房玥
浙江省杭州市临安区气象局 311300
摘要:本文利用地面观测资料、台站观测资料、NCEP再分析资料等对2018年1月24~26日临安区天目山区的一次大雪天气过程进行分析。结果表明:亚洲东部的低槽从北向南不断西斜,由于槽底和南支槽波动叠加,自北向南的振幅不断加大,使得高纬度地区的冷空气逐渐转移到江南地区,进而引发天目山区的降雪天气;影响天目山区的此次降雪天气过程的水汽通量与降雪时间段和强度之间有很好的对应关系,降水性质与水汽通量高值区均受到位置的影响;天目山区的这次降雪天气过程中对流层以垂直上升运动为主,且随着时间的变化中低层垂直上升速度不断减小且降雪强度也随之减弱,直至结束。
关键词:大雪天气 环流形势 物理量场诊断 天目山区
1、天气实况
2018年1月24~28日受到北方强冷空气南下的影响,浙江省境内出现了连续雨雪天气过程中。由于天目山区海拔较高,其气温相对较低,主要以固态降水天气为主,且降雪明显,积雪较为严重。
2、环流形势
结合200hPa天气形势图,东亚长波脊的经向度不断增加,在大雪天气未出现前,乌拉尔山东部大部分地区有闭合暖中心形成,有明显阻塞形势特征。由于长波脊较为稳定,使得东亚上空的环流形势持续少动,贝加尔湖附近横槽内有大量的冷空气集聚。有一条西北至东西走向的强气压梯度出现在鄂霍次海低压与阻塞高压之间,不断引导冷空气从高纬度地区向南方地区转移。结合500hPa天气形势图,由于亚洲中高纬度的长波不断调整,23日20时,有两个明显的大槽分别出现在新疆北部和亚洲东岸地区,两大槽间有宽大的高压脊出现且不断向北转移。在亚洲东岸地区,从鄂霍次克海低压出伸出的庞大低压槽朝着长江以北转移,促进了高纬度地区冷空气入侵华南地区。中低纬度地区存在有强盛的纬向气流。随着时间的推移,到了24日08时(图1a),在90°E附近分布有南支槽槽区,分布在其东部地区的平直西风气流中,同时还有密集的锋区出现。而在副热带强盛而平直的西风锋区上,上游波动不断朝着东部地区发展转移,在这个过程中产生了强劲的低空西南急流或西南气流。25日08时(图1b),亚洲东部的低槽从北向南不断西斜,由于槽底和南支槽波动叠加,自北向南的振幅不断加大,使得高纬度地区的冷空气逐渐转移到江南地区,进而引发天目山区的降雪天气。
到了26日,由于阻塞高压的崩溃,亚洲东岸和欧洲东部地区的大槽不断收缩,到了当天20时(图1c),500hPa高空以下的逐渐转为强盛的西南气流,对于低层处的水汽输送提供了有利条件,此时的天目山区仍旧以雨夹雪天气出现,对于积雪的产生不利。到了27日,在500hPa高空处存在深厚的西风槽且东移趋势明显,再加上低层处涡切的配合,槽切后侧有冷空气集聚,850hPa低空处的华东大部分地区受西南气流控制;到了夜间(图1d),500hPa高空处转为脊区控制,降水天气随之结束且伴随着温度的急剧下降,为了小到中雪天气的出现提供了有利条件,到了28日,影响天目山区的大雪天气基本结束。
3、物理量场诊断分析
3.1水汽通量
23日08时~28日20时这段时间内(图2),850hPa低空到对流层中上层地区的水汽不断朝着天目山区上空进行输送,而在700hPa到600hPa高度处分别有两个水汽通量高值带,其中心数值高达13×10-3s,同700hPa处的西南急流保持一致,在持续低空急流的作用下,使得天目山区上空有源源不断的水汽输送,为降水天气的出现提供了有利的水汽条件。出现在天目山区降雪天气的水汽输送逐渐从对流层低层不断朝着中上层进行扩散,随着时间的变化水汽通量高值带也不断向上倾斜,且水汽通量高值中心的垂直范围进一步扩大,降水强度随着高度的降低而加强。25日06时,在700hPa中低空处存在水汽通量高值中心,此时天目山区的降雪强度最大;26日02时往后,水汽通量逐渐减弱,此时天目山区以雨夹雪天气为主;到了27日14时,600hPa处存在水汽通量高值中心,天目山区的降水强度最大。由此不难看出,影响天目山区的此次降雪天气过程的水汽通量与降雪时间段和强度之间有很好的对应关系,降水性质与水汽通量高值区均受到位置的影响。
3.2水汽通量散度
通过对出现在天目山区这次的降雪天气过程高低层水汽通量散度特征进行分析(图3),在25日02时~26日02时这段时间内,850hPa低层以下水汽辐合较为明显,且在925hPa超低空以下存在最大水汽辐合中心,25日10时到20时,700hPa处以上存在水汽辐散,这种中低层表现为水汽辐合,中上层为水汽辐散的配置形式对于降水天气的出现提供了有利条件。从26日早晨开始,对流层低层和中低层处的水汽辐合强度不断减弱,到了08时,不同高度层的水汽辐散强度均较弱,此时天目山区以雨夹雪天气为主,从26日11时往后,有水汽辐合层出现在700~500hPa高度处,此时的中心强度高达-2×10-7s·m-1,底层处仍旧以弱的水汽辐合层为主,该时段主要以降雪天气为主。到了27日下午到夜里,700hPa处有较强的辐合层出现,此时的中心强度增加,27日午后降雪强度增大;28日02时600hPa存在水汽辐合中心,700hPa以下存在弱的辐散,降雪强度减弱,到了08时,对流层整层主要表现为水汽辐散,影响天目山区的降雪天气基本结束。
3.3垂直运动
24日08时~28日08时这段时间内(图4),天目山区上空整个对流层上空仍旧以垂直上升运动为主,24日和25日夜间925hPa中低层处的垂直上升速度达到最大,此时的中心数值达到了0.6hPa/s,对应该时间段明显的降雪天气过程;26日白天有下沉运动出现,此时天目山区以雨夹雪天气为主。27日14时~23时,700~500hPa高空处有最大上升速度,达到了-1.0hPa/s,同该时间段内的固态降水对应;27日后半夜对流层中层和中低层的垂直上升速度强度减弱,影响天目山区的降雪天气强度也随之减弱;从28日05时往后,600hPa处存在下沉运动,且最大下降速度达到了0.4hPa/s,而地面700hPa到500~400hPa处的上升速度均有不同程度的减弱,影响天目山区的降雪天气逐渐结束。
结论:
(1)亚洲东部的低槽从北向南不断西斜,由于槽底和南支槽波动叠加,自北向南的振幅不断加大,使得高纬度地区的冷空气逐渐转移到江南地区,进而引发天目山区的降雪天气。
(2)影响天目山区的此次降雪天气过程的水汽通量与降雪时间段和强度之间有很好的对应关系,降水性质与水汽通量高值区均受到位置的影响。
(3)中低层和低层主要以水汽辐合层为主,对流层中上层辐散抽吸作用明显,这种配置形式对于上升运动的维持和发展较为有利,促进了降雪天气的发生发展;对流层水汽辐合强度减弱,对流层中层主要为水汽辐合层,降雪强度减弱,在降雪天气结束后,整个天目山区上空的对流层以水汽辐散为主。
(4)出现在天目山区的这次降雪天气过程中对流层以垂直上升运动为主,且随着时间的变化中低层垂直上升速度不断减小,中层600~400hPa高度处存在较强的垂直上升运动,降雪强度开始减弱,同时有下沉运动出现,且中低层和中层的上升速度也逐渐减小。
参考文献:
[1]孙仲毅,王军,靳冰凌,等.河南省北部一次暴雪天气过程诊断分析[J].高原气象,2010,29?(5):1338-1344.
[2]王洪霞,苗爱梅,董春卿,等.山西一次春季降水过程相态变化的成因分析[J].高原气象,?2013,32(6):1787-1794.
作者简介:房玥(1989.07),女,汉族,江苏省盐城市亭湖区人,本科学历,助理工程师,从事气象预报和服务工作。