王生财 田潮 程俊清
青海省大柴旦行政委员会气象局,青海海西州 816201
摘要:本文主要分析2019年1月14-15日德令哈单站大雪天气过程,结果表明:(1)此次天气过程是隆冬季节海西地区一次降水天气,其中德令哈单站出现大雪,并伴有小幅降温;(2)高原短波槽和切变线是主要的高空影响系统,中尺度青海湖锢囚锋维持时间长,海西东部地面辐合线和地形抬升对降水增幅明显。(3)低层水汽辐合,提供了充足的水汽条件,有明显的垂直上升运动也造成了德令哈的大雪天气。
关键词:德令哈;单站;大雪天气;过程分析
1 降雪天气实况分析
2019年1月14日夜间~15日白天,青海省海西中东部出现了一次降雪天气过程,除茫崖无有效降水,其余地区降水量在0.6~5.5mm之间,降水中心在德令哈,降水量为5.5mm达大雪量级,积雪深度15cm,其次是大柴旦,降水量为4mm,积雪深度3cm。降雪时段主要出现在14日18时~15日05时,连续降雪时间长达12小时,最大雪强1.2mm/h,出现在15日凌晨1时至2时。
图1 德令哈、大柴旦降水时段分布图
2 高空环流特征分析
2.1500hPa中层环流形势
降雪发生前,13日20时500hPa高空图,东西伯利亚至巴尔喀什湖为脊控制,东西比利亚至东北受低压系统控制,
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在贝加尔湖以北的地区有低压中心强度为4960dpmg的冷涡,并有-49℃的冷中心配合,青海省北部处于东北低槽底部的西北气流中;中纬度,新疆地区有短波槽活动,引导冷空气南下至青海海西地区,同时孟加拉湾北部地区南支槽前西南气流经青海南部向青海北部地区输送水汽最大风速可达16m/s,青海位于新疆槽前的偏西气流和孟加拉湾西南气流的交汇区中。
14日08时(图2)东北低槽东移南压,巴尔喀什湖附近有一切断低压,低压中心强度为5500dpmg,新疆北部有-32℃的冷中心,青海、新疆和西藏的交汇处,风向与等温线夹角大,冷平流强,此时青海西部有切变线存在。14日18时左右,德令哈、大柴旦地区开始出现降雪天气。20时,东亚大槽继续东移南压,并形成三个阶梯槽,新疆北部的切断低涡变化不明显,其分裂的短波槽已经入青海盆地,而南支槽不断加深,温度槽略落后于高度槽,有利于高空槽在东移过程中加深,且南支槽前西南气流偏南分量逐渐增大,最大风速达32m/s,强盛的西南气流将孟加拉湾的水汽输送到高原腹地形成明显的水汽辐合。从温度场分析,14日08时青海省等温线密集,青海东部受弱的暖脊控制,在高原短波槽和西南暖湿气流的共同影响,柴达木盆地出现了大雪天气过程。
图2 a14日08时、b20时500hPa高空形势分析
2.2700hPa底层环流形势
13日20时,巴尔喀什湖-新疆北部为受高压脊控制,南疆盆地有切变线存在,同时河西走廊以北的地区为偏西北气流控制,说明冷空气前锋已经到达这一带,青海北部均为偏西气流。至14日08时,新疆以北的高压脊强度减弱,南疆盆地的切变线北抬,柴达木盆地西部风向转变为偏西风,格尔木为8m/s的偏西风青海东部仍然保持偏东风,柴达木盆地形成切变线,满足了青海中东部产生大降水的指标。直至14日20时,青海东部的偏东气流有4m/s增大至10m/s,柴达木盆地的切变线仍然稳定维持,这也是降雪强度较大出现在夜间的主要原因。
2.3地面形势分析
从13日20时地面图分析来看,冷空气翻过天山后分为两路,西路冷空气在南疆盆地堆积,24h变压达0.7dpmg,同时西北路弱冷空气经河套地区快速南下;至14日14时冷空气已进入柴达木盆地中部,西北路冷空气倒灌至青海东部河湟谷地,17时西路冷空气和西北路倒灌冷空气在青海湖附近形成锢囚锋。冷空气进入柴达木盆地中部后,海西西部首先出现降水天气;倒灌冷空气进入青海东部,在其冷锋后部出现小雪天气;锢囚锋形成后,海西东部以及青海东部均出现降水天气,对称出现在地面锢囚线两侧一定距离之外的区域内。
14日08时地面风场上可以看到海西西部有弱的偏西北风,海西东部部分站点为东北风,唐古拉山地区为东南风;到14 时海西东部风场上出现辐合,17时德令哈降雪开始之前,海西西北部风速加大,风速加大到4~6m/s,唐古拉山区的东北风转为西南风,风速也加大至10m/s,而在大柴旦、德令哈的东南风基本维持不变,西北风、西南风、东南风三种风向分别在大柴旦和德令哈形成气旋式辐合,在这种辐合下德令哈出现了大雪天气。
图3 2019年1月13-14日锋面动态图
3 物理量场分析
3.1水汽条件分析
分析14日08时地面填图,海西东部露点温度在-21℃左右,至17时露点温度逐渐增大至-15℃,夜间降水集中时段内地面的 T-Td≤1℃达到饱和;20时700hPa比湿,青海大部地区的比湿在1~3g/kg之间,南部比湿大于北部,南部达2~3g/k,北部在1~2g/k之间;500hPa高空图上温度露点差,海西西部至河西走廊中部存在T-Td≤3℃的饱和区,在高空西风气流引导下向东部输送,在水汽通量散度场青海中部偏南的地区有-8×10-5g·cm-2·hPa·s-1的水汽辐合中心,表明此次大雪天气中层水汽大部是由系统自带水汽向大雪区输送提供的。
图4 2019年1月14日20时700hPa水汽通量散度场、比湿场分析
3.2 动力条件分析
14日20时700hPa涡度场上,青海南部至海西中部存在正涡度大值区,中心位于青海南部,强度达30×10-5s-1,500hPa上正涡度大值区位于海西西部,强度达75×10-5s-1,由此可见底层到高层均有正涡度存在,随着短波槽的东移,正涡度平流也向德令哈地区输送,促使地面系统的发展。同时地面辐合线和地形抬升作用共同为大雪天气提供了动力条件。
从德令哈垂直速度剖面图分析来看,14日08时-15日03时,降水前期至降水期间德令哈地区垂直速度负值区位于500hPa至300hPa,降水结束后德令哈地区的垂直速度负值中心迅速减弱成为下沉区,可见,德令哈地区降水强度较强时刻对应较强的上升运动,垂直运动与德令哈大雪有很好的对应关系,有利于强的降水产生。
4 小结
(1)此次天气过程是隆冬季节海西地区一次降水天气,其中德令哈单站出现大雪,并伴有小幅降温;
(2)高原短波槽和切变线是主要的高空影响系统,中尺度青海湖锢囚锋维持时间长,海西东部地面辐合线和地形抬升对降水增幅明显。
(3)低层水汽辐合,提供了充足的水汽条件,有明显的垂直上升运动也造成了德令哈的大雪天气。
参考文献
[1]夏晓丽, 张丹. 2017年乌兰察布市一次中到大雪天气分析[J]. 现代农业, 2020, No.523(01):105-105.
[2]李璐. 2017年2月呼和浩特大雪天气分析[J]. 农家致富顾问, 2018, 000(014):114.
作者简介:王生财(1994.11),男,藏族,青海大通人,本科,助理工程师,从事气象工作。