鸡西市一次东北冷涡大暴雪天气分析

(鸡西市气象局，黑龙江鸡西 158100)

1 引言

鸡西市属于温带大陆性季风气候，冬季漫长而寒冷，降水相态以雪为主。冷涡暴雪是鸡西市冬季常见的一种灾害性天气，暴雪的出现往往伴随大风、降温及道路结冰等天气，给交通、设施农业及电力、通信等基础设施带来不利影响。2019 年11 月17-18 日鸡西地区出现大暴雪天气，累计雪量达历史极值。降雪期间道路湿滑，路面积雪结冰，部分时段出现风吹雪现象，同时降雪强度较大，局部路段出现较严重的雪阻。本文采用常规观测资料及地面资料、各类物理量及卫星云图等资料对这次冷涡暴雪天气过程进行了诊断分析研究。

2 降水实况

11 月17-18 日，黑龙江省大范围出现降雪天气，东部雪量较大。其中鸡西市普降大暴雪，最大日降雪量为28.3 mm，达历史极值[1]；降水相态为纯雪，最大积雪深度出现在虎林市达31 cm。鸡西市降雪于17日22 时开始，18 日12 时结束，主要集中在17 日夜间，小时最大降雪强度达5.6 mm。(表1)

表1 2019 年11 月17 日20 时-18 日20 时鸡西市降雪实况

3 天气系统配置

3.1 高空形势

500 hPa 环流呈经向型，影响本次降雪天气的主要系统为东北冷涡，冷涡呈现双涡旋型，分别位于贝湖西北一侧与贝湖东南一侧，有-40 ℃冷中心配合。冷涡系统深厚，其底部槽后西北风有利于冷空气南下[2]，使低槽径向度加大，同时槽前强西南急流有利于暖空气北上。冷涡前温度脊强盛稳定，使南部冷涡移动缓慢，冷涡底部中空急流较强，风速大于30 m/s,冷暖空气在黑龙江东南侧汇合并产生大面积降雪天气。17 日夜间，冷涡主体逐渐向东移入鸡西，后部冷空气不断补充，冷涡中心位势高度由524 降到512 gpm，降雪强度加强，其中18 日03 时鸡西市小时雪量在3-6 mm 之间，最大小时降雪强度达5.6 mm/h。

700 hPa 及850 hPa 低涡中心位于500 hPa 低涡前侧，系统斜压性明显，低涡后部冷空气势力较强，850 hPa 低涡中心位势高度由140 gpm 发展到128 gpm。随着冷空气逐渐南下东移，低涡底部槽逐渐加深。鸡西处在低涡东南侧，同时位于西南急流出口区左侧，700 hPa 急流中心风速达28 m/s，暖湿气流输送带明显，暖平流在低层较强，暴雪区有风速辐合，在冷暖气流交汇处产生强降雪天气[3]。

3.2 地面形势

蒙古中部冷高压势力较强，地面气旋从渤海向东北方向移入黑龙江省，17 日20 时气旋中心位于黑龙江省南部，冷锋位于吉林中部。17 日夜间地面气旋强烈发展东移，气压中心值由1012.5 hPa 降到1000.0 hPa，等压线密集，地面冷锋向东北方向移动扫过鸡西市，与此同时，东部海上高压强大稳定，使锋面移动缓慢，17 日夜间12 h 累计降雪量超20 mm，降雪大值区位于地面两气旋中心之间。18 日08时冷锋东移过境，地面偏东风转为西南风，降雪形势减弱。

4 物理量诊断

4.1 水汽条件

从相对湿度场看，17 日夜间降雪期间黑龙江省中东部相对湿度均在90%以上，水汽凝结条件较好，850 hPa 比湿大值区在渤海及黄海一带，低层水汽通量大值区在韩国东部，低层强西南急流将渤海、黄海及日本海水汽源源不断输送至降雪区，急流区有明显水汽通量大值区与之配合，水汽通道明显，降雪区有水汽辐合。

4.2 垂直速度

在降水前期，降水区整层垂直速度不明显，18 日08 时垂直速度明显加强，500-850 hPa 有负的垂直速度，中低层上升运动明显加强，强上升速度中心位于黑龙江以北，500 hPa 垂直速度中心最大值达-60*10-3 hPa/s。200 hPa 降水前期有弱上升运动相配合。强烈的上升运动是本次降雪持续的重要动力机制。

4.3 涡度及散度

降水前期，正涡度大值中心位于黑龙江省西部，鸡西市位于弱负涡度区，降水开始后，鸡西市200-850 hPa 整层均处在正涡度范围，且降雪区上空对流层中层涡度值最强，达140/s。本次降雪的强涡度中心与降雪区有很好的对应关系。降水区中低层有弱的负散度值，低层弱辐合，降水开始后对流层中层500 hPa 有明显辐合区，高层200 hPa 有明显辐散，深厚的冷涡系统为本次降雪提供了良好的动力条件，强烈抽吸作用对降雪天气的维持有重要意义。

5 云图特征

17 日20 时冷涡云系开始影响黑龙江省，从红外云图来看，云带范围较宽，整体表现为斜压叶状发展阶段，后边界光滑呈“s”型，东半段亮温低，云顶伸展高度高，亮温低值中心位于黑龙江省中部。23 时槽前带状云系逐渐发展为逗点状，槽后冷空气加强，尖点明显，带状云系边东移边发展，头部强中心自西向东影响黑龙江省，鸡西市上空被强云带中心覆盖，开始造成大范围降雪天气。18 日02 时，气流不断旋转发展成熟，整体呈涡旋状，05 时尾部逐渐分裂，强度减弱，08 时冷涡云系主体移出鸡西市，降雪强度随之减弱。

水汽云图较红外云图云区更宽广，水汽区更连续完整，冷涡前部水汽带白亮，暖湿输送带中水汽丰富，其左边界光滑整齐，西北冷平流强度较强，色调对比明显，暗区逐渐向东入侵，西北干冷平流逐渐卷入气旋中心，直至降雪结束。

6 结论

（1）本次大暴雪天气过程主要影响系统为高空冷涡，高空形势为冷涡深槽型，低层西南暖湿气流输送明显，强降雪中心位于冷涡前部及地面冷锋上。

（2）渤海、黄海及日本海为本次降雪的主要水汽来源[4]，降水区整层均处在正涡度范围，高层配合辐散作用，强烈的上升运动是本次暴雪天气发生的重要动力机制。

（3）本次降雪过程，冷涡底部低空急流作用明显，西南急流强度较强，低空急流中心最大风速达28 m/s，急流轴左侧的抬升作用和风速辐合为暴雪天气的发生提供良好的动力条件。

（4）云系的变化特征与东北冷涡的发展演变有很好的对应关系。