2020年1月上旬四子王旗一次强降雪天气过程分析

宿晓霞

摘要 利用自动气象站资料、NCEP再分析资料等气象资料对2020年1月上旬四子王旗一次强降雪天气过程展开分析。结果表明：此次强降雪天气的主要影响系统有高空低槽、蒙古地面冷高压、切变线以及地面倒槽等。在此次强降雪天气发生之前，500 hPa亚欧中高纬主要呈两槽一脊的大气环流形势，有一个数值为-32℃的冷中心分布在西西伯利亚一带，内蒙古中北部区域主要受暖高脊的影响。冷式切变经过四子王旗及其周边区域，切变后部的西北冷空气、西南大风速带带来的暖湿气流与切变前段的暖湿西南气流共同在四子王旗一带汇集，同时温度露点差不超过1.0℃。在冷高压前部西北冷空气、丰富的西南水汽供应条件以及切变的共同作用下，四子王旗大多数地区出现了降雪天气过程。四子王旗高空大气一直受西南暖湿气流的影响，中低层受西南和东南气流的共同影响，将南海、东海以及黄海充足的水汽持续不断地朝四子王旗一带及其周边区域输送。低层辐合和高层辐散的有利配置为此次强降雪天气的发生发展提供了较好的动力条件;降雪天气之前，降雪落区存在逆温层，上部干暖、下部略暖湿的垂直结构意味着天气过程中具备不稳定能量。

关键词 强降雪天气;环流形势;物理量场

中图分类号：P458.1.22 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）04–0034–03

强降雪天气是我国北方地区冬季经常发生的一类灾害性天气，强降雪的到来会导致强降温、大风、结冰等灾害性天气，经常给通讯系统、电力系统、交通运输、农牧业生产领域等带来十分严重的影响[1]。近年来，我国很多学者都十分注重对降雪天气过程的研究。张山清等[2]对一次在全国大多数区域发生的寒潮暴雪天气过程进行了分析，他指出该次寒潮天气中的暴雪天气和强降温出现的主要原因是低空急流和暖湿空气的共同作用。王永清[3]利用气象观测资料对2007年2月初和2011年2月下旬发生在内蒙古河套地区的2次暴雪过程作出了对比分析，结果表明：500 hPa中亚和東亚分别有冷槽活动，中亚槽前有分裂冷槽东移，推动两槽间暖脊发展东移至河套以东，河套西部主要受西南气流的控制。当500 hPa分裂东移的冷槽与700 hPa高原低槽、西北涡或切变线和地面河套倒槽或河套气旋垂直叠置，高空槽后有冷空气下沉锲入暖湿气层底层而形成动力抬升时可触发暴雪的产生。刘艳杰等[4]对冀中南一次回流强降雪过程成因进行分析得出，此次强降雪过程有高空500 hPa槽与低空700 hPa、850 hPa切变线相配合：地面为回流形势，冷空气随高压底部偏东气流西进形成冷垫，暖湿空气向上爬升产生降水。其他诸多学者也对我国局部地区降雪天气的形成机制展开了分析，并取得了许多研究成果。

四子王旗隶属内蒙古自治区乌兰察布市，地处内蒙古中部，乌兰察布市西北部，地理坐标处于110°20′～ 113°E、41°10′～43°22′N之间，境内南、东、西三面分别与呼和浩特市、锡林郭勒盟及包头市相邻，北部与蒙古国接壤，边境线长104 km，总面积25 513 km2，约占全市面积的50%，其中，牧区20 843 km2，四子王旗是一个以畜牧业为主、农牧结合的边境旗。四子王旗的地形从南至北由阴山山脉北缘、乌兰察布丘陵和蒙古高原三部分组成，其中山地占4.1%、丘陵占56.1%、高原占39.8%。统观地形趋势呈现出东南高而西北低。海拔高度为1 000～2 100 m，全旗地处温带，属典型的大陆性干旱气候，兼有山地气候的若干特点。强降雪是四子王旗时常出现的天气现象，经常给当地经济造成严重的损失。基于此，通过对2020年1月上旬出现在四子王旗的一次强降雪天气过程进行诊断分析，为进一步提升当地降雪天气预报预警的准确率提供参考。

1 天气实况

2020年1月5日四子王旗出现了一次强降雪天气过程，在降雪过程中，温度大幅下降，导致四子王旗道路出现大面积结冰现象，给当地交通运输造成不利影响。

2 环流形势分析

2.1 高空形势分析

2.1.1 500 hPa形势分析 在此次强降雪天气发生之前，500 hPa亚欧中高纬地区主要呈两槽一脊的大气环流形势，我国中东部大多数区域受较弱高压脊的影响，南支槽处在东经90º一带且持续增强，槽前较为宽广的西南气流比较适宜南海和孟加拉湾的暖湿空气朝我国北方地区输送，这使得北方不稳定小槽引导南下的冷空气持续交汇，推动了我国北方大部分地区强降雪天气的发生、发展。2020年1月5日08：00（图1a），有一数值为-32℃的冷中心分布在西伯利亚西部一带，内蒙古中北部区域主要受暖高脊的影响，有十分活跃的冷平流处于北纬42°～51°、东经90°～105°区域内。贝加尔湖、青藏高原分别有高空槽生成，同时贝加尔湖槽和青海一带的小槽合并朝东边区域移动。西南暖湿气流朝北延伸到内蒙古中部，大多数区域的温度露点差不超过4.0℃，这意味着内蒙古中部一带的湿度条件越来越好。1月5日20：00（图1b），四子王旗及其周边区域处于高空槽底前部，主要受暖平流的控制，温度露点差不超过1.0℃，这具备降雪天气产生的湿度条件。

2.1.2 700 hPa形势分析 2020年1月5日20：00（图2），有很强的高压系统分布在内蒙古区域西部。冷式切变经过四子王旗及其周边区域，切变后部的西北冷空气、西南大风速带带来的暖湿气流与切变前段的暖湿西南气流共同在四子王旗一带汇集，同时温度露点差不超过1.0℃。在冷高压前部西北冷空气、丰富的西南水汽供应条件以及切变的共同作用下，四子王旗大多数地区出现了降雪天气过程。

2.1.3 850 hPa形势分析 2020年1月5日20： 00 850 hPa形势场上，有强大的高压系统在内蒙古西部地区和东南沿海区域形成（图3）。四子王旗及其周边区域位于两高压系统之间的低压槽中，并且四子王旗受暖湿切变的影响，再加上四川盆地一带构成闭合的低压系统，它前部的偏南气流带来丰富的水汽北上至四子王旗一带，温度露点差不足1℃的湿区逐渐开始对影响四子王旗一带造成影响，丰富的水汽推动了四子王旗强降雪天气的发生、发展。

2.2 地面形势场

2020年1月5日08：00，蒙古冷高压处在北纬43°～53°、东经80°～110°E范围内，中心为1 057.5 dagpm，我国中部区域主要受地面低压的影响，低压中心分布在四川盆地西部区域，中心为1 012.5 dagpm（图4a）。四子王旗位于地面两高之间，地面低压倒槽经过四子王旗及其周边区域，同时受倒槽前东南气流的影响，由东海和黄海等水汽通道为四子王旗带来有利的水汽供应。1月5日20：00，内蒙古中部区域的地面倒槽不断朝东北一带延伸，影响蒙古高压的移动，促使其逐渐发展壮大（图4b）。

3 物理量场分析

3.1 水汽条件分析

2020年1月5日08：00～20：00，四子王旗高空大气一直受西南暖湿气流的影响，中低层受西南和东南气流的共同影响，将南海、东海以及黄海充足的水汽持续不断地朝四子王旗一带及其周边区域输送。通过分析1月5日20：00乌兰察布相对湿度场发现（图5），乌兰察布四子王旗及其附近区域相对湿度处于90%～100%之间，这表明在低层东南气流和西南气流的共同作用下，水汽输送条件非常好，为此次强降雪天气的发生提供了良好的水汽条件。

3.2 动力条件分析

分析2020年1月5日14：00 850 hPa低空和300 hPa高空垂直速度场发现（图6），850 hPa低空主要为负值，300 hPa高空主要为正值，这意味着低层辐合和高层辐散的有利配置为本次强降雪天气的发生与发展给予了较好的动力条件。此外，1月5日四子王旗主要受冷式切变线的作用，切变线两侧的风速较小，四子王旗位于风速辐合、切变区，这促进了上升运动的不断增强，850 hPa及以下区域发生较强东北风，动力抬升条件越來越强，这也推动了强降雪天气的形成。

3.3 不稳定条件

在此次强降雪天气发生之前，我国中东部大多数区域受弱的高压脊的影响，冷空气势力很弱，四子王旗气温很高，1月4日20：00，700～850 hPa之间有逆温层出现，逆温层上部干暖、下部略暖湿的垂直结构意味着天气过程中具备一定的不稳定能量。此外，在降雪天气过程发展之前，内蒙古中部地区上空等露点线十分密集，四子王旗处在露点锋区密集带的北侧，并且700 hPa以下各层有大量冷空气入侵，此类冷空气入侵推动了露点锋区对流扰动的发展，有利于降雪天气的形成。

4 智能网格预报检验

此次四子王旗强降雪天气过程主要集中于1月5日08：00～1月6日08：00，比较本时段内蒙古智能网格的预报结论与四子王旗降雪实况发现（图7）：四子王旗1月5日08：00～11：00 降雪量为1.9 mm，智能网格预报对此时段的降雪量漏报，1月5日14：00～20：00，智能网格预报较四子王旗降雪实况值偏小，1月5日23：00智能网格预报和降雪实况值保持一致，1月6日02：00智能网格预报较四子王旗降雪实况偏大。

5 结论

（1）此次强降雪天气的主要影响系统有高空低槽、蒙古地面冷高压、切变线以及地面倒槽等。在本次强降雪天气发生之前，500 hPa亚欧中高纬主要呈两槽一脊的大气环流形势，有一个数值为-32℃的冷中心分布在西西伯利亚一带，内蒙古中北部区域主要受暖高脊的影响，有十分活跃的冷平流处于北纬42°～51°、东经90°～105°区域内。西南暖湿气流朝北延伸到内蒙古中部，四子王旗及其周边区域处于高空槽底前部，主要受暖平流的控制，温度露点差不超过1.0℃，这具备降雪天气产生的湿度条件。

（2）冷式切变经过四子王旗及其周边区域，切变后部的西北冷空气、西南大风速带带来的暖湿气流与切变前段的暖湿西南气流共同在四子王旗一带汇集，同时温度露点差不超过1.0℃。在冷高压前部西北冷空气、丰富的西南水汽供应条件以及切变的共同作用下，四子王旗大多数地区出现了降雪天气过程。地面低压倒槽经过四子王旗及其周边区域，同时受倒槽前东南气流的影响，这非常有利于降雪天气的出现。

（3）四子王旗高空大气一直受西南暖湿气流的影响，中低层受西南和东南气流的共同影响，将南海、东海以及黄海充足的水汽持续不断地朝四子王旗一带及其周边区域输送。在低层东南气流和西南气流的共同作用下，四子王旗具备非常好的水汽供应条件。

（4）低层辐合和高层辐散的有利配置为本次强降雪天气的发生、发展给予了较好的动力条件;降雪天气之前，降雪落区存在逆温层，上部干暖、下部略暖湿的垂直结构意味着天气过程中具备不稳定能量。

（5）智能网格的预报与此次四子王旗降雪实况存在偏差，降雪天气预报水平有待进一步提升。

参考文献

[1] 周雪松，谈哲敏.华北回流暴雪发展机理个例研究[J].气象，2008（1）：18-26.

[2] 张山清，田惠平.一次全国性寒潮暴雪天气过程分析[J].新疆气象，2005（4）：8-9，17.

[3] 王永清. 内蒙古河套地区两次暴雪过程对比分析[C]//科技创新与经济结构调整——第七届内蒙古自治区自然科学学术年会优秀论文集.[出版者不详]，2012：408-411.

[4] 刘艳杰，马庚雪，周玉都. 冀中南一次回流强降雪过程成因分析[C]//第31届中国气象学会年会S2 灾害天气监测、分析与预报.[出版者不详]，2014：991-997.

责任编辑：黄艳飞