2015年春季赤峰连续两次大到暴雪过程对比分析

徐丽娇

(赤峰市气象局，内蒙古 赤峰 024000)

雪灾是内蒙古自治区赤峰市主要的自然灾害之一，降雪多发生在秋冬季节。春季降雪伴随复杂的相态变化，给人们生产生活常常造成严重影响。近些年，很多气象学者对大雪、暴雪形成机理做了广泛深入地研究[1-3]，提高对其发生发展规律的认识。笔者利用2015年4月1日08时-4月13日08时常规气象站观测资料(高度场、温度场、风场、物理量场以及卫星云图等数据)对2015年4月2日-3日以及11日-12日发生在赤峰地区的大到暴雪天气过程进行对比分析，目的通过个例分析，探讨此类天气的成因，为本地区对春季大到暴雪天气的预报寻找预报着眼点。

1 天气实况和灾情

2015年4月2日01时-3日08时，赤峰市出现了明显雨夹雪或雪天气过程，过程降水量在11.5mm(锦山)～29.7mm(经棚)之间，市区降水量为18.4mm，降水过程历时短，量级大，除锦山、松山外，其余站点均突破1959年建站以来历史极值。3日08时全市14个站的积雪深度以岗子站和林西最大，分别为11cm和12cm，其余站点除林东、天山、八里罕无积雪外，积雪深度在2cm～9cm。

2015年4月11日16时～13日08时赤峰又一次出现明显雨夹雪或雪天气，过程降水量除富河、林东、天山、宝国吐0.1mm～4.1mm外，其他地区都在10mm以上，岗子最大为29.6mm。12日08时全市14个站的积雪深度以岗子站和林西最大，分别为23cm和17cm，其余站点除林东、天山、八里罕无积雪外，积雪深度在1cm～15cm。

2 环流形势分析

4月2日08时，500hPa主要是“东高西低”的环流形势，巴尔喀什湖冷涡维持，贝加尔湖西侧有高压脊形成弱的阻挡，使得冷涡不断旋转加强并东移缓慢；内蒙古自治区东北部到日本海东部高压脊在下游形成稳定的阻挡形式，使得西风带中南下东移的小槽在蒙古国南部至长江中游不断加深发展形成了深厚的低压槽，赤峰地区处于此低压槽的前部，高纬下滑的冷空气与西南气流输送的暖湿空气不断在赤峰地区上空交汇。850hPa巴尔喀什湖低涡减弱消失，华北大部维持一个136位势什米的低涡，赤峰市处在低涡的前部，主要受偏南暖湿气流的影响，在本层也有西南急流形成，为赤峰市地区带来充足的水汽。到4月2日20时，高空槽已基本移出赤峰市，降水减弱，至3日08时已全部结束。

从4月12日08时500hPa高空图可以看出：与4月2日不同的是，北半球亚欧大陆呈现出“两脊一槽”的环流形势，自我国新疆延伸到贝加尔湖北侧的高压脊，使得高纬冷空气不断沿脊前的西北气流下滑，在内蒙古自治区中部偏东地区以及华北北部有一冷涡维持，赤峰市处于冷涡的前部，高纬冷空气与西南暖湿空气在赤峰市上空不断交汇，从而形成降水天气，下游吉林南部到日本海南部高压脊的阻挡，使系统稳定少动，在赤峰市维持时间延长，也是降水的主要成因。700hPa系统略偏南，低涡控制赤峰市南部以及西部大部，西南急流自黄海经渤海一直到达赤峰市南部，为赤峰市提供了充足的水汽。850hPa系统更加偏南，赤峰市主要位于冷涡后部，不断下滑的冷空气与暖湿气流交汇，形成明显的降水天气。

综合比较两次过程的高空环流形势，第一次过程的影响系统主要有高空急流、高空冷槽、低空急流和低空低涡，水汽主要来自南海，强降雪发生在高空急流入口区右侧，高空槽前，低空急流前侧以及低空低涡的东南部；第二次过程的主要影响系统有高、低空冷涡、低空急流；水汽来自黄海和渤海等近海，强降雪主要发生在高空冷涡的东部，低空冷涡的北部。

4月2日08时，地面气旋位于内蒙古自治区中部偏北，赤峰市地区位于气旋的东南象限，为降水天气的发生提供了很好的辐合上升条件。同时，对流层中低层的暖平流的减压作用促使地面气旋不断发展，抬升运动加剧，也使得在赤峰市的降水比较大。4月12日08时，地面西高东低，在地面图上表现出副冷锋，其后部冷高压发展强盛，2015年4月12日08时冷高压中心为1 040hPa，冷空气强盛而活跃。

3 不稳定层结以及水汽条件分析

4月2日08时，在接近700hPa的高度有一明显的逆温层存在，700hPa～500hPa有弱的逆温，逆温层以下是偏东气流，逆温层以上是西南气流，垂直风切变加大，上升运动加强。整层相对湿度较好，低层比湿已经达到3.5g/kg～4g/kg，已经达到本地的大雪到暴雪的标准，低层明显的暖平流使得大气更容易变得不稳定。

4月12日08时，温度对数压力图中层结曲线的走势也接近于干绝热线，与2日08时相比，逆温层高度稍低一些，在2.5km左右，逆温层以下以东北气流为主，逆温层以上是偏南气流，垂直风切变也比较大，上升运动不断地发展加强。整层相对湿度较好，低层比湿较2日稍低为2g/kg～3g/kg。

从温度平流的垂直剖面上来看，4月2日08时，赤峰市上空暖平流比较明显，尤其是在700hPa～500hPa存在暖平流的极值，与探空曲线上的逆温比较吻合，也反映出对流层中层的大气层结是不稳定的。而4月12日08时，低层由于冷高压的接近，在850hPa以下是冷平流，700hPa暖平流的强度较2日08时要小很多，约1/3大小，逆温层内大气层结也表现为弱的不稳定。综合分析来看，第一次过程较第二次过程系统更加暖而湿。

4 动力抬升条件分析

两次过程中，在强降雪发生时，上升运动都发展的比较高，不同的是，第一次过程中最大的上升运动出现在500hPa～400hPa之间，而第二次过程的最大值则出现在700hPa～500hPa之间，强度上来看，第一次过程的上升速度约是第二次过程的两倍。从散度的垂直分布来看，第一次过程，500hPa以下都是辐合区，700hPa左右辐合强度最大，400hPa以上转为辐散区，辐散在200hPa达到最大。第二次过程辐合区主要集中在850hPa以下，辐散在300hPa达到最大。两次过程都是高空辐散、低空辐合的配置，促使上升运动的不断发展。

从涡度平流的垂直分布上来看，第一次过程中近地面涡度平流很小，700hPa～500hPa之间有涡度平流的最大值，从地面到高空，涡度平流随高度增加，由ω方程可知，对应着上升运动的发展。到500hPa略减小，在向上一直到250hPa涡度平流都是随高空增加的，这也说明上升运动发展的比较高。第二次过程中，700hPa以下为负涡度平流，说明赤峰市主要处在低空低涡后部，地面气旋后部与高压前部之间。300hPa～250hPa之间有正涡度平流的极大值，总体来看，从地面到高空，涡度平流也是随高度增加的，上升运动的发展也是比较高。

5 结论

笔者通过对2015年春季发生在赤峰市地区两次暴雪天气过程进行对比分析，得出以下结论：①第一次过程主要是高空急流、高空冷槽、低空急流、低空低涡配合地面气旋触发，第二次过程则是由高、低空冷涡、低空急流配合地面副冷锋形成。②第一次过程水汽主要来自南海，第二次过程水汽主要来自黄海和渤海等近海；第一次过程的低空急流较第二次偏强。③两次过程都有逆温层存在，第一次过程的逆温层较第二次过程高而厚，并且逆温层以下是条件不稳定层结，第二次过程则为中性层结；两次过程湿度条件都比较好，第一次过程低层比湿为3.5g/kg～4g/kg，第二次过程为2g/kg～3g/kg。④两次过程中，在强降雪时段，赤峰市上空都是以低空辐合，高空辐散配置为主，这种配置促使上升运动不断发展，并且上升运动伸展的高度都比较高，不同的是，第一次上升运动强度约为第二次的两倍。