2016年冬季西藏一次强降温天气过程分析

次旺平措　旦增旺姆　拉巴果杰

摘要 为更全面地认识西藏冬季强降温发生机制，利用常规观测资料，分析了2016年12月25—28日西藏出现的一次强降温天气过程。结果表明：（1）此次强降温过程范围广、持续时间长、降温幅度大、阵风强，同时西藏东部地区出现雨雪天气;（2）此次过程强降温主要是由于前期基础气温回升、有利的环流形势、强盛冷平流、辐射降温等因素造成;（3）大风的形成与强冷平流、气压梯度和高空动量下传等有密切联系;（4）此次过程后期东部降雪的形成主要是由南支槽前的暖湿气流与北部冷空气在高原东北部形成的切变线造成的。

关键词 强降温;降雪;大风;成因

中图分类号：P458.122 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）04–0106–04

强降温天气是我国冬季和春季常见的灾害性天气之一，是大规模的强冷空气活动过程。最突出的天气特征是剧烈的降温和大风，可能还伴有雨雪天气，甚至会引发霜冻、冻害等多种自然灾害，给农牧业生产、交通运输、人民生命财产和生产生活带来不利影响[1]。冬季强冷空气爆发，高纬度强冷空气南下形成剧烈的降温降雨（雪）天气过程，对社会经济发展带来极大影响。国内外学者多采用诊断方法分析寒潮天气过程的环流形势、物理量场、动力和热力结构等，研究表明，冷空气入侵导致大范围的降温，高层强辐散产生的抽吸效应，高、低空急流的动力、水汽输送作用和冷暖气流的交汇等因素形成了大范围的雨雪天气过程，同时，地形的动力作用对强降温天气系统的生成、发展和南下路径等均有重要的影响，为强降温天气过程预报提供了很多的参考[2-5]。

当前，学者对西藏地区强降温天气过程的研究相对较少，本文利用常规资料，结合卫星云图等资料，分析了2016年12月25—28日西藏出现的寒潮天气过程，总结此次天气过程的成因，了解强降温发生的天气过程和影响系统，以供开展此类天气的预报工作提供参考，提高气象为农牧业、交通、旅游等防灾减灾气象服务能力，及时采取防灾减灾策略，减少人们生命经济财产的损失。

1 过程天气概况

2016年12月25—28日，受冷空气影响，西藏出现了一次自西向东强降温天气过程。此次过程降温幅度大，最低气温低。根据西藏地面观测资料，25日08：00至27日08：00西藏西部和北部48 h最低气温降幅为9℃～19℃，27日西部和北部最低气温降至-12℃～-23℃，其中安多-23℃、改则-22℃、那曲-21℃;26日08：00至28日08：00中东部48 h最低气温降幅8℃～17℃;28日中东部最低气温降至-7℃～-28℃，左贡美玉乡-28℃。过程中后期昌都、林芝和那曲北部局地出现了降雪天气，降雪量以小到中雪为主，洛隆等部分站点出现了5 mm以上的大雪，各地积雪深度介于2～6 cm之间。同时此次强降温过程部分地方还伴随8～9级大风，最大风速为23 m/s。

2 强降温成因分析

2.1 前期基础温度

寒潮来临前期，24日08：00西部阿里一带出现6℃～7℃的地面24 h正变温，25日500 hPa上中东部一带为暖温度脊控制，地面24 h变温为正，各站点最低气温有不同程度的回升，沿江一带24 h变温幅度在5℃～10℃。寒潮前回暖明显，有利于冷锋锋生和降温幅度的加大。

2.2 500 hPa环流形势

在2016年12月24日20：00 500 hPa上，欧亚大陆中高纬度呈现出两槽两脊形势，咸海、里海至巴尔喀什湖一带高压脊区明显，脊前的低槽发展东移，并与新疆北部浅槽同位相叠加，高原北部的短波槽经向振幅加大，有利于引导槽后脊前冷空气南下（图1a）。高原西侧受低槽东移影响，西太平洋副热带高压位置偏东南，而伊朗高压明显东伸，稳定位于印度半岛上空，使高原南北两侧之间等高线变得密集，新疆北部有深厚的冷温度槽与高度槽配合，在高原西北侧锋区等温线密集，逐步向高原靠近。25日随着高原北部短波槽东移，槽后偏西北气流带动冷空气自西向东影响西藏（图1b）。而原先高原西侧的低槽移动速度较慢，低槽上游则由于伊朗高压北抬，使伊朗高压至咸海、里海一带的脊区经向度加大，等高线变密，而脊前的西北气流引导冷空气影响西藏。从26日20：00 500 hPa上可以看出，高原北部短波槽的影响趋于结束，而高原西侧脊区进一步发展，使下游的低槽加深，高原南侧等高线更加密集，槽前西南风与北部短波槽后的西北气流形成切变线，影响西藏东部地区（图1c）。27日高原西侧脊区东移，等高线南压明显，东南部则受南支槽影响，脊前的冷空气已经影响西藏东部（图1d）。

2.3 温度平流

此次强降温主要由冷平流造成。高空冷平流越强，温度梯度越大，锋区就越强，越有利于强冷空气的爆发。由图1可见，冷温度槽26日已经移上高原，500 hPa冷平流强，高原上空有明显降温，锋区等温线密集，温度梯度加大。27日500 hPa上高原北部出现偏北强风带，冷平流已压至高原中部，风场与等温线夹角较大，有利于冷平流加强。

2.4 地面形势

在2016年12月25日08：00地面图上，零变压线明显，位于阿里西南至那曲东北一线，西藏中南部为负变压控制，而阿里至那曲一带为正变压区，表明冷锋开始东移南压，低层已经有冷空气入侵（图2a）。26日08：00零变压线东移南压至日喀则西南部至昌都东北部一线，西藏西北部的正变压区代数值加大，阿里地区降温明显（图2b）。27日08：00西藏大部为正变压区，正变压中心位于日喀則中东部、拉萨、山南北部一带，变压梯度加大，降温明显（图2c）。从27日08：00地面24 h变温情况来看，高原大部为负变温，低层形成冷垫，负变温中心位于日喀则东部、拉萨一带，与正变压中心较为对应，地面冷高压显著。28日08：00冷空气主体东移，地面冷高压位于西藏东南部，表现为弱的正变压与负变温，西藏强降温过程趋于结束（图2d）。

2.5 非绝热因子

12月25—27日受高空槽后偏北气流控制，从卫星云图上可以看出西藏中西部地区晴朗少云，近地面热量向外辐散，晴空辐射降温明显，降温幅度进一步增大。27日林芝、昌都局地出现降雪天气，降雪的蒸发和融化吸收周围环境大气中的热量，使地面气温下降，导致降温幅度加大。

3 降雪成因分析

3.1 水汽条件

26日500 hPa上，高原北部短波槽的影响趋于结束，而高原西侧脊区进一步发展，使下游的低槽加深，高原南侧等高线变得更加密集，槽前西南急流明显，与北部短波槽后的西北气流在高原东北部形成切变线，昌都、林芝位于切变线南侧，有利于水汽的辐合抬升;且切变线南侧的西南急流最大风速达到38 m/s，将暖湿空气向高原东部输送，为此次降雪天气提供了水汽来源（图3a）。从物理量场上看，昌都、林芝、那曲交界处为水汽通量散度负值区，水汽辐合输送（图3b）。

3.2 动力和层结条件

高原东部处于500 hPa南支槽前正涡度平流，且在切变线附近，风向、风速存在辐合。高层200 hPa受到急流辐散作用，有利于上升运动。较强的上升运动会触发不稳定能量的释放，为此次的降雪天气提供了有利的动力条件。从昌都和林芝的探空资料分析，26日20：00湿层垂直伸展到400 hPa以上，-10℃趋近于接地，有利于冰晶的形成和降落过程中冰雪相态的维持（图4）。

4 大风成因分析

4.1 气压梯度

在中纬度地区，风场和气压场基本符合地转风、梯度风原理。根据地转风原理，气压梯度越大，风就越大。25日500 hPa上，巴尔喀什湖低槽与新疆低槽叠加东移南压，等高线变密，气压梯度加大，北部风力开始加大，同时高原西侧有低槽东移影响，西太平洋副热带高压位置偏东南，而伊朗高压明显东伸，稳定位于印度半岛上空，使高原南北两侧之间等高线更加密集，高原南部气压梯度加大，形成南部大风（图5a）。在高原南北侧形成明显的大风速带，其中日喀则南部部分站点最大风速在22 m/s以上。26日高原槽北侧低槽影响减弱，高原南北两侧之间气压梯度减弱，系统在东移过程中大风减少（图5b）。

4.2 地面形势

气压（位势高度）的局地变化引起水平气压梯度的局地变化，形成变压风。变压风沿变压梯度风向吹，由高值变压区吹向低值变压区。由于白天天气晴好，地面热低压发展，受辐射加热作用，25日17：00西藏中东部拉萨至山南一带表现为3 h负变压大值区，西藏西北部表现为正变压区，西藏东西部变压梯度加大，有利于气流向负变压大值区辐合，产生变压风，变压梯度越大，风力越强（图6）。

4.3 动量下传及地形影响

在高原200 hPa上高空急流显著，最大风速达50 m/s以上，高层动量较大，而高原上空有急流存在时容易出现大风天气。从那曲探空资料可以看出，风速随高度增加，高空动量大，高低空风速差达到40 m/s以上，白天受地面热低压控制，地面温度较高，夜间冷空气南下，探空层结趋于干绝热不稳定，垂直交换强，空气的动量下传较强;而夜间锋面过境，地面加压，锋后有下沉运动，空气动量向下传，也能使地面风速加大（图7）。西藏北部和西部地势较为平坦，摩擦力较小，风力得以维持，而沿江河谷一带的地形，因狭管效应极易使风力增大，同时西藏山脉较多，部分地方有重力波形成的下坡风加速。

5 总结与讨论

利用常规观测资料等相关数据，综合分析了2016年12月25—28日西藏出现的强降温天气过程，得出以下结论：

（1）此次强降温过程的影响范围较广、持续时间长、降温幅度大、阵风强，同时西藏东部出现了降雪天气。

（2）此次强降温过程中， 巴尔喀什湖侧的低槽发展东移，并与新疆北部低槽同位相叠加，经向振幅加大，新疆北部有深厚的冷温度槽与高度槽配合，在高原西北侧锋区等温线密集，槽后偏西北气流带动冷空气自西向东影响高原。再加上前期基础气温较高，夜间晴空辐射降温导致此次过程降温幅度大。

（3）南支槽前西南急流与北部短波槽后的西北气流在高原东北部形成切变线，昌都、林芝位于切变线南侧，有利于水汽的辐合抬升;高原东部处于500 hPa南支槽前正涡度平流，且在切变线附近，风向、风速存在辐合，为此次降雪天气提供了充足的水汽和动力条件。

（4）巴尔喀什湖低槽与新疆低槽叠加东移南压，等高线变密，气压梯度加大，高原北部风力开始加大，同时高原西侧有低槽东移影响，伊朗高压稳定位于印度半岛上空，使高原南部气压梯度加大，形成南部大风。加之地面负变压和探空层结不稳定形成高空动量下传的共同作用，造成了此次过程中的大风天气。大风的形成与冷平流的入侵、气压梯度及高空动量下传及地形条件有密切关系。

参考文献

[1] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法[M].4版.北京：气象出版社， 2007.

[2] 孙艳辉，李泽椿，寿绍文.东北地区两次历史罕见暴风雪天气过程的分析[J].高原气象，2017，36（2）：549-561.

[3] 何光碧，彭俊，屠妮妮.基于高分辨率地形数据的模式地形构造与数值试验[J].高原气象，2015，34（4）：910-922.

[4] 康志明，罗金秀，郭文华，等.2005年10月西藏高原特大暴雪成因分析[J].气象，2007，33（8）：60-67.

[5] 胡順起，曹张驰，陈滔，等.山东省南部一次极端特大暴雪过程诊断分析[J].高原气象，2017，36（4）：984-992.

责任编辑：黄艳飞

Analysis of a Strong Cooling Weather Process in Tibet in Winter 2016

CIWANG Pingcuo et al（Meteorological Bureau of Dingjie County， Dingxi， Tibet 857900）

Abstract In order to understand the occurrence mechanism of strong cooling in winter in Tibet more comprehensively， the systematic evolution characteristics of a strong cooling weather process in Tibet from December 25 to 28， 2016 were analyzed by using conventional observation data. The results showed that： （1） the strong cooling process had a wide range， long duration， large cooling range and strong gust. At the same time， there was rain and snow in eastern Tibet; （2） The strong cooling in this process was mainly caused by the rise of basic temperature in the early stage， favorable circulation situation， strong cold advection， radiation cooling and other factors; （3） The formation of strong wind was closely related to strong cold advection， pressure gradient and downward momentum at high altitude. （4） The formation of snowfall in the East in the later stage of the process was mainly caused by the shear line formed by the warm and humid air flow in front of the South Branch trough and the cold air in the north in the northeast of the plateau.

Key words Strong cooling; Snowfall; Strong wind; Causes

作者簡介 次旺平措（1996—），男，西藏日喀则人，助理工程师，主要从事气象预报与服务工作。

收稿日期 2022-01-02