蘇 亮

(錫林郭勒盟氣象局，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)

大(暴)雪是錫林郭勒盟冬半年的自然災(zāi)害之一，強(qiáng)降雪天氣對(duì)于地區(qū)經(jīng)濟(jì)和人民生活的危害很大。由于大(暴)雪天氣是在多個(gè)天氣系統(tǒng)綜合作用下形成的，形成的機(jī)理也較為復(fù)雜，因而預(yù)報(bào)難度較大，國(guó)內(nèi)外針對(duì)大(暴)雪開(kāi)展了大量的研究工作。劉寧微等[1]對(duì)2007年3月3日～5日遼寧大部分地區(qū)出現(xiàn)的暴雪過(guò)程進(jìn)行了分析，并指出低空急流輸送水汽和低層上升運(yùn)動(dòng)是增強(qiáng)降雪強(qiáng)度的有利條件；王正旺等[2]對(duì)2009年11月9日～13日山西大暴雪天氣的環(huán)流形勢(shì)及物理量場(chǎng)進(jìn)行了分析；王迎春等[3]對(duì)2002年12月北京出現(xiàn)連續(xù)6d降雪進(jìn)行了合成和診斷分析；王文輝等[4]對(duì)內(nèi)蒙古錫林郭勒盟大雪和暴雪天氣過(guò)程進(jìn)行了分析和總結(jié)。這些工作從不同方面對(duì)強(qiáng)降雪天氣進(jìn)行了很好的研究分析，盡管如此，大(暴)雪天氣過(guò)程的研究仍是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。2020年3月2日至3日，錫林郭勒盟東部地區(qū)出現(xiàn)了大(暴)雪天氣過(guò)程，筆者將選取降雪集中的時(shí)段，以環(huán)流形勢(shì)、動(dòng)力背景、水汽條件、衛(wèi)星云圖等方面為切入點(diǎn)進(jìn)行研究探討，為更好地認(rèn)識(shí)和預(yù)報(bào)大雪天氣提供科學(xué)依據(jù)。

1 降雪概況及影響

2020年3月2日-3日，錫林郭勒盟東部地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降雪天氣過(guò)程，有1站出現(xiàn)暴雪，為多倫縣灤源鎮(zhèn)站，降雪量達(dá)到10.9mm；6站出現(xiàn)大雪，3日08時(shí)冷鋒完全過(guò)境后降水減弱趨于結(jié)束。此次強(qiáng)降雪過(guò)程造成錫林郭勒盟東部地區(qū)交通運(yùn)輸停運(yùn)，路面濕滑交通事故頻發(fā)，給地方造成了不同程度的經(jīng)濟(jì)損失；但是另一方面，大(暴)雪對(duì)牧草返青、降低森林草原火險(xiǎn)等級(jí)、增加土壤墑情等方面十分有利。

2 環(huán)流形勢(shì)演變分析

2.1 高空影響系統(tǒng)

500hPa高空形勢(shì)，降雪前期歐亞大陸中高緯地區(qū)為兩槽一脊的大尺度環(huán)流，烏拉爾山高壓脊發(fā)展并維持，其對(duì)下游形勢(shì)起到穩(wěn)定作用，脊前極地冷空氣不斷下滑南壓，使得貝加爾湖大槽加深，環(huán)流閉合形成冷渦并東移南壓；東亞高壓脊的存在阻擋了貝加爾湖大槽東移，維持著穩(wěn)定的西南風(fēng)場(chǎng)；同時(shí)四川盆地的南支槽建立并維持，形成“階梯槽”。

此次強(qiáng)降雪天氣是在有利的大尺度環(huán)流背景形勢(shì)下產(chǎn)生的。由于東亞高壓脊的存在，阻擋了冷空氣大規(guī)模東移，而且“階梯槽”的形成與建立，偏南氣流可以使得暖濕空氣源源不斷的向北輸送。

2.2 低空影響系統(tǒng)

2020年3月2日08時(shí)，錫林郭勒盟地區(qū)700hPa位于槽前，“階梯槽”的維持使得西南水汽通道較為通暢，暖濕氣流不斷地向北輸送至錫林郭勒盟地區(qū)，為降雪提供了水汽條件，850hPa上，錫林郭勒盟地區(qū)處于切變邊線前側(cè)，暖平流較強(qiáng)，與此同時(shí)南風(fēng)加大，低空急流建立，強(qiáng)降雪區(qū)位于低空急流出口區(qū)左前側(cè)(圖1a)；2日20時(shí)，低槽東移加強(qiáng)形成蒙古低渦，低渦旋轉(zhuǎn)并緩慢東移，切變線維持并東移，西南風(fēng)的風(fēng)速雖然有所減弱，但是逐漸轉(zhuǎn)為偏南、東南風(fēng)，將渤海的水汽向錫林郭勒盟地區(qū)輸送(圖1b)。

圖1 2020年3月2日08時(shí)和20時(shí)850hPa 環(huán)流形勢(shì)

2.3 地面影響系統(tǒng)

2020年3月2日-3日錫林郭勒盟地區(qū)受低壓控制，地面低壓08時(shí)中心值為1 022.5Pa，此時(shí)錫林郭勒盟地區(qū)處于高空槽前，槽前的正渦度平流使得地面減壓，所以14時(shí)低壓加強(qiáng)中心值為1022 Pa，并有暖鋒鋒生，暖鋒一側(cè)(倒槽)降雪變得明顯，19時(shí)多倫縣灤源鎮(zhèn)站小時(shí)雪強(qiáng)達(dá)4mm/h，隨著系統(tǒng)東移北上，強(qiáng)降雪區(qū)也隨著地面系統(tǒng)的移動(dòng)而改變，但是始終位于暖鋒一側(cè)。低壓的加強(qiáng)，使得地面鋒區(qū)附近冷暖氣團(tuán)活動(dòng)更加頻繁，兩種氣團(tuán)對(duì)峙劇烈使得地面鋒生更加明顯，暖區(qū)一側(cè)上升運(yùn)動(dòng)明顯，強(qiáng)降雪主要是地面低壓倒槽和地面暖鋒造成的，強(qiáng)降雪時(shí)段與中低層暖鋒鋒生有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過(guò)以上的分析可以看出，地面低壓倒槽和地面暖鋒是此次大(暴)雪天氣的主要影響系統(tǒng)(見(jiàn)圖2a、2b)。

圖2 2020年3月2日14時(shí)和20時(shí)海平面氣壓場(chǎng)

3 強(qiáng)降雪成因分析

3.1 動(dòng)力條件

錫林郭勒盟地區(qū)降雪開(kāi)始前，高空為較強(qiáng)的冷空氣控制，3月3日08時(shí)250hPa有一支顯著的高空急流，急流核區(qū)最大風(fēng)速超過(guò)36m/s，強(qiáng)降雪區(qū)位于高空急流入口區(qū)的右側(cè)，低空急流出口區(qū)左前側(cè)，此處高層有強(qiáng)烈的輻散下沉運(yùn)動(dòng)，低層有較強(qiáng)的輻合上升氣流，高低空急流在此耦合，抽吸效果顯著，使得強(qiáng)降雪區(qū)上空垂直運(yùn)動(dòng)明顯增強(qiáng)。

3.2 水汽條件

強(qiáng)降水需要水汽的大量輸送，本次降雪過(guò)程的水汽主要來(lái)自孟加拉灣、渤海。850hPa從3月1日20時(shí)至2日20時(shí)一直維持西南氣流并緩慢東移，2日20時(shí)，西南風(fēng)的風(fēng)速雖然有所減弱，但是逐漸轉(zhuǎn)為偏南、東南風(fēng)，將渤海的水汽向錫林郭勒盟地區(qū)輸送。

從降雪區(qū)上空850hPa相對(duì)濕度場(chǎng)來(lái)看，2日08時(shí)錫林郭勒盟大部地區(qū)的相對(duì)濕度較差，到20時(shí)相對(duì)濕度條件逐漸轉(zhuǎn)好，尤其是東部地區(qū)，相對(duì)濕度在80%～100%之間，且伸展高度較高。

4 衛(wèi)星云圖分析

高低空系統(tǒng)配置和地面系統(tǒng)對(duì)此次大(暴)雪天氣起到了重要的作用，與地面低壓倒槽和暖鋒的移動(dòng)與發(fā)展相對(duì)應(yīng)，降雪區(qū)云系的發(fā)展也有著逐漸東移北抬的表現(xiàn)，3月2日08時(shí)云系逐漸東移進(jìn)入錫林郭勒盟范圍，此時(shí)地面暖鋒尚未鋒生，所以沒(méi)有明顯降雪出現(xiàn)(圖3a)；14時(shí)伴隨著地面低壓倒槽發(fā)展和地面暖鋒鋒生，云區(qū)南部有明顯的暖濕輸送帶建立，云體發(fā)展旺盛，其北部形成微微凸起，形成卷云盾，降雪天氣逐漸明顯(圖3b)；降雪云系進(jìn)一步東移北上，23時(shí)西南氣流有所減弱，偏東南氣流加強(qiáng)，西南暖濕輸送帶轉(zhuǎn)變?yōu)槠珫|南暖濕輸送帶，東南部地區(qū)降雪開(kāi)始減弱；3日08時(shí)，冷鋒完全過(guò)境，云區(qū)也幾乎完全移出，降雪天氣區(qū)域結(jié)束。

圖3 2020年3月2日08時(shí)和14時(shí)紅外衛(wèi)星云圖

5 結(jié)論

①“階梯槽”的建立與維持使得暖濕氣流源源不斷地向北輸送，與極地南下的冷空氣在錫林郭勒盟地區(qū)交匯，為此次大(暴)雪提供了有利的環(huán)流形勢(shì)。②強(qiáng)降雪主要發(fā)生在地面暖鋒一側(cè)，降雪集中時(shí)段也同暖鋒鋒生有著很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，此次降雪屬于暖區(qū)降水。③強(qiáng)降雪區(qū)位于高空急流入口區(qū)的右側(cè)，低空急流出口區(qū)左前側(cè)，高低空急流在此耦合，抽吸效果顯著，為降雪提供了有利的動(dòng)力條件。④衛(wèi)星云圖上，暖濕輸送帶從建立到維持直至消散的過(guò)程，對(duì)于降雪的強(qiáng)度有一定的指示意義。