2018 年3 月中旬吉林一次大暴雪天气成因分析

王庆珏，徐海峰，孟筱箫

吉林省临江市气象局，吉林临江 134600

暴雪是我国北方大部分地区冬季经常发生的一种灾害性天气[1-2]。随着社会的不断发展，广大群众对暴雪天气精细化天气预报的要求越来越高。近年来，我国许多学者十分注重对暴雪天气过程的研究。辛艳辉等[3]通过对辽宁省2次区域性暴雪天气进行分析发现，中纬度高空槽的生成与东移和辽宁降雪之间联系密切。2次暴雪天气过程中，在50～60°N之间产生的低涡和东北西南向的大槽是辽宁区域性暴雪天气暴发的主要影响系统。水汽通量散度、温度平流、涡度等物理量对辽宁省暴雪落区与持续时间的预报具有一定的指示作用。

万瑜等[4]通过分析新疆中天山附近城市2011年初春出现的一次暴雪天气发现，此次天气过程是由于南、北2支锋区在中亚一带汇集后东移发展产生的，天气过程来临前，散度和垂直速度的结构均为高层辐散、低层辐合；降雪地区发生了东南大风，地面温度急剧上升，气压下降，为此次天气带来了有利的热力条件；此次冷空气通过偏西途径对城区造成影响，在冷空气的作用下加上城市热岛效应，强降雪在气温偏高城区发生的概率很高，并且降雪中心通常发生于锋区。

田秀霞等[5-7]深入探究了我国华北地区寒潮降雪天气，认为我国华北平原冬季降雪过程多与回流形势有关，华北地区降雪的一种重要环流形势是“高压后部回流型”，比如，回流和河套以西区域东移的高空槽相结合，产生华北锢囚锋，推动华北平原发生大面积雨雪天气，这与当地的地理位置和地形结构联系密切。

寇思聪等[8]分析本溪地区1次大到暴雪过程的影响发现，此次大到暴雪过程是大尺度环流背景下产生的，东北冷涡和乌拉尔山高压脊的稳定与发展有利于冷空气持续南下，形成辽宁西部低值系统，为本溪地区的大雪到暴雪天气提供了有利的环流背景。王慧清等学者[9-11]也对我国地方降雪天气过程开展了研究，并取得了许多研究成果。

吉林省地处中国东北地区中部，与黑龙江省、辽宁省、内蒙古三省相交，地 跨121°38′～131°19′E、40°50′～46°19′N。境内地势由东南向西北倾斜，呈现出东南高、西北低的特征。吉林省位于中纬度欧亚大陆的东侧，属于温带大陆性季风气候，四季分明，雨热同季。春季干燥风大，夏季高温多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷漫长。从东南向西北由湿润气候过渡到半湿润气候再到半干旱气候。受其地理区域位置和气候特征的影响，暴雪天气成为吉林省春季、冬季经常出现的天气现象。暴雪天气发生的过程中，除了可以缓解土壤墒情，还特别容易发生雪灾，给交通运输造成不利影响。

因此，通过分析吉林省2018年3月中旬的一次暴雪天气成因，不断加深对暴雪天气发生发展规律的认识，为提高暴雪天气预报准确率和防灾减灾工作提供可靠的指导。

1 天气实况

2018年3月14—15日，吉林省出现了一次降雪天气过程，局部地区达到暴雪、大暴雪级别。有17站降雪量达到10 mm以上，降雪量排在前3位的站点分别为柳河站、辽源市区、北大壶，降雪量分别为33.9、33.4、32.8 mm。此次暴雪天气主要集中于吉林省中南部，暴雪天气给当地交通运输带来了不利影响。

2 环流形势分析

2.1 高空形势场

在暴雪天气出现之前，中高纬主要属于平直的纬向环流，气流南北交换较弱，没有明显的能量交换，冷空气活动较弱。但因南北太阳辐射强度的差异，西风带中温度梯度增强。分析此次暴雪天气发生过程500 hPa形势场(图1)发现，中高纬等压线十分密集，并且锋区特别强。

图1 2018年3月13日20:00(a)、14日08:00(b)、14日20:00(c)、15日08:00(d)500 hPa位势高度场(单位：gpm)

2018年3月13日20:00—14日08:00，中高纬始终属于平直的西风带锋区，锋区持续东移增强。我国西南始终分布着1个高空槽。3月14日08:00～15 日08:00，随着平直西风环流不断东移波动形成一浅槽，南北交换持续加强，有效位能逐渐转变成动能，为此次强降雪天气发生提供了能量和动力条件。雨雪天气出现时，平直西风带波动较小，贝加尔湖东边有1个高空槽形成且不断东移，对全省造成影响；15日20:00高空槽移过吉林省，扰动减弱且消失，此次过程基本停止，槽后冷空气不断南下，发生低温寒潮天气。

2.2 地面形势场

在此次天气过程前期，2018年3月13日08:00，贝加尔湖西北的中西伯利亚区域属于冷高压，朝鲜半岛以南属于高压，高压脊对吉林省中南部带来影响，江淮至东北地区属于低压带，有1个闭合低压分布在吉林。3月13日20:00冷高压始终保持稳定，冷高压中心值为1 035 hPa，3月14日08:00冷高压东移南压至贝加尔湖，同时不断增强，中心值为1 040 hPa，冷高压在西风环流引导下南压，移动速度越来越快[12]。

前期冷高压稳定少动，地面闭合低压不断朝东北方向延伸，促使气压梯度增大，至3月14日20:00在吉林构成冷锋，3月14日晚冷锋过境形成强降雪天气。一般来说，低槽不断增深加快，槽后冷平流越来越强，槽内存在冷锋锋生，但本次冷锋锋生在西伯利亚冷高压不断朝东边一带发展时，高压前部存在显著的3 h变压。在3月14日20:00吉林省中部和南边一带处于3 h正变压梯度大值区。而在此之前，近地面风显著增强，因此，在高压东南方向存在冷锋锋生。随着时间的推移，3月15日02:00，较强的冷高压持续东移南压。3月15日08:00高压前部对吉林产生影响，低压带南压，吉林全部受冷高压影响。高空槽后冷空气南下，导致吉林省出现大面积低温寒潮天气。

3 物理量场分析

3.1 水汽条件

3.1.1 水汽辐合条件2018年3月13日20:00，水汽通量在吉林省中部较小，存在显著的辐散中心，有1较弱的水汽辐合处于吉林省东南部，水汽通量值比中部要高；3月14日08:00吉林中南部存在显著的水汽辐合，水汽通量不断变大，急流处于我国东北地区。3月14日20:00，急流显著变强，有1急流带分布在东海—黄海—渤海湾，持续朝东北地区输送水汽。3月13日08:00—14日20:00，始终维持西南水汽输送，同时持续加强，长时间水汽的维持使此次降雪持续出现。

3.1.2 比湿条件分析此次暴雪天气期间的比湿场可知，2018年3月13日20:00—3月14日20:00，700 hPa 低空比湿值处于2.0 g/kg左右，这与吉林出现强降雪天气的指标阈值相符。

3.1.3 水汽远距离输送2018年3月13日20:00，850 hPa处分布着西南气流将水汽由东南沿海通过黄海不断朝北边一带传输，3月14日08:00经渤海湾增强，产生西南急流，促使其持续朝东北一带输送。急流出口区处于吉林、辽宁两省相交地带，此时最大风速为24 m/s，内蒙古一带存在切变线。3月14日20:00，急流持续东移南压，并且在41°N一带产生切变线。此时，吉林省中部和南部区域受北切变线和西南急流所影响，它们共同推动了此次暴雪天气的发生发展。3月15日08:00，西南急流不断朝东边发展，暴雪天气过程基本结束。

3.2 能量条件

在此次天气过程发生时，由500 hPa温度场可知，2018年3月13日08:00～20:00，温度槽处于贝加尔湖以北，冷中心强度为-24 ℃，3月14日08:00～20:00，中纬度等温线呈平直状态，3月15日08:00温度槽处在内蒙古一带，雨雪天气从开始到结束，强冷中心值始终处于-24 ℃左右。

分析850 hPa温度场可知，3月13日08:00在贝加尔湖以北分布着冷槽，有1个暖中心分布在华北一带，吉林位于暖脊前部。3月14日20:00，由于冷空气持续东移南压，暖脊不断东移，一直处于0～4 ℃等温线范围内，有较强的温度风区产生于冷槽和暖脊之间。降雪天气随着温度锋区的移入而形成。3月15日08:00暖脊消失，冷空气不断南压，0℃等温线移动至40°N一带，温度锋区移出，此次天气过程趋于结束。总的来说，温度锋区为此次暴雪天气提供了有利的能量条件。

3.3 动力条件

从此次暴雪天气过程中偏东风的垂直分布情况来看，2018年3月14日20:00～23:00，有东风气流在3.0 km以上趋于建立，厚度处于3.0～5.5 km之间，2.0 km以上属于西南风；3月14日20:00主体降雪出现后，东风气流进入，此时不稳定层结越来越厚，在东风急流的作用下，源于日本海的充足水汽不断朝吉林省一带传输。3月14日23:00之后，温度显著下降，西南暖湿气流和东风急流共同交汇形成扰动，产生动力抬升作用，为吉林降雪天气的发生提供了动力条件。3月14日 02:00之后，低空逐渐有偏北冷空气带来影响，产生冷下垫面，其厚度处于1.5～1.8 km之间。这使得暖湿空气顺着冷的下垫面逐渐爬升，产生动力抬升不稳定性。由上述分析发现，偏东急流和偏北气流的共同作用为此次暴雪天气的发生提供了有利的动力条件。

4 暴雪天气气象服务

在暴雪天气，气象服务扮演着至关重要的角色。第一，气象服务可以通过持续监测天气状况，预测暴雪的发生和走势。一旦发现暴雪天气即将来临，气象部门应该及时发布预警信息，使人们有足够的时间采取措施防范。

第二，在暴雪天气发生时，气象服务应通过广播、电视、手机短信等方式向公众提供实时的天气信息，包括当前的降雪情况、风速、温度等。这些信息对公众了解天气状况、安排出行和采取必要的防范措施非常关键。

第三，气象服务通过对气象数据进行分析，帮助公众了解暴雪天气的形成原因和可能的发展趋势。分析结果还可以为政府和相关机构提供决策依据，以更好地协调和应对暴雪天气带来的挑战。

第四，在暴雪天气发生时，气象服务会与政府、救援机构等密切配合，确保应急响应及时、有效。气象部门会根据天气情况及时发布道路结冰预警、道路封闭通知等，提醒公众注意安全并采取应对措施。

第五，气象服务提供的历史气象数据和分析结果，对城市规划、基础设施建设等方面也具有重要参考价值。例如，城市规划者在决定建设新的道路或交通枢纽时，会考虑历史上的暴雪天气数据，以制定更加合理的设计方案。

5 结论

(1)此次暴雪天气主要是在地面冷锋和低空切变的影响下形成的。中高纬始终属于平直的西风带锋区，锋区持续东移增强，吉林省中部和南边一带处于3 h正变压梯度大值区，冷锋经过吉林促使当地产生暴雪天气。

(2)吉林中部和南部区域存在显著的水汽辐合，水汽通量较大，700 hPa低空比湿值处于2.0 g/kg左右，该地区还受切变线和西南急流所影响，为此次暴雪天气的发生提供了丰富的水汽条件。

(3)冷空气持续东移南压，暖脊不断东移，一直处于 0～4 ℃等温线范围内，有较强的温度风区产生于冷槽和暖脊之间，降雪天气随着温度锋区的移入而形成。温度锋区为此次暴雪天气提供了有利的能量条件。

(4)在偏东急流和偏北气流的作用下，产生动力抬升作用，为吉林暴雪天气的发生提供了动力条件。