严重的不利影响，给河东地区设施农业造成了重大的灾害。

11日 8：00至 12日 8：00、12日 8：00至 13日 8：00在河东大部分别出现降水量大于10 mm的暴雪天气，最大日降水量出现在12日8：00至13日8：00平凉华亭24 mm。在河东出现大面积的积雪，最大积雪深度出现在平凉华亭22 cm（如图1所示）。

图1 2017年3月11日8:00至13日8:00甘肃省降水量

2 高低空环流形势

2.1 500 hPa、700 hPa分析 12日8：00 500 hPa图上（如图2所示），欧亚中高纬度为三槽两脊型。在新疆西北部有一冷涡存在，冷涡底部不断有冷空气分裂南下。在冷涡的南部有一南支槽生成，发展东移。可以看出，巴湖西部的冷涡维持，南支槽东移至孟湾北部，低层700 hPa槽前西南气流影响到河东地区，青海南部至河东地区有一横向切变线。两者为此次降水提供了良好的水汽输送条件和动力抬升机制。

图2 12日8:00 500 hPa高空

13日8：00 500 hPa（如图3所示）巴湖以西的冷涡稳定少动，继续维持。南支槽东移青藏高原东部，强度减弱。河东地区继续受低槽影响。

图3 13日8：00 500 hPa高空

从高低空环流形势演变可看出在河东地区一直有切变线存在，在南支槽下方有明显的低空西南风急流。切变线和低空急流分别为此次降水过程提供了较好地抬升机制和水汽来源。可以看出，此次过程在700 hPa上也有良好的背景场。

2.2 地面图 从地面图上可以看出，在新疆东部有一冷高压缓慢东移南下。冷锋在此段时间内缓慢扫过河东地区，受冷锋过境影响，气温明显下降。在河东地区有较明显的地面辐合线，降雪主要出现在辐合线附近。

3 物理量诊断

3.1 水汽条件 从12日、13日8：00 700 hPa比湿场，500 hPa、700 hPa相对湿度场可以看出，在降雪时段河东地区比湿在2 g/kg，甘南、陇南、天水的部分地方比湿大于3 g/kg，在该季节的降水过程中比湿值较大。在降水时期，河东地区的整层相对湿度都很大，12日8：00 500 hPa上河东中部相对湿度达到了100%，11日夜间开始到13日上午，整个河东地区的高低层相对湿度都在90%。

从12日8：00榆中的探空图上可以看出（如图4所示），从地面到高空300 hPa上整层的温度露点差都在2 ℃以内，此次过程的湿度条件非常有利。风场上来看，中低层垂直风切边不明显，也有利于大降水的产生。

图4 12日8:00榆中（52983）探空

3.2 动力条件 从12日8：00 500 hPa和700 hPa的涡度场上看，在降水产生时段，整个河东地区中低层都是正涡度，500 hPa上涡度中心值达到40×10-5/s。中低层正涡度，有利于水汽、能量的辐合上升。从散度场上来看，在降雪前期，上游有明显的散度负值区，11日8：00 500 hPa上在甘南有小于-20×10-5/s的负值中心，即在该地区为明显的辐合区。从垂直速度场看出，12日白天，500 hPa和700 hPa上都有明显的上升运动。陇东南部分地方最大上升速度达到-40×10-5hPa/s。大降水区和强的抬升区位置叠加显著。

4 结论

一是500 hPa上新疆西部的冷涡不断分裂出的冷空气和南支槽前强盛的气流为此次降雪形成了良好地背景场条件。二是700 hpPa上西南风低空急流为降雪带来了充足的水汽供应和不稳定层节。三是地面图上冷锋过境导致的显著降温为积雪带来了有利的温度条件。四是暴雪发生前后，低层正涡度、辐合与高层负涡度、辐散的配置，加强了上升运动，形成较强的温度、湿度能量动力抬升。孟加拉湾低槽前西南暖湿气流沿云南、四川北上到达甘肃东部，是暴雪的重要水汽来源。