泾源县一次暴雪天气过程的成因分析

马 霞，王鲜丽，田倍齐

1.中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室，宁夏银川 750002；2.泾源县气象局，宁夏泾源 756400；3.西吉县气象局，宁夏西吉 756200；4.隆德县气象局，宁夏隆德 756300

泾源县位于六盘山东麓，隶属宁夏回族自治区固原市，六盘山纵贯县境西部，崆峒山雄踞东北，泾源县气候呈春寒、夏凉、秋短、冬长的特点。暴雪是泾源县主要气象灾害之一。

泾源县暴雪多发生在冬春、秋冬冷暖交替季节，暴雪会给人民群众生活、农业生产、交通等多方面带来影响。气象工作者对暴雪天气过程进行了分析研究，得出一些研究成果[1-7]。

泾源县对暴雪的研究较少，将利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料、雷达资料等，对宁夏泾源一次暴雪天气过程进行分析。此次暴雪过程是泾源县气象观测站日降水量建站以来冬季日降水量极值，因此，有必要对此次暴雪过程的成因进行分析探讨，以期提高县局气象工作者对暴雪天气的预报能力。

1 天气实况

2023 年2 月7 日20:00—2 月8 日20:00，泾源县出现暴雪天气过程，累计降雪量为9.8～16.5 mm，除大湾乡武坪村降雪量9.8 mm为大雪量级外，泾源县区域内其余自动站24 h降雪量都达到暴雪量级，其中，最大降雪量出现在泾源县香水镇城区，为16.5 mm。各乡镇降雪量如下：香水镇16.5 mm，六盘山镇15.6 mm，大湾乡14.2 mm，泾河源镇11.2 mm，新民乡14.4 mm。分析各乡镇区域站逐小时降水量数据时序变化图(图1)可知，1 h降水量极值出现在六盘山镇8日15:00，为2.1 mm，此次暴雪过程主要降雪时段集中在2月8日01:00～16:00，泾源县降雪量值较均匀，此次降雪过程自西向东、自南向北移动，最大积雪深度达到21 cm，是泾源县气象观测站日降水量自创建站以来冬季日降水量极值。

图1 2023年2月7日20:00—2月8日20:00逐小时数据降水量数据时序图

2 环流形势

2.1 500 hPa环流形势

分析前期降水大气环流形势(图略)发现，2月7日08:00，欧亚中高纬是“两槽一脊”型环流形势，外兴安岭冷涡槽和黑海冷涡槽，西西伯利亚至阿尔泰山脉高压脊，位于咸海里海的冷槽底部有冷空气不断扩散东移，温度槽明显落后高度槽，高原槽东移发展，至7日20:00，泾源受槽前西南气流的影响，提供了充足的水汽输送，夜间开始降水，至8日08:00，泾源县仍受槽底偏南气流影响，至8日20:00，小槽东移过境，泾源县受槽后西北气流的影响，降雪结束。

2.2 700 hPa和850 hPa环流形势

7月20日700 hPa图(图略)上，青海—四川有一低压系统东移，泾源地区受低压前东南气流的影响，至8日08:00 700 hPa上，泾源地区受低压前东南偏南低空急流影响，急流风速大于12 m/s，提供了充足的水汽输送，对应时段850 hPa上，泾源仍受偏东风气流的影响，气流到泾源境内受六盘山地形强迫抬升，增强上升运动，利于大降水产生，直至8日20:00，700 hPa上泾源地区受切变线后西北气流影响，降水趋于结束。

2.3 地面形势

分析降雪前期地面形势图(图略)可知，四川至甘肃有地面倒槽形成，7日夜间至8日14:00，泾源受地面倒槽偏南气流的影响。降雪前期7日08:00，贝加尔湖以西存在冷高压，冷高压中心强度达1 052.5 hPa，降雪期间冷高压稳定维持，7日20:00—8日08:00，泾源地区受地面倒槽偏东气流的影响，8日08:00贝加尔湖以西冷高压分裂南下至蒙古、内蒙古东部地区，且有冷空气扩散南下影响华北地区。在此形势下，泾源县受高压与倒槽之间东南风的影响造成回流天气，至泾源境内受到六盘山地形的抬升作用，使得近地面水汽的辐合和上升运动的产生，引发强降水。

3 物理量分析

3.1 相对湿度

分析此次过程前后700 hPa相对湿度图(图2)，7日20:00降雪发生前，泾源从南到北整体相对湿度较好，7日夜间至8日08:00，相对湿度明显增加，整个固原相对湿度在90%以上，至8日20:00，大部分地区相对湿度都在90%以下，泾源县降水趋于结束，至9日08:00，相对湿度低于50%，无降水。

图2 2023年2月7—9日700 hPa相对湿度

3.2 比湿

分析此次过程前后700 hPa比湿图(图3)，7日20:00—8日08:00，泾源地区整体比湿较好，均在3 g/kg以上，水汽条件充足，至8月20:00，比湿下降，降水趋于结束，至9日08:00，比湿值偏低，降水结束。

图3 2023年2月7日和9日700 hPa比湿

3.3 动力条件

3.3.1 垂直速度分析沿35.5°N的经度—气压垂直速度剖面图可知(图略)，7日20:00—8日08:00，夜间泾源地区整层垂直速度为负值，上升运动强烈，为降水提供动力条件。至8日20:00，泾源近地面低层垂直速度为负，中高层为正值，泾源降水趋于结束，至9日08:00，整层垂直速度为正值，降水结束。

3.3.2 散度分析沿106.25°E的纬度—气压散度剖面图可知(图4)，7日20:00，泾源地区近地面散度为正，中低层散度为负，500～400 hPa之间散度为正，低层辐合、高层辐散有利于大降水的产生；至8日08:00，也是近地面散度为正，中低层散度为负，中高层散度为正，低层辐合高层辐散，降水持续。至8日20:00，泾源地区中低层散度为正，高层为负，层结不利于降水持续，降水趋于结束，至9日08:00，降水整体结束。

图4 2023年2月7日和9日散度

3.4 热力条件

分析榆中7日20:00探空图(图5a)发现，地面相对湿度差，低层到高层湿度层结厚，水汽条件充足，地面温度在0 ℃以上，0 ℃层在700 hPa附近，夜间产生降水，降水相态以雨或雨夹雪为主。

图5 T-lnP 图

至8日08:00探空图分析，榆中站(图5b)和崆峒站(图5c)从低层到高层湿层深厚，榆中和崆峒站地面温度均在0 ℃以下，降水相态以雪为主，崆峒站800 hPa左右有浅薄逆温层，表明以稳定性降水为主，低层至高层风向由东南风转为南风，风向随高度顺时针旋转，有暖平流，此时更利于降雪强度增大。

4 雷达特征分析

4.1 组合反射率

从雷达组合反射率上来看(图略)，整个降水回波呈现典型层状云降水回波，回波强度分布较均匀。反射率因子空间梯度小，整个降雪期间回波强度在15～35 dBz之间。

降水是从8日凌晨开始的，泾源西南方向不断有降水回波生成，并向东北方向移动，降水盛期主要是8日11:00～16:00时段，降水回波在泾源停留时间久、持续时间长。

4.2 径向速度

分析此次暴雪过程径向速度图可知(图6)，2月8日01:00开始出现降水，分析1.5°仰角径向速度图发现，01:00～06:00横向“S”形零速度线，低层吹东南风，实际风随高度顺转，有暖平流，境内受六盘山地形阻挡抬升，辐合上升，产生降水；06:00～11:00，零速度线逐渐平直，速度等值线较均匀，整层吹偏南风，气流相对较均匀，风速大于12 m/s的低空急流，输送充沛的水汽，降水持续；在09:00～13:00径向速度图上，正负速度区出现逆风区，风速达到15 m/s以上；11:00～15:00，风向逐渐转变，从偏南风转为西南风，至16:00转为偏西气流，过程趋于结束。

图6 径向速度图

5 结论

(1)此次暴雪过程的影响系统是500 hPa高空短波槽东移和700 hPa低空急流，地面倒槽和降雪期间冷高压的稳定维持，还有六盘山地形的抬升作用，共同导致泾源出现暴雪天气。

(2)此次过程相对湿度和比湿条件有利于暴雪的发生与发展，提供了充足的水汽条件；低层辐合、高层辐散，以及强烈的上升运动，为暴雪提供了很好的动力条件。

(3)此次暴雪过程层结稳定，从低层到高层为暖平流，水汽充沛，湿层深厚，为暴雪的发展提供了必要的热力条件。

(4)从组合反射率因子来看，整个降水回波呈现典型的层状云降水回波，回波强度分布较为均匀，反射率因子空间梯度小，整个降雪期间回波强度在15～35 dBz之间，降雪强度均匀，降雪持续时间久。

(5)从径向速度图来看，过程期间稳定的低空急流、充沛的水汽、六盘山地形的阻挡抬升，增强了上升运动，有利于暴雪的发生。