2018—2019年冬季桂林低温雨雪冰冻成因分析

陈昭贵　刘斌

摘 要 利用常规观测资料、NCEP再分析资料对比分析了2018年12月28日至2019年1月3日影响桂林市低温雨雪灾害天气的环流形势和动力机制。分析表明：2018年12月阻塞高压及横槽转竖导致强烈降温，导致桂林北部地区的雨雪和低温冰冻，孟加拉湾水汽输送为冻雨和低温冰冻维持提供了水汽。

關键词 低温雨雪;阻塞高压;横槽;孟加拉湾水汽;广西桂林市

中图分类号：P458.1+21 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.24.071

低温雨雪冰冻往往造成电网覆冰、电线折断、公路道路结冰、机场航班延误等。研究表明[1-2]，乌拉尔山阻塞高压异常发展、中高纬度阻塞系统的交替建立崩溃和冷空气不断向南爆发可以导致低温雨雪[3];在强冷空气的影响下，水汽条件和动力条件的较好配合也能造成雨雪[3-4]。此外，逆温层也是是造成冻雨、冰冻的主要原因[5]。基于此，对2018年12月至2019年1月桂林市低温雨雪过程的大尺度环流特征、动力机制、水汽输送进行研究。

1 低温雨雪冰冻灾害天气实况分析

根据广西桂林市地面气象自动站网监测：受南支槽，切变线及地面强冷空气影响，28日开始桂林市出现强降温和雨雪天气，30日2：00—6：00气温达到最低。28日8：00—29日8：00，中北部资源、全州、灌阳出现降雪天气;29—30日，雨雪天气进一步扩大，29日8：00—30日8：00，资源、全州、灌阳、龙胜、兴安、桂林、灵川、平乐、荔浦出现降雪天气，资源、全州、龙胜、桂林、临桂出现雨凇天气，资源、全州、龙胜、灵川、临桂出现冰冻天气。12月30日8：00—31日8：00，最低气温高寒山区-7～-5 ℃，北部-3～-2 ℃，龙胜及中部-1～0 ℃，南部0～1 ℃。资源、全州、灌阳、桂林、临桂、平乐、荔浦出现降雪天气，资源、全州、龙胜、灵川、桂林、临桂出现雨凇天气，资源、全州、龙胜、兴安、灌阳、灵川、临桂出现冰冻天气。全市所有有温度要素观测的站点（184自动站）最低气温均在2 ℃以下，其中75%（138站）≤0 ℃。最低气温出现在30日6：00桂林资源瓜里乡十里平坦风景区（-8.0 ℃）。国家站点监测：过程降温（27日20：00—3日8：00）最大为灌阳9.7 ℃，过程最低温度为资源站-3.3 ℃，桂林-0.6 ℃。

本次过程由于冷空气补充形势南下，25—26日已出现降温，绝大部分县降温幅度（27—29日）未达到寒潮标准，没有出现7站以上寒潮。最冷一天是2018年12月31日，桂林站-0.6 ℃，比历史上同日极值偏高（-0.8 ℃）0.2 ℃。降雪情况见图1，最明显日期在29日8：00—31日8：00。有11站出现降雪天气。

2 环流形势分析

2.1 乌拉尔山高压建立

如图2所示，2018年12月25日，中高纬总体是两槽一脊形势，低纬南支活跃，从前期平直偏西风形势转换为较深的西风槽形势，南海高压明显减弱，温度槽落后于高度槽，槽线附近有明显的负变温和负变高，较强的温度平流与涡度平流使槽加深[6]。

同时，乌拉尔山高度值逐渐加大，东北横槽建立，地中海低压东移60°N附近乌拉尔山脊发展，东北低涡加深。

27日，冷舌超前于横槽，负变高也移到槽前，横槽后面转为暖平流并有明显正变高，变高梯度指向东南，横槽后面的东北风逆转为北风或西北风。

28—29日，横槽逐渐转竖，槽底不断分裂小槽引导冷空气南下。

2.2 横槽转竖，雨雪开始

如图3所示，2018年12月28—31日，乌拉尔山脊逐渐东移，东北横槽加深，华东出现明显负变高，西北冷高逐渐南压。850 hPa的0 ℃到达桂林和湖南交界，桂北开始出现雨夹雪和冻雨。

29—30日蒙古高压加强到1 070 hPa，冷空气很强，随着高层槽的引导，南下影响华南。

2.3 高原暖脊重建

2019年1月1日，乌山高压脊东移到鄂霍次克海西部，500 hPa从与前期雨雪冰冻天气的高原冷槽形势转变为高原暖脊形势，东亚槽重新建立，中低纬南支槽东移减弱，本地转为脊控制[7]。

700～850 hPa的0 ℃线明显北抬到北纬30°以北区域，低层850 hPa到地面为冷高压后部控制，天气暖冷性转好地面1—3日最低气温逐步回升到0 ℃以上，低温冰冻雨雪天气结束。

3 雨雪相态分析

2018年12月29日桂林站探空剖面图显示（见图4），地面温度0 ℃左右，平均在850 hPa以下有一≤0 ℃的冷层，以上有一≥0 ℃的暖层，下北风，上南风。这种明显逆温层存在垂直结构导致桂林北部县连续出现冻雨及雨夹雪天气。

此外，815 hPa以下，水汽条件好，温度露点差很小，水汽饱和，有利冻雨。

4 结语

本次过程主要系统是华北槽东移引导低层切变线和地面强冷空气南下影响。本次低温雨雪冰冻天气过程是由于850 hPa 0℃线越过北纬30°，冷暖平流在黔、湘、桂边界处交汇。29—30日桂林站探空剖面图上显示地面温度0 ℃左右，平均在800 hPa以下为≤0 ℃的冷层，以上为>0 ℃的暖层这样的明显逆温层存在，导致了桂林中北部县连续出现冻雨及雨夹雪天气。

参考文献：

[1] 马晓青，丁一汇，徐海明，等.2004/2005冬季强寒潮事件与大气低频波动的研究[J].大气科学，2008，3（2）：380-394.

[2] 兰晓青，陈文.2011—2012年冬季欧亚大陆低温寒潮事件与平流层北极滔动异常下传的影响[J].大气科学，2013，37（4）：863-872.

[3] 史悦，郑建萌，张万诚，等.2016年1月云南低温雨雪灾害的原因分析[J].灾害学，2017，32（4）：208-213.

[4] 李向红，陆虹，伍静，等.影响广西两次低温灾害及物理机制对比分析[J].灾害学，2018，33（4）：60-64，77.

[5] 高安宁，陈见，李艳，等.广西罕见凝冻灾害评估及思考[J].灾害学，2008.23（2）：83-86.

[6] 唐熠.广西重大低温雨雪冰冻天气气候特征分析[D].南京：南京大学，2012.

[7] 周慧，朱国强，禹伟，等.湖南2008年极端冰冻特大灾害成因分析及影响评估[J].灾害学，2009，24（1）：80-85.

（责任编辑：赵中正）