喀什地区一次暴雪天气过程分析--中国期刊网

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喀什地区一次暴雪天气过程分析

发表时间：2021/6/10 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：约日古丽·伊米提

[导读] 利用喀什地区11个自动气象站的逐时观测资料等资料来分析了2017年2月21-22日喀什地区暴雪天气的成因。结果表明：此次的暴雪由对流型降水，辐合型降水共同引起并冬季显著变暖的条件下，高中层的西风急流，西南风急流，低层的偏东急流，“三支气流”的耦合下，因地形锢囚的作用下产生的；喀什地区的复杂的地形对此次降水起主导作用。

新疆维吾尔自治区皮山县气象台约日古丽·伊米提 845150

摘要：利用喀什地区11个自动气象站的逐时观测资料等资料来分析了2017年2月21-22日喀什地区暴雪天气的成因。结果表明：此次的暴雪由对流型降水，辐合型降水共同引起并冬季显著变暖的条件下，高中层的西风急流，西南风急流，低层的偏东急流，“三支气流”的耦合下，因地形锢囚的作用下产生的；喀什地区的复杂的地形对此次降水起主导作用。
关键词：暴雪；对流型降水；辐合型降水；地形；
        前言
        据历史资料统计喀什地区年降水量47～70 mm，年蒸发量2052～2328 mm，新疆的降水天气主要发生在北疆，南疆的降水天气较少见，但在南疆也会时而不时的会发生一些暴雪灾害，给人们的生活带来极大的不利，虽然这些年来新疆的气象人士对新疆降水做了一些有成效的研究[1-4]。但总体而言，因南疆暴雪天气发生是小概率事件所以南疆暴雪天气被关注的较少，准确预报较难。对年降水量微小的喀什而言暴雪天气的出现一方面对交通，牧业，设施农业带来影响，对人民的正常生活带来很大的不便，另一方面减旱情，对冬小麦的越冬较有利，也增加土壤湿度减少春季的沙尘暴等灾害天气，总之无论是从农业还是经济方面来讲在喀什地区暴雪天气产生的利大于弊，所以很有必要研究喀什地区的暴雪天气。
        1.资料和方法
        所用资料2017年2月20-22日喀什地区11个自动气象站逐时观测资料，人工测量的雪深资料，低层水汽的来源，利用高空资料分析出高低空风场的配置，整层大气饱和程度获取的观测资料来分析暴雪过程。
        12.暴雪天气实况
        2017年2月20日至2月22日期间，喀什平原各地普遍出现小量的降雪，喀什大部分地区的降水时段集中在21日8：00-23：00；大降雪中心出现在喀什市、喀什基准站达到暴雪量级；喀什基准站降水主要集中在21日04:00至20:00，过程降水量达到14.7mm，降水过程中有两个峰值，一个在21日04时小时降水量为2.6 mm，另一个在21日10：00至13：00时3小时降水量为5.0mm，如 (图2)，喀什市区降水主要时段为21日04:00至23:00，降雪量6.5mm为大雪，其他各站累积降雪量（mm）：英吉沙县为2.2，麦盖提县、巴楚县都为0.5，叶城县为2.4,莎车县为0.8，泽普县，塔什库尔干县都为0.4,岳普湖县为0.1（图1）。

        图1   喀什地区2月20-22日降水量分布( 单位：mm)
        图2   喀什基准站2月21日0：00-23:00降水量实况( 单位：mm)
        虽然此次暴雪天气没有产生太大的经济损失，但对喀什市、疏勒县、疏附县的林果业（主要是巴旦木）产生了较大的影响，其中一种品种90%以上的花芽都受冻，另一种品种20%-30%左右的花芽被受冻，第三种品种大约5%的花芽冻害；因暴雪天气的出现新定植的辣椒，“春提早”黄瓜幼苗发生死苗；喀什机场因罕见的降雪把跑道关闭因此多航班延误严重影响了人民的出行生活。
        23.暴雪成因分析
        3.1环流背景分析
        3.1.1大尺度环流形势
        200hPa高度实况图上，降水前期19日08时至20时，喀什地区上空存在西北急流，其强度由44 m/s增强至46 m/s； 20日08时，喀什地区上空转西风急流风速为38 m/s，对喀什地区上空起抽气作用，增强大气的不稳定性，起水汽输送的作用;20时西风急流有所减弱为34 m/s，20日夜间降水开始，；降水过程中21日08时，西风急流风速为28 m/s;20时喀什地区上空转西南风风速为20 m/s；22日08时，西风风速为22 m/s。
        3.1.2高低空环流形势
        500hPa高度实况图上，降水前期20日08时欧亚范围环流形势由径向环流转为纬向多短波活动形势，喀什地区受西风带上短波影响天气稳定，20时至21日20时喀什地区均处于北部为高压脊，南部为短波的环流形势下，造成喀什地区一次较明显降雪过程，各地普遍出现小雪，偏北局地出现暴雪天气。22日08时受中亚短波槽的快速的向东南下的影响，喀什地区扔持续降雪天气；20时影响喀什地区的短波槽东移至中天山西部一带，南疆西部上空处于高压脊前的西北气流中，因此降水结束。
        700hPa、850hPa 的高度实况图上19日08时至20时，南疆盆地处于闭合的低压中，盆地内有风场的逆向辐合，说明盆地热低压发展比较强烈，对降水前期能量积累有利。700hPa 高度实况图上20日08时至20时，南疆西部处于低压西部西北气流中，此时850hPa上的冷高压位于中亚至北疆一带，并由1560位势米增强至1600位势米，喀什地区处于高压南部的偏东气流里，此形势维持到21日08时，700hPa 21日08时至20时喀什地区处于高压西南部和南部的东南或偏东气流中，此时段为降水最强时段，。22日08时至20时700hPa 、850hPa上的高度实况图上显示此时段喀什地区上空受高压控制，降水趋于结束。
        3.1.3海平面气压场的演变
        19日08时，喀什地区受盆地1005hPa热低压的控制，中亚偏南冷高压中心为1040hPa以西部路径移近我区，喀什地区西部与外境等压线密集，气压梯度大，呈西高东低的形势利于大风的发生， 20时地面冷高压中心位于伊朗高原至巴尔喀什湖以西一带，有两个中心其中心强度增强为1042.5hPa,使喀什地区的气压梯度进一步加大，冷空气翻山进入喀什地区，造成喀什偏北地区4-5级西北风，风口风力为9级。20日02时，冷高压中心东移北上至巴尔喀什湖以南，其强度为1045hPa，喀什地区处于北部高压南部低压的气压场形势，利于降水的产生。20日14时冷高压向东移至北疆西部中心强度为1042.5hPa，并维持到21日02时，同时冷高压前沿不断有冷空气进入东疆，冷高压西部有冷空气西退南下;至21日05时在南疆西部边界处形成了闭合冷高压，中心强度1040hPa，南疆西部的降水开始。21日08时冷高压主体东移至北疆北部及萨彦岭一带，其中心强度为1045hPa，维持至21日17时，冷空气不断地从中天山进入南疆西部，使其降水加强并维持，随着冷高压主体的东移，从东边灌进来的冷空气减弱，并且冷空气完全控制南疆西部，使降水停止。
        3.2水汽条件
        一般所说的水汽输送是指水汽的水平输送，用水平的水汽通量的数值来表示其强度，矢量的方向即表示水汽的来源。水汽通量是指在单位时间内，流经某一单位面积的水汽含量。此次降水过程水汽通量表现为：降水前期19日20时700-850hPa北疆东部有一个水汽通量大值区中心为4 g.cm-1 s-1 hPa-1，风场上有大于18m/s的较强偏北风，将水汽输送到南疆盆地，且南疆盆地为偏东风，水汽被偏东急流输送到南疆西部，为后期的降水提供充足的水汽；20日08时700-500hPa在盆地东部昆仑山北部有一个水汽通量大值区中心4 g.cm-1 s-1 hPa-1，850hPa水汽通量大值区中心为8 g.cm-1 s-1 hPa-1，风场上为大于20m/s的偏东急流，利于将水汽向南疆西部输送，且在南疆西部昆仑山北坡也有。20日20时至21日08时在700-500hPa没有明显的水汽通量大值区，在850hPa上盆地东部昆仑山北部仍有一个水汽通量大值区中心减小为4 g.cm-1 s-1 hPa-1，并在南疆西部也存在一个水汽通量大值区中心强度为2 g.cm-1 s-1 hPa-1，说明随着偏东急流的加强将盆地东部昆仑山北部及盆地的水汽集中输送到南疆西部，造成喀什地区的降雪天气，由于地形抬升作用，使得喀什本站出现暴雪天气。
        3.3动力条件
        喀什地区产生降水的主要条件有水汽条件；动力条件其主要是大，中，小尺度系统相互作用，高低空气流的配合作用；水汽条件；不稳定的能量条件。如果要发生降水这四个条件缺一不可，因此对动力条件中的高低空风场，涡度场进行分析并揭开这次暴雪的真面目。
        3.4涡度场的分析
        降水前期500~850hPa 19日08~20时为负涡度区（图略），负涡度最大值出现在500hPa附近，为-3×10 -5 s-1，说明喀什地区上空存在一个较强的辐散区，有利于该天大风的出现；20日08时500~700hPa为负涡度区，为-6×10 -6 s-1，850hPa为正涡度区，其值为-6×10 -6 s-1，说明高空辐散，低层辐合，有利于上升运动；20时500~850hPa为正涡度，最大值在500hPa附近，为5×10 -6 s-1，从高空到低空处于辐合状态，利于上升运动；降水过程中21日08时500~850hPa有-0.2×10 -6 s-1负涡度该时的气流运动为下沉运动； 22日08时500hPa为正涡度区， 700~850hPa为负涡度区，说明高空辐合，低层辐散，不利于降水的产生，因此降水结束
        结论
         (1)2017年2月21-22日喀什地区强降雪天气在暖冬的气候背景下发生的，从高纬度上的环流形势变化来看喀什上空的西风急流起增强大气的不稳定性并输送水汽的作用从而促进暴雪天气的产生；
        （2）从水汽条件来看，南疆西部的水汽主要从850hPa上的偏东急流所输送的；
        （3）从动力条件来看，高层的辐散，低层的辐合加强了相对的垂直的运动并与降水区对应较好。
        （4）从降水的时段来看，21日04时到05时出现的强降水是因对流作用所引起的对流型降水，07时到23时出现的降水是因盆地内受冷气团的控制，从西南方向灌进来的暖湿气流进入盆地后，与跟盆地内的从东部灌进来的冷空气交汇形成的辐合型降水，喀什地区复杂的地形对此次降水起了主导的作用。
        （5）喀什地区的降水天气主要是从700hPa上的湿度场与低层的偏东急流所配置的因素来所预报的，但这次的降水天气前空气因刮风而较干燥，东风急流表现的也不是很强，都不能特别的符合以往的冬季暴雪的预报经验，因前时的刮风天气所以预报降水时很容易忽略或量级偏小，所以以后做预报应该多多对短波等系统引起注意，提高预报的质量。
参考文献
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[2]杨霞，张云惠，赵逸舟，等．南疆西部一次罕见大暴雪过程分析[J].高原气象，2015，34（5）：1414-1423.
[3]张家宝主编，苏起元等副主编.新疆短期天气预报指导手册[M].乌鲁木齐：新疆人民出版社，1986：222-250.
[4]张俊兰，魏荣庆，杨柳.2013 年南疆两场罕见暴雨落区和强度的对比分析[J].沙漠与绿洲气象，2014，8（5）：1-9.
作者简介：约日古丽·伊米提（1994.05）女，维吾尔族，新疆人，本科学历，助理工程师，从事天气观测工作。