高曉梅++王文波++蘇莉莉++韓曉++張秀珍++馬守強(qiáng)

摘要 利用常規(guī)地面、高空觀測資料，地面自動站加密觀測資料和NCEP/NCAR 1°× 1°的 6 h再分析資料，對2013年1月20—21日山東濰坊局地暴雪過程進(jìn)行動力學(xué)、熱力學(xué)診斷和中尺度分析。結(jié)果表明：此次濰坊暴雪是由西風(fēng)槽、低渦切變線及地面倒槽等共同影響產(chǎn)生的；低空西南和東南兩支急流為暴雨區(qū)提供了充足水汽；強(qiáng)上升運(yùn)動區(qū)與強(qiáng)降水落區(qū)非常吻合。強(qiáng)降雪正位于高能舌后部的θse密集帶上，θse的大值區(qū)與暴雪落區(qū)比較一致。強(qiáng)降雪發(fā)生在700 hPa急流軸前方，850 hPa暖切變北側(cè)、經(jīng)向切變東側(cè)的東南風(fēng)氣流及地面的東北風(fēng)一側(cè)的疊置區(qū)域。地面輻合線對應(yīng)著強(qiáng)降雪中心，強(qiáng)降水發(fā)生在地面東北風(fēng)一側(cè)，西北風(fēng)區(qū)域降水弱。因此分析地面自動站風(fēng)場，對于暴雪預(yù)報中確定降水落區(qū)、起止時間等具有很好的指示意義。

關(guān)鍵詞 局地大暴雪；成因；地面輻合線；降水落區(qū)；山東濰坊；2013年1月

中圖分類號 P426.63+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）20-0196-04

暴雪是引發(fā)我國自然災(zāi)害的主要天氣現(xiàn)象之一，許多暴雪是由各種尺度的系統(tǒng)相互作用而造成的[1-4]。王文輝等[5]對錫盟強(qiáng)降雪過程進(jìn)行診斷分析，提出了北方暴雪過程都是基于南槽北脊的鋒生概念模型；其中王文[6]利用中尺度模式輸出資料，對“96.1”高原暴雪進(jìn)行了研究；張迎新等[7]對華北平原回流天氣的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了統(tǒng)計分析，指出低層經(jīng)渤?；亓鞯饺A北地區(qū)的空氣較干；王正旺等[8]和苗愛梅等[9]對2009年11月9—12日山西特大暴雪進(jìn)行了診斷分析，指出有利的中低層系統(tǒng)配置為持續(xù)性降雪提供了有利條件。

2013年1月20—21日，受高空槽、低渦切變線和低空急流共同影響，山東省出現(xiàn)一次雨雪天氣，暴雪區(qū)主要集中出現(xiàn)在魯西北和魯中部分地區(qū)（圖1）。從1月20日0：00至21日18：00，濰坊地區(qū)自西向東出現(xiàn)了強(qiáng)降水天氣過程，全市青州、壽光、臨朐、昌樂普降暴雪，其他縣市區(qū)出現(xiàn)雨夾雪。其中，青州降雪量最大為14 mm，積雪深度達(dá)到12 cm，為全省最深的積雪。本文就其暴雪天氣過程特征及成因進(jìn)行診斷分析和研究，以期能為進(jìn)一步做好暴雪預(yù)報提供重要的指示依據(jù)。

1 天氣形勢分析

2013年1月19日20：00 500 hPa高空圖顯示中緯度西風(fēng)槽東移至河套地區(qū)，山東西部處于槽前強(qiáng)盛西南氣流中，濰坊還處于脊區(qū)控制；700 hPa與500 hPa相對應(yīng)，在河套地區(qū)有一南北向的低壓帶，同時南支槽發(fā)展比較旺盛，與中支槽疊加，槽的經(jīng)向度加大，槽前西南急流形成，急流頂端到達(dá)魯西南地區(qū)；850 hPa位于四川西北部有一西南渦，渦前東西向切變線向東伸展至江蘇中部；地面上有2處倒槽，一處位于河套地區(qū)，另一處位于從四川東北部伸向魯西南地區(qū)的倒槽，此時雨區(qū)位置比較偏西偏南，濰坊降水還沒有開始。20日8：00 500 hPa高空圖中（圖2）可以看到，濰坊處于一個比較寬廣的南支槽前西南氣流影響，同時在高原上有一高原槽東移，700 hPa與500 hPa相對應(yīng)，也存在一徑向度較大的西風(fēng)槽，位于河套附近，濰坊位于槽前低空西南急流輸送的頂端；同時850 hPa西南渦在原地維持，變化比較大的是，渦前東西向的切變線的東端北抬，影響魯西地區(qū)，地面倒槽進(jìn)一步往東北方向伸展，濰坊位于倒槽的第四象限的東北風(fēng)氣流里，此時濰坊大部已出現(xiàn)降水，量不大，西部為雪，東部高密、諸城一帶降水性質(zhì)為雨。

1月20日夜間是濰坊降水的一個主要時段，到20日20：00，500 hPa高空圖中（圖3）可以看到，在20日8：00位于高原上的低槽，迅速東移發(fā)展，移到河套以東地區(qū)，濰坊位于槽前西南氣流當(dāng)中，700 hPa切變線和低空急流東移，濰坊位于低空急流輸送頂端的左側(cè)，徑向切變線的右側(cè)，850 hPa黃河入海口以西轉(zhuǎn)為偏北風(fēng)，說明有冷空氣從西部擴(kuò)散下來，在魯中南部形成一弱的暖切變，地面倒槽進(jìn)一步發(fā)展，20日23：00 地面倒槽頂端發(fā)展為一閉合低壓，后期伴隨冷空氣的入侵，發(fā)展成氣旋，濰坊處于氣旋的西北部的東北氣流里，高低空的有利的系統(tǒng)配置，及低空急流源源不斷輸送水汽，造成了這次大范圍的強(qiáng)降水天氣過程。并且此次降雪（雨）發(fā)生在700 hPa急流軸前方，850 hPa暖切變北側(cè)、經(jīng)向切變東側(cè)的東南風(fēng)氣流及地面的東北風(fēng)一側(cè)的疊置區(qū)域。21日8：00，隨著系統(tǒng)地東移，降水基本趨于結(jié)束。

2 物理量場分析

2.1 水汽條件分析

暴雪的產(chǎn)生需要大氣中有充分的水汽含量和水汽供應(yīng)[10]。在本次暴雪過程中，低空急流發(fā)揮著重要的作用，特別是700 hPa的西南急流，為主要的水汽通道，為暴雪的發(fā)生提供了很好的水汽來源。通過對比分析700 hPa和850 hPa的風(fēng)場、水汽通量和水汽通量散度可以發(fā)現(xiàn)（圖4、5），20日8：00 700 hPa水汽通量場可以看出水汽通量的高值中心位于湖南一帶，20：00水汽通量高值區(qū)進(jìn)一步向東北方向移動，山東省位于水汽通量輻合區(qū)的頂端，來自孟加拉灣的水汽源源不斷地向山東省輸送，濰坊市位于急流軸的左側(cè)。從850 hPa的風(fēng)場和水汽通量場分析，20日8：00，850 hPa存在2個高值中心，分別位于湖南、江西一帶和浙江東北部，這說明來自黃海的東南暖濕氣流也在將水汽源源不斷的輸送到山東地區(qū)。20日20：00，700 hPa的西南急流不斷加強(qiáng)。水汽通量高值區(qū)加強(qiáng)東移至魯東南地區(qū)，同時850 hPa在魯東南地區(qū)形成一倒槽，濰坊市處在倒槽的頂端，東南急流把高濕的大氣向濰坊地區(qū)輸送，在此與東北氣流輻合，產(chǎn)生較強(qiáng)的輻合上升。濰坊市處在700 hPa西南急流的左前方，水汽的輻合區(qū)，850 hPa東南風(fēng)與東北風(fēng)的輻合區(qū)，產(chǎn)生暴雪。即此次暴雪的水汽來源既有高空西南暖濕氣流的作用，也有來自低空東南暖濕氣流的輸送貢獻(xiàn)。

從850 hPa水汽通量散度和風(fēng)場疊加圖可以看出（圖6），20日8：00 850 hPa在魯東南部存在較強(qiáng)的輻合，隨著南支系統(tǒng)的北抬，輻合中心經(jīng)過魯中地區(qū)到達(dá)渤海灣，到20：00，濰坊北部處在強(qiáng)輻合中心附近，對應(yīng)20日20：00降水強(qiáng)度達(dá)到最大。endprint

2.2 垂直速度分析

20日8：00，濰坊大部地區(qū)垂直速度維持在-60～-10 hPa/s，此時對應(yīng)全市降水剛剛開始，隨著輻合抬升作用的加大，垂直速度20日20：00在魯西北地區(qū)形成強(qiáng)上升運(yùn)動中心，而此時濰坊西部降雪也處在最強(qiáng)時段，20日18：00至21日0：00的強(qiáng)降水時段對應(yīng)垂直速度最大值（絕對值）（圖7）。

2.3 假相當(dāng)位溫場分析

從假相當(dāng)位溫的水平分布和配置（圖8）來看，20日8：00 700 hPa大于36 ℃的高能舌已經(jīng)伸向魯東南地區(qū)，20：00高能舌進(jìn)一步加強(qiáng)北伸，能量鋒區(qū)非常明顯，強(qiáng)降水也正是產(chǎn)生于高能舌后部θse的密集帶上，濰坊地區(qū)此時的假相當(dāng)位溫達(dá)34 ℃，高能區(qū)與高濕區(qū)的配合為暴雪的產(chǎn)生提供了有利條件。從θse的演變來看，高能高濕舌逐漸加強(qiáng)并向東北方向伸展，θse的高值區(qū)也隨之向東北方向移動并與暴雪落區(qū)比較一致，濰坊上空積累了豐富的不穩(wěn)定能量，為此次暴雪的形成提供了能量來源。

2.4 海洋的調(diào)節(jié)作用

在地面倒槽的影響下，濰坊東部和南部地區(qū)即高密、諸城一帶吹東到東南風(fēng)，黃海沿海的海溫約在4 ℃，由于海水熱容量很大，高密和諸城氣溫降不下來，因此以降雨為主，地面氣溫接近約0 ℃，才有小雪落地，但是沒有積雪（圖9）。

3 地面中小尺度系統(tǒng)分析

地面自動站風(fēng)場（圖10）顯示，1月20日5：00開始濰坊附近出現(xiàn)東北風(fēng)，與東南風(fēng)構(gòu)成地面輻合線，這正與濰坊強(qiáng)降水相對應(yīng)，而且強(qiáng)降水發(fā)生在地面東北風(fēng)一側(cè)，西北風(fēng)區(qū)域降水弱。17：00—21：00地面輻合線東移到濰坊東部的高密、諸城一帶，降水區(qū)東移，2日凌晨東移到山東半島，濰坊強(qiáng)降水結(jié)束。這說明地面輻合線與強(qiáng)降水落區(qū)有很好的對應(yīng)關(guān)系，是觸發(fā)不穩(wěn)定能量產(chǎn)生降雨的因子。從以上中尺度分析可以看出，地面輻合線對應(yīng)著強(qiáng)降雪中心，而且強(qiáng)降水發(fā)生在地面東北風(fēng)一側(cè)，西北風(fēng)區(qū)域降水弱。

4 結(jié)論

（1）西風(fēng)槽為此次暴雪過程提供了良好的環(huán)境條件，低渦切變線和地面倒槽（后期發(fā)展為氣旋）是產(chǎn)生此次暴雪的主要影響系統(tǒng)。

（2）低空西南和東南兩支急流為暴雨區(qū)提供了充足的水汽，低層風(fēng)場的輻合使大量水汽在濰坊上空輻合，并使其產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升運(yùn)動，造成了濰坊此次大暴雨過程的發(fā)生。強(qiáng)上升運(yùn)動區(qū)與強(qiáng)降水落區(qū)非常吻合。

（3）暴雪落區(qū)發(fā)生在強(qiáng)低空輻合、高空輻散區(qū)及850 hPa強(qiáng)上升速度區(qū)二者的重合區(qū)。強(qiáng)降雪正位于高能舌后部的θse密集帶上。θse的大值區(qū)與暴雪落區(qū)比較一致，為此次暴雪的形成提供了能量來源。

（4）強(qiáng)降雪發(fā)生在700 hPa急流軸前方，850 hPa暖切變北側(cè)、經(jīng)向切變東側(cè)的東南風(fēng)氣流及地面的東北風(fēng)一側(cè)的

疊置區(qū)域。

（5）地面輻合線對應(yīng)著強(qiáng)降雪中心。強(qiáng)降水發(fā)生在地面東北風(fēng)一側(cè)，西北風(fēng)區(qū)域降水弱。因此，分析地面自動站風(fēng)場，對于暴雪預(yù)報中確定降水落區(qū)、起止時間等具有很好的指示意義。

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