2016年11月10-13日富蕴机场暴雪天气过程诊断

2019-04-21 07:06王宏强
科学与技术 2019年6期
关键词:物理量

摘要:本文利用高空气象探测资料、地面气象观测资料以及数值预报产品资料等,对富蕴机场机场2016年11月10-13日暴雪天氣过程进行诊断分析。结果表明:在此次暴雪天气期间,亚欧大陆中高纬度主要呈两脊一槽的环流形势。在对流层的中低层,暖切变以及锋面气旋暖区对富蕴机场进行影响,同时该区域的辐合上升运动的强度达最大状态,非常有利于水汽的输送,为机场暴雪天气的发生提供了有利的环流背景形势。巴尔喀什湖一带源源不断的水汽朝富蕴机场及其周边区域输送,为此次暴雪天气的形成提供了有利的水汽条件。在暴雪天气发生期间,在富蕴机场上空有一个从低层至高层较强的动力性的纬向垂直环流圈存在,为富蕴机场暴雪天气的发生给予了较好的动力条件。受假相当位温锋区的抬升作用,850hPa位置的冷切变与地面冷锋逐渐向富蕴机场一带移动,促使不稳定能量得到释放,同时暖湿水汽沿锋面上升凝结降落,这是导致富蕴机场发生暴雪天气的主要原因。

关键词:雪;天气形势;物理量;富蕴机场

引言

雪指的是从混合云中降落至地面的雪花形态的固体水,其主要是由大量白色不透明的冰晶和其聚合物组成的降水。降雪等级标准:以24小时降水量为划分标准,其中,降水量0.1~2.4毫米为小雪,1.3~3.7毫米为小到中雪,2.5~4.9毫米为中雪,3.8~7.4毫米为中到大雪,达到5.0-9.9毫米为大雪,7.5~14.9毫米为大到暴雪,降水量达到或超过10毫米为暴雪。降雪量与积雪深度的对应关系,当降雪落地后无融化时,1毫米降雪可形成积雪深度有8-10毫米。雪是新疆地区的主要天气现象之一,当降雪量达到暴雪时极易导致城市交通运输、航空运行受阻,对社会经济和人们生命财产的安全构成严重威胁。富蕴机场场址位于富蕴县吐尔洪乡哈拉吉拉村科普阔拉阿根附近,紧邻国家5A级旅游景区可可托海,距离县城中心直线距离约21公里,公路里程约28公里。富蕴机场定位为小型国内民用支线机场,飞行区等级为4C,主要服务于富蕴县及周边地区公务、商务及旅游等社会经济建设,同时兼顾通用航空业务使用。雨、雪、大风、雷电等复杂天气是导致机场航班延误的主要因素,一旦遇到暴雪天气时,会影响到飞机的正常起降,进而造成航班延误,给机场以及旅客造成不同程度的损失。基于此,本文通过对2016年11月10~13日富蕴机场暴雪天气个例进行分析,为富蕴机场暴雪天气的预报预警以及机场航班科学调度工作提供重要的参考依据。

1.天气概况

受冷空气影响,从2016年11月10日夜晚开始,新疆北部地区普遍出现降雪天气,阿勒泰地区持续暴雪,阿勒泰市、布尔津、青河、富蕴等县市积雪深度超过25cm。其中,11日08:00至11:00,富蕴机场观测人员观测到风速为4m/s,风向为120度,能见度为3000m,温度为-4.7°,湿度为92%;统计11日降雪量较大,达到15cm;13日降雪量为6cm。此次暴雪天气对航班运行造成不利影响,富蕴机场航班被全部取消,给广大旅客出行带来不便。

2.天气形势

分析此次暴雪天气期间500hPa形势场可知,2016年11月10日,亚欧大陆中高纬度主要呈两脊一槽的环流形势。两高压脊分别处于蒙古至贝加尔湖一带以及黑海至北欧地区,两高压脊之间的区域极涡活动较强,下游高压制约了极涡活动,并且同时给予了东南暖湿气流;上游较为强盛的高压脊则对极地冷空气沿着脊前的东北气流朝西南一带的移动给予较好条件,为极涡的活动给予了大量的冷空气,从而确保该地大气具备一定的斜压性;在11月11日至13日下游高压强度开始逐渐变弱,上游的高压脊逐渐向东北方向进行移动,伴随着随着时间的不断推移,同新地岛东边区域的高压汇集,脊前端的东北气流的强度不断变强,极涡强度变得更加深,其中心维持少动,强锋区基本上对富蕴机场上空进行控制,促使富蕴机场出现持续性暴雪天气过程。在对流层的中低层,暖切变以及锋面气旋暖区对富蕴机场进行影响,同时该区域的辐合上升运动的强度达最大状态,非常有利于水汽的输,为机场暴雪天气的发生提供了有利环流背景形势。

3.物理量场分析

3.1水汽条件

通过对2016年11月10~13日富蕴机场暴雪天气的水汽通量以及水汽通量散度场展开分析可以获悉,富蕴机场在对流层中、低层位置均处在水汽通量的高值区以及较强的水汽通量辐合区;中层以及低层位置的高值区分别处于巴尔喀什湖以南至阿勒泰境内,在新疆西变区域的塔城至伊犁之间存在一数值达50×10-1g·cm-1·hPa-1·s-1的水汽通量中心,高值区逐渐朝富蕴机场一带延伸,并且与较强的水汽通量辐合区相配合,在塔城至富蕴西边区域有一数值为-10×10 -5 g·kg -1·s -1的水汽通量辐合中心。巴尔喀什湖一带源源不断的水汽朝富蕴机场及其周边区域输送,这意味着温湿条件较好,为暴雪天气的形成提供了有利的水汽条件。

3.2动力条件

分析此次富蕴机场暴雪天气发生期间的垂直运动场可知,在北纬45°至50°区域内分布着一较强的垂直上升区,同时在700~500hPa之间有最大中心出现,从低层至高层,上升运动中心值逐渐朝西北方向倾斜,北边高纬度区域的冷空气下沉运动与南边低纬度区域的暖湿空气的上升运动一起形成动力性的垂直环流圈。在对流层的中、低层,富蕴附近区域为较强的上升运动区,700hPa中低空区域存在一数值为-6.0×10 -3 hPa·s -1的上升运动中心,在富蕴至清河站存在着下沉运动区存在,这意味着暖湿空气上升运动区前部有小面积的下沉气流存在,对于不稳定能量的释放较为有利,再加上垂直上升运动的发展特别强盛,为富蕴机场暴雪天气的发生给予了较好的动力条件。

3.3热力条件

假相当位温场θse通常表示温湿特征的重要参数,也可以表示能量,在强降水天气出现的过程中有时候也伴随有较高的能量出现,而持续性暴雪天气的产生,要同时具备有充足的水汽和水汽供应以及不稳定层结。分析2016年11月10~13日富蕴机场暴雪天气期间的假相当位温可知,在巴尔喀什湖至咸海区域有一较强呈带状的假相当位温(θse)锋区存在,富蕴机场处于该锋区内,700hPa位置的θse数值为292K,在850hPa位置,富蕴机场的θse数值为284K,温湿条件较好。在锋区南部,由地面至500hPa层出现了高能区,这意味着有较为深厚的暖湿气流,在暖湿气流中具备潜在的不稳定能量。锋区北边区域存在θse低值区,而西伯利亚一带则存在着低值中心,这意味着强冷空气对整个西伯利亚地区进行控制。这条较强的锋区正好和地面上的冷锋间具备着较好的对应关系。受假相当位温锋区的抬升作用,850hPa位置的冷切变与地面冷锋逐渐向富蕴机场一带移动,促使不稳定能量得到释放,同时暖湿水汽沿锋面上升凝结降落,这是导致富蕴机场发生暴雪天气的主要原因。

参考文献

[1]庄晓翠,赵俊荣,刘大锋.阿勒泰地区一次暴雪天气过程分析[J].新疆气象,2004,27(1):11-13.

[2]刘正新,田惠平,赵俊荣,等.新疆天山中部初秋罕见大暴雪成因分析[J].沙漠与绿洲气象,2007,(5):21-24.

作者简介:王宏强(1986-),男,汉族,安徽省利辛县人,本科学历,气象预报助理工程师,从事气象预报工作。

(作者单位:新疆机场(集团)有限责任公司富蕴机场)

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