苗春生,趙瑜,2,王堅(jiān)紅

(南京信息工程大學(xué)1.氣象臺(tái);2.氣象災(zāi)害省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;3.大氣科學(xué)學(xué)院,江蘇南京 210044)

0 引言

2008年1月10日—2月2日,我國(guó)長(zhǎng)江流域及以南地區(qū)發(fā)生了四次強(qiáng)烈的低溫雨雪冰凍天氣過(guò)程,這么大范圍持續(xù)性低溫雨雪冰凍天氣,就全國(guó)范圍而言屬于50 a一遇,部分地區(qū)達(dá)百年一遇。這次過(guò)程給湖南、湖北、安徽、江西、廣西、貴州等省造成重大災(zāi)害,據(jù)民政部救災(zāi)救濟(jì)司統(tǒng)計(jì)受災(zāi)人口達(dá)1億多,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到了500多億元。特別對(duì)春運(yùn)期間的交通運(yùn)輸、能源供應(yīng)、電力傳輸、通訊設(shè)施、農(nóng)業(yè)及人民群眾生活造成嚴(yán)重影響和損失[1-4]。目前已經(jīng)有一些專家對(duì)這一次災(zāi)害天氣過(guò)程進(jìn)行了分析和研究。李崇銀等[5]指出,這次持續(xù)嚴(yán)重雨雪冰凍天氣的發(fā)生與多個(gè)環(huán)流系統(tǒng)的異常有關(guān),而且更為重要的是它們的異常形成了某種形式的配合,即組合性異常,導(dǎo)致了這次極端天氣氣候?yàn)?zāi)害發(fā)生。宮德吉和李彰俊[6]研究認(rèn)為,低空偏南急流對(duì)暴雪過(guò)程起傳輸暖濕水汽、制造上升運(yùn)動(dòng)、產(chǎn)生不穩(wěn)定發(fā)展條件等作用。張小玲和程麟生[7-8]、鄧遠(yuǎn)平等[9]、王文和程麟生[10-11]對(duì)“96·1”暴雪的中尺度切變線的發(fā)生、發(fā)展和結(jié)構(gòu)演變特征進(jìn)行了研究,認(rèn)為切變線、條件對(duì)稱不穩(wěn)定是“96·1”暴雪發(fā)生和發(fā)展的一種動(dòng)力機(jī)制。楊成芳等[12]認(rèn)為在特殊的地形條件下,多普勒雷達(dá)對(duì)冷性降雪具有較強(qiáng)的預(yù)報(bào)能力。朱愛(ài)民和壽紹文[13]對(duì)發(fā)生在長(zhǎng)江中下游地區(qū)的“84·1”暴雪過(guò)程進(jìn)行分析,認(rèn)為冷暖空氣在長(zhǎng)江中下游地區(qū)交匯、對(duì)流層中低層存在正渦度區(qū)以及高低空急流、水汽輸送是這次暴雪發(fā)生的必要條件。楊柳等[14]指出,低空急流對(duì)江淮暴雪具有很好的指示作用。崔晶等[15]研究2005年12月威海暴雪發(fā)現(xiàn)山東半島地形抬升以及北岸海陸風(fēng)與環(huán)境風(fēng)輻合,導(dǎo)致不穩(wěn)定能量釋放形成連續(xù)性暴雪。這一次冰凍災(zāi)害主要發(fā)生在南方一些地區(qū),它的特點(diǎn)是一些雪花在降落的空中變?yōu)橐簯B(tài)水,落到電線、公路上后遇冷空氣結(jié)成冰,引發(fā)了災(zāi)害的發(fā)生。造成這次災(zāi)害的中尺度動(dòng)力機(jī)制如何?這次異常天氣形勢(shì)下的物理量場(chǎng)如何變化?就這些問(wèn)題本文將利用WRF中尺度模式對(duì)1月25—29日的冰雪天氣過(guò)程進(jìn)行模擬,探討這次過(guò)程的中尺度動(dòng)力學(xué)機(jī)制和熱力學(xué)條件,為南方冰雪天氣預(yù)報(bào)提供依據(jù)。

1 天氣實(shí)況及背景分析

1.1 低溫雨雪冰凍天氣概況

1月25—29日受冷空氣、南支槽、切變線、高原槽的影響,河南南部、湖北東部、安徽、江蘇和浙江北部出現(xiàn)暴雪,江西、貴州和湖南部分地區(qū)出現(xiàn)或維持凍雨,廣西東南部、廣東和福建部分地區(qū)出現(xiàn)中到大雨。這次過(guò)程降溫明顯,江南、華南及西北大部地區(qū)過(guò)程最大降溫幅度達(dá)10～20℃,華南西北部超過(guò)20℃。江淮等地出現(xiàn)了30～50 cm的積雪,浙江暴雪是1984年以來(lái)最強(qiáng)的一次,安徽和江蘇的部分地區(qū)積雪深度創(chuàng)近50 a極值,華南大部和云南出現(xiàn)了10～100 mm的降水。冰凍災(zāi)害中,貴州、湖南的電線結(jié)冰直徑達(dá)到30～60 mm,為歷史同期所罕見(jiàn)。

1.2 環(huán)流形勢(shì)分析

由圖1a可以看出,這次過(guò)程中北半球極渦為偶極型分布,較常年同期偏強(qiáng)。從500 hPa平均環(huán)流形勢(shì)特征來(lái)看,中高緯度歐亞地區(qū)大氣環(huán)流呈西高東低分布,歐亞阻塞高壓穩(wěn)定維持,在蒙古存在一個(gè)橫槽,低緯度地區(qū)孟加拉灣南支槽活躍,我國(guó)南方地區(qū)處于槽前(圖1b)。西太平洋副熱帶高壓較常年明顯偏強(qiáng),西伸顯著,脊線位置異常偏北。由850 hPa平均風(fēng)場(chǎng)(圖1c)來(lái)看,長(zhǎng)江流域地區(qū)低層盛行偏北氣流,區(qū)域以南為偏南風(fēng),該區(qū)域穩(wěn)定存在著東西向的切變線。從地面氣壓場(chǎng)(圖1d)來(lái)看,25日12時(shí)(世界時(shí),下同)在長(zhǎng)江流域以南地區(qū)存在冷鋒南壓,并在湖南、江西一帶擺動(dòng)和維持。高空孟加拉灣南支槽槽前及副高邊緣輸送的暖濕氣流在低層淺薄冷空氣上形成大范圍云雨區(qū),導(dǎo)致了強(qiáng)降水(雪)發(fā)生。

2 數(shù)值模擬方案設(shè)計(jì)及效果檢驗(yàn)

2.1 數(shù)值模擬方案設(shè)計(jì)

利用NCAR、NCEP等多個(gè)部門共同研發(fā)的WRF2.2中尺度數(shù)值模式對(duì)這一次南方暴雪冰凍過(guò)程進(jìn)行模擬,模式采用完全可壓縮非靜力方程,選用歐拉質(zhì)量坐標(biāo)和Runge-Kutta3階時(shí)間積分方案。模式采用兩重雙向嵌套網(wǎng)格,粗細(xì)網(wǎng)格中心均為(108°E,32°N),粗網(wǎng)格范圍覆蓋了模擬時(shí)段內(nèi)的主要天氣系統(tǒng),水平格點(diǎn)數(shù)為130×130,格距為45 km,細(xì)網(wǎng)格水平格點(diǎn)數(shù)為181×181,格距為15 km。垂直方向?qū)訑?shù)為28層,模式頂層氣壓為50 hPa。模式的初始場(chǎng)和側(cè)邊界條件模式均采用NECP每6 h一次的全球再分析資料(水平分辨率為1°×1°)。模式的積分步長(zhǎng)為90 s。粗網(wǎng)格模擬積分時(shí)間長(zhǎng)度為120 h,從2008年1月24日12時(shí)—29日12時(shí);細(xì)網(wǎng)格模擬積分時(shí)間長(zhǎng)度為108 h,從2008年1月25日00時(shí)—29日12時(shí)。粗細(xì)網(wǎng)格的模擬每2 h輸出一次結(jié)果。在模式物理過(guò)程和參數(shù)化選擇上,粗網(wǎng)格云微物理過(guò)程選用WS M5[16]類微物理方案,細(xì)網(wǎng)格云微物理過(guò)程選用Ferrier[17](new Eta)微物理方案;粗細(xì)網(wǎng)格長(zhǎng)波輻射均采用RRT M方案,短波輻射均采用RRT M方案,每分鐘調(diào)用一次輻射過(guò)程;陸面過(guò)程方案采用熱量擴(kuò)散方案;邊界層采用YSU方案,每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)都調(diào)用邊界層物理方案;積云對(duì)流采用Kain-Fritsch方案,每5 min調(diào)用一次。

圖1 1月25日00時(shí)—29日12時(shí)500 hPa高度距平場(chǎng)(a;gpm)、500 hPa平均位勢(shì)高度場(chǎng)和溫度場(chǎng)(b;實(shí)線為高度場(chǎng),gpm;虛線為溫度場(chǎng),℃)、850 hPa平均風(fēng)場(chǎng)(c;m/s)以及25日12時(shí)地面氣壓場(chǎng)(d;hPa)Fig.1 (a)500 hPa geopotential height anomaly(solid line:positive;dash line:negative;gpm)field,(b)500 hPa geopotential height(solid line;gpm)and temperature(dash line;℃)fields,and(c)850 hPa wind(m/s)field,averaged over 0000 UTC 25th—1200 UTC 29th January,and(d)surface pressure(hPa)field at 1200 UTC 25th January

2.2 模擬效果檢驗(yàn)

2.2.1 降水模擬與實(shí)況對(duì)比

圖2a為1月25日00時(shí)—29日12時(shí)的M ICAPS降水實(shí)況。由圖2a可看出,雨帶位于我國(guó)南方的大部分地區(qū),其中強(qiáng)降水中心位于廣西廣東的交界處以及廣西廣東和湖南交界處,最大值達(dá)到100 mm。雨區(qū)基本呈西南—東北走向的帶狀分布。圖2b為模式模擬細(xì)網(wǎng)格108 h累積降水量,與M ICAPS實(shí)況降水量相比,模擬的降水區(qū)域范圍比實(shí)際稍微大一些,但是模擬出的中心降雨帶與實(shí)況的較為一致,均呈現(xiàn)西南—東北走向的帶狀分布,模擬的最大值降水量與實(shí)況一致,由此可見(jiàn)這一次模擬基本再現(xiàn)了實(shí)際降水情況,模擬結(jié)果還是令人滿意的。

2.2.2 流場(chǎng)模擬與實(shí)況對(duì)比

圖2c和圖2d分別為1月28日12時(shí)850 hPa實(shí)況和模擬流場(chǎng),可以看出它們均存在一條很強(qiáng)的呈東西向的切變線橫穿湖南廣西交界、江西南部、浙江南部,切變線以南吹西南風(fēng),以北吹西北風(fēng)。模擬和實(shí)況對(duì)比來(lái)看,切變線的位置和強(qiáng)度是一致的,實(shí)況比模擬的流線稍密些。但這次模擬的流場(chǎng)基本能夠反映出實(shí)況的流場(chǎng),模擬還是比較成功的。

3 WRF模擬結(jié)果診斷分析

3.1 低空急流和水汽條件分析

圖2 1月25日00時(shí)—29日12時(shí)M ICAPS實(shí)況降水量(a;mm)、細(xì)網(wǎng)格累積降水量(b;mm)和1月28日12時(shí)850 hPa實(shí)況流場(chǎng)(c;m/s)、模擬流場(chǎng)(d;m/s)Fig.2 (a)M I CAPS observed and(b)simulated cumulative precipitation(mm)from 0000 UTC 25th to 1200 UTC 29th January,and(c)observed and(d)s imulated 850 hPa streamline fields(m/s)at 1200 UTC 28th January

急流不僅能帶來(lái)水汽而且會(huì)造成大氣不穩(wěn)定,促進(jìn)強(qiáng)對(duì)流天氣。圖3a可看到,在這次暴雪過(guò)程中,高層200 hPa高空急流中心位于長(zhǎng)江中下游地區(qū),急流核呈帶狀穩(wěn)定地維持在28～34°N,110～124°E,中心風(fēng)速達(dá)65 m/s。低空700 hPa急流中心位于27～29°N,110～124°E,中心風(fēng)速達(dá)25 m/s以上。低空急流位于高空急流中心的西南側(cè),與高空急流帶近似于平行,這是一次典型的高低空急流耦合形勢(shì)。Uccellini和Johnson[18]指出高空急流引起低空急流的發(fā)生,并與高空急流相交叉。Sun和Ogura[19]、壽紹文等[20]分析了一個(gè)冷鋒二維特征模式,指出低空急流輸送暖濕氣流,高空急流則造成干冷空氣平流,從而加強(qiáng)大氣潛在不穩(wěn)定,而且高低空急流耦合產(chǎn)生的次級(jí)環(huán)流上升支將觸發(fā)潛在不穩(wěn)定能量的釋放。而陳秋士[21]指出在我國(guó)長(zhǎng)江流域發(fā)生暴雨時(shí),低空急流大都位于高空急流入口區(qū)的南面,和高空急流近于平行,暴雨區(qū)一般位于高空急流的入口處以南和低空急流出口區(qū)以北的地區(qū)。這一次冰雪過(guò)程低空急流軸與高空急流軸近乎平行,低空急流與高空急流分別處于2個(gè)獨(dú)立次級(jí)環(huán)流中,其上升支重合在一起,低空急流上升支位于低空急流左側(cè),降水中心帶位置與分析基本吻合(圖略)。由此可見(jiàn),長(zhǎng)江中下游地區(qū)及以南地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間存在著高低空急流的耦合是這次冰凍災(zāi)害的重要原因之一。

圖3 1月25日00時(shí)—29日12時(shí)200 hPa和700 hPa全風(fēng)速(a;m/s;實(shí)線:200 hPa;陰影:700 hPa上大于20 m/s)、700 hPa水汽通量矢量和水汽通量散度(b;10-6g·cm-2·hPa·s-1)以及相對(duì)濕度沿112°E的經(jīng)向垂直剖面(c;%)Fig.3 (a)200 hPa wind speed(solid contours;m/s)overlaid with 700 hPa wind speed(shaded areas:>20 m/s),(b)700 hPa moisture flux vectors and divergence(10-6g·cm-2·hPa·s-1),and(c)latitude-height cross-section of relative humidity(%)along 112°E,averaged over 0000 UTC 25th—1200 UTC 29th January

水汽的輸送是強(qiáng)降水的必要條件,由700 hPa相對(duì)濕度場(chǎng)(圖略)來(lái)看,從廣西盆地到浙閩丘陵地區(qū)這區(qū)域的相對(duì)濕度達(dá)到90%以上;從平均相對(duì)濕度沿112°E經(jīng)向垂直剖面(圖3c)來(lái)看,在南方低緯度地區(qū)的近地面層相對(duì)濕度達(dá)到了90%以上,特別在降水中心濕度高值區(qū)延伸到700 hPa左右,由此可見(jiàn)這次過(guò)程南方充足的水汽為降水提供了有利條件。降水的發(fā)生不但要有充足的水汽,而且強(qiáng)烈的水汽輻合也是很重要的。圖3b為700 hPa平均水汽通量矢量和水汽通量散度,水汽通量散度正好能反映出水汽的輻合情況,由圖可見(jiàn)水汽通量散度高值區(qū)呈東西帶狀分布,分布在華南一帶及長(zhǎng)江以南地區(qū),非常有利強(qiáng)降水發(fā)生。由此可見(jiàn),充足的水汽條件為這一次低溫雨雪冰凍天氣創(chuàng)造了有利條件。

3.2 動(dòng)力條件

由1月25日00時(shí)—29日12時(shí)平均850 hPa散度場(chǎng)(圖4a),在廣東、福建、江西、廣西存在明顯的輻合區(qū)。高層200 hPa散度場(chǎng)(圖4b),在貴州、湖南、廣西、江西形成很強(qiáng)的輻散中心,和這次降水過(guò)程是吻合的。高層輻散低層輻合是對(duì)流系統(tǒng)的特征,而且高層強(qiáng)的輻散起到抽吸的作用,促進(jìn)了低層氣流的輻合,使對(duì)流系統(tǒng)進(jìn)一步增強(qiáng)。從暴雪中心(112°E,24°N)渦度隨高度的變化(圖4c)可知,25日08時(shí)—10時(shí),950～300 hPa為正渦度,最大值為15×10-5s-1。28日00時(shí)—29日00時(shí)產(chǎn)生了正的渦度柱,從1 000～400 hPa均為正的渦度,最大渦度值25×10-5s-1位于700 hPa。

圖4d為垂直速度的剖面。與散度場(chǎng)相對(duì)應(yīng),由圖4d可以看出,在24～26°N氣流一直存在著明顯的上升運(yùn)動(dòng),其中在300 hPa高度垂直速度最大,達(dá)到了0.1 m/s,氣流上升區(qū)域跟降水區(qū)域相一致,它們的南北兩側(cè)為下沉氣流,其中南側(cè)的下沉運(yùn)動(dòng)最強(qiáng),與最大上升運(yùn)動(dòng)區(qū)構(gòu)成了一個(gè)強(qiáng)的中尺度垂直環(huán)流,為強(qiáng)降水天氣的發(fā)生提供動(dòng)力機(jī)制。

圖4 1月25日00時(shí)—29日12時(shí)850 hPa(a)、200 hPa(b)散度場(chǎng)(10-5s-1)和(112°E,24°N)渦度(c;10-5s-1)的時(shí)空演變以及w沿112°E經(jīng)向垂直剖面(d;cm/s;陰影表示地形)Fig.4 (a)850 hPa and(b)200 hPa divergence(10-5s-1)fields averaged over 0000 UTC 25th—1200 UTC 29th January,(c)spatiotemporal evolution of vorticity(10-5s-1)at the surface precipitation center(24°N,112°E),and(d)Latitude-height cross-section of vertical velocity(cm/s)along 112°E(The shaded area over the abscissa represents the terrain)

綜上所述,由于低空輻合、高空輻散,導(dǎo)致上升運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)以及正渦度的維持,垂直方向水汽場(chǎng)與垂直速度場(chǎng)耦合以及水平方向上氣流輻合是這次降水的形成機(jī)制。

3.3 熱力條件

通常采用計(jì)算各類穩(wěn)定度指數(shù)的方法來(lái)診斷大氣中穩(wěn)定度。這類指數(shù)的種類較多,其側(cè)重點(diǎn)各有不同。本文使用表征大氣熱力穩(wěn)定度的A指數(shù)[22](氣團(tuán)指數(shù)):

式中:T850和T500分別表示850hPa和500hPa溫度。A表示除了溫度垂直變化外,還都包含大氣中、低層的濕度條件與飽和程度。A指數(shù)值越大,表示大氣層結(jié)越不穩(wěn)定和越潮濕。由25日00時(shí)—29日12時(shí)平均A指數(shù)分布(圖略)可見(jiàn),A指數(shù)最大值達(dá)到12℃以上,強(qiáng)A指數(shù)中心呈東西向帶狀分布,覆蓋了廣西、廣東、湖南、江西、福建等地,其中最大值分布在廣西東北部、湖南南部、廣東北部、江西南部、福建,這區(qū)域正是強(qiáng)降水中心,也是災(zāi)害最嚴(yán)重的地區(qū)。

3.4 干侵入

干空氣侵入(dry intrusion)是指從對(duì)流層頂附近下沉到低層的干空氣,它可以由高位勢(shì)渦度(PV)和低相對(duì)濕度(RH)兩個(gè)特征來(lái)表征,其具有低濕和高位渦的特點(diǎn)。Spencer和Stensrud[23]對(duì)干冷空氣在暴雨發(fā)展中的作用進(jìn)行數(shù)值模擬,分析表明考慮干冷空氣作用的滯后下曳氣流對(duì)流參數(shù)化方案能夠更好地模擬出暴雨過(guò)程,說(shuō)明干冷空氣在暴雨發(fā)展中所起的作用。姚秀萍和于玉斌[24]對(duì)梅雨期暴雨過(guò)程干侵入進(jìn)行研究,得出干侵入使得暴雨產(chǎn)生和發(fā)展,有利于干層的形成和維持,干層的存在加強(qiáng)了暴雨過(guò)程的對(duì)流不穩(wěn)定。本文所用的位勢(shì)渦度(PV)指等壓面上的干位渦。25—29日期間降水存在兩個(gè)峰值,分別發(fā)生為25日10時(shí)和28日23時(shí),其中28日這次降水明顯存在著干侵入的現(xiàn)象。27日14時(shí)(圖5a),在32～40°N上空300hPa明顯存在著高值位渦區(qū),最高值達(dá)到5×10-6m2·K·s-1·kg-1,相對(duì)濕度小于40%,分布呈漏斗狀,為干侵入的源頭;約為1×10-6m2·K·s-1·kg-1位渦帶不斷地從位渦中心的高值位渦庫(kù)分裂出來(lái),并沿等RH密集帶上向降水區(qū)上空傳播,干空氣也伸展到了500 hPa的高度。28日14時(shí)(圖5b)下傳的位渦高值已經(jīng)到達(dá)了降水中心區(qū)上空900hPa左右,而干空氣也向下傳播到600hPa,向南到了28°N。29日10時(shí)(圖5c)高位渦中心分裂出來(lái)的高位渦帶向南到達(dá)24°N,并在900hPa高度維持,位渦帶的中心值為1×10-6m2·K·s-1·kg-1,同時(shí)干空氣也侵入到700 hPa附近低空,此時(shí)降水達(dá)到了高峰值。

圖5 相對(duì)濕度(虛線;%)和位勢(shì)渦度(實(shí)線;10-6m2·K·s-1·kg-1)沿112°E經(jīng)向高度剖面(陰影表示地形) a.1月27日14時(shí);b.1月28日14時(shí);c.1月29日00時(shí)Fig.5 Latitude-height cross-section of relative humidity(dash line;%)and potential vorticity(solid line;10-6m2·s-1·K·kg-1)along112°E at(a)1400U TC27th,(b)1400 UTC28th,and(c)0000U TC29th January(The shaded area over the abscissa represents the terrain)

25日12時(shí)(圖6a)來(lái)自南海的暖濕水汽與來(lái)自北方的干冷空氣在高值位渦區(qū)形成一個(gè)順時(shí)針渦旋,29日00時(shí)(圖6b)來(lái)自孟加拉灣的暖濕水汽與北方的干冷空氣在高值位渦區(qū)形成了一條東西向的切變線。而這些區(qū)域正好是暖空氣北上,高位渦冷空氣南下天氣現(xiàn)象極為明顯的區(qū)域?qū)?yīng)著降雨區(qū)。從位渦和降水時(shí)間演變(圖7)來(lái)看,位渦與降水有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,都存在著兩個(gè)峰值,25日00時(shí)位渦值為0.3×10-6m2·K·s-1·kg-1,開(kāi)始降水,隨位渦值上升,降水也加大,位渦到10時(shí)左右達(dá)到了極值,降水隨后也到了峰值,以后同時(shí)下降,到28日12時(shí)后位渦明顯增加并達(dá)到了另外一個(gè)峰值,相應(yīng)降水在28日23時(shí)也達(dá)到了另一個(gè)峰值。

圖6 1月25日12時(shí)(a)和1月29日00時(shí)(b)500hPa干位渦(10-6m2·K·s-1·kg-1)和850hPa風(fēng)場(chǎng)(m/s)分布Fig.6 500hPa potential vorticity(10-6m2·K·s-1·kg-1)overlaid w ith850hPa w ind(m/s)field at(a)1200U TC25th and(b)0000UTC29th January

圖7 1月25日00時(shí)—29日12時(shí)降水中心(112°E,24°N)的位渦(a;10-6m2·K·s-1·kg-1)和降水(b;mm)的時(shí)間演變Fig.7 Temporal evolution of(a)the potential vorticity(10-6m2·K·s-1·kg-1)and(b)precipitation(mm)at the center of surface precipitation(24°N,112°E)during0000UTC25th—1200U TC29th January

4 結(jié)論

(1)1月25—29日長(zhǎng)江中下游地區(qū)及以南地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間存在著高低空急流的耦合形勢(shì),產(chǎn)生次級(jí)環(huán)流,導(dǎo)致強(qiáng)對(duì)流發(fā)生和維持,是這次雨雪天氣發(fā)生發(fā)展的重要原因之一。

(2)低空急流不斷向長(zhǎng)江中下游地區(qū)及以南地區(qū)輸送暖濕水汽,并使這地區(qū)的中低層濕度很大,低層的水汽輻合促進(jìn)強(qiáng)降水的發(fā)生,穩(wěn)定的水汽輸送為這一次低溫雨雪冰凍天氣維持創(chuàng)造了有利條件。

(3)高空強(qiáng)的輻散起到抽吸的作用,促進(jìn)低層輻合,導(dǎo)致上升運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)以及正渦度的維持,是這次強(qiáng)降水的成因之一。

(4)大氣層結(jié)不穩(wěn)定和空氣潮濕,促進(jìn)了長(zhǎng)江中下游地區(qū)及以南地區(qū)強(qiáng)降水的發(fā)生。由于極渦偏強(qiáng)促使冷空氣南下,地面溫度低使雨水結(jié)成冰導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生。

(5)雨雪冰凍過(guò)程中存在明顯的干侵入,降水區(qū)北側(cè)對(duì)流層高層高位渦干冷空氣沿等相對(duì)濕度線密集帶侵入低層,并促使雨區(qū)低層位渦中心迅速增大,促進(jìn)強(qiáng)降水發(fā)生。位渦和降水有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這為降水預(yù)報(bào)有很好的指示意義。

[1] 周寧芳.全國(guó)大部氣溫明顯偏低南方低溫雨雪冰凍肆虐[J].氣象,2008,3(4):127-131.

[2] 王凌,高歌,張強(qiáng),等.2008年1月我國(guó)大范圍低溫雨雪冰凍災(zāi)害分析Ⅰ:氣候特征與影響評(píng)估[J].氣象,2008,34(4):95-100.

[3] 張勇.南方低溫雨雪冰凍災(zāi)害歷史罕見(jiàn)[J].氣象,2008,34(4):132-133.

[4] 胡菊芳,王懷清,彭靜,等.2008年1—2月江西低溫雨雪冰凍災(zāi)害分析評(píng)估[J].氣象與減災(zāi)研究,2008,31(1):67-72.

[5] 李崇銀,楊輝,顧薇,等.中國(guó)南方雨雪冰凍異常天氣原因的分析[J].氣候與環(huán)境研究,2008,13(2):113-122.

[6] 宮德吉,李彰俊.低空急流與內(nèi)蒙古的大暴雪[J].氣象,2001,27(12):3-7.

[7] 張小玲,程麟生.“96·1”暴雪期中尺度切變線發(fā)生發(fā)展的動(dòng)力診斷Ⅰ:渦度和渦度變率診斷[J].高原氣象,2000,19(3):285-294.

[8] 張小玲,程麟生.“96·1”暴雪期中尺度切變線發(fā)生發(fā)展的動(dòng)力診斷Ⅱ:散度和散度變率診斷[J].高原氣象,2000,19(4):459-466.

[9] 鄧遠(yuǎn)平,程麟生,張小玲,等.三相云顯式降水方案和“96·1”暴雪成因的中尺度數(shù)值模擬[J].高原氣象,2000,19(4):401-414.

[10] 王文,程麟生.“96·1”高原暴雪過(guò)程濕對(duì)稱不穩(wěn)定的數(shù)值研究[J].高原氣象,2000,19(5):129-140.

[11] 王文,程麟生.“96·1”高原暴雪過(guò)程三維條件性對(duì)稱不穩(wěn)定的數(shù)值研究[J].高原氣象,2002,21(3):225-232.

[12] 楊成芳,李澤椿,周兵,等.渤海南部沿海冷流暴雪的中尺度特征[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào),2007,30(6):857-865.

[13] 朱愛(ài)民,壽紹文.長(zhǎng)江中下游地區(qū)“84·1”暴雪過(guò)程分析[J].氣象,1985,19(3):20-24.

[14] 楊柳,苗春生,壽紹文,等.2003年春季江淮一次暴雪過(guò)程的模擬研究[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào),2006,29(3):379-384.

[15] 崔晶,張豐啟,錢永甫,等.2005年12月威海連續(xù)性暴雪的氣候背景[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào),2008,31(6):844-851.

[16] Hong S Y,Juang H M,Zhao Q.Implementation of prognostic cloud scheme for aregional spectral model[J].Mon Wea Rev,1998,126:2621-2639.

[17] Zhao Q,Carr F H.A prognostic cloud scheme for operational NWP models[J].Mon Wea Rev,1997,125:1931-1953.

[18] Uccellini L W,Johnson D R.The coupling of upper and lower tropospheric jet streams and implications for the development of severe convectivestorms[J].Mon Wea Rev,1979,107:682-703.

[19] Sun W Y,Ogura Y.邊界層作用—颮線形成的一種可能激發(fā)機(jī)制[J].教學(xué)與研究,1981(2):17-37.

[20] 壽紹文,勵(lì)申申,姚秀萍.中尺度天氣動(dòng)力學(xué)[M].北京:氣象出版社,1993:77-98.

[21] 陳秋士.重力慣性波的不穩(wěn)定和低空急流、暴雨的關(guān)系[M]//天氣學(xué)的新進(jìn)展.北京:氣象出版社,1986:60-86.

[22] 蘇俊輝,徐愫蓮.2002年6月9日漢中區(qū)域性暴雨過(guò)程分析[J].氣象,2003,29(4):53-55.

[23] Spencer P L,Stensrud D J.Simulating flash flood events:Importance of the subgrid representation of convection[J].M on W ea Rev,1998,126(11):2884-2192.

[24] 姚秀萍,于玉斌.2003年梅雨期干冷空氣的活動(dòng)及其對(duì)梅雨降水的作用[J].大氣科學(xué),2005,29(6):973-985.