焦作市氣象局 肖杰

引言

暴雪是一個惡劣的天氣，危害性較大。2008年的異常低溫雨雪，導(dǎo)致了大規(guī)模的經(jīng)濟損失，因此做好暴雪天氣預(yù)報具有十分重要的意義。幾十年來我國的氣象工作者對暴雪做了很多研究[1-6],王東勇等[7]指出，對于黃淮地區(qū)而言，其出現(xiàn)暴雪天氣的原因在于近地面925hPa周圍存在一個較強的低空急流；張迎新等[8]通過大量實驗表明，高低層的風(fēng)向是回流降水的主要誘發(fā)因素，中高層西南氣流、低層偏東氣流碰撞在一起，便會誘發(fā)降水；李如琦等[9]認(rèn)為暴雪發(fā)生在低層水平螺旋度負(fù)值中心和整層螺旋度正值中心的東南邊緣，總螺旋度強弱的變化反映了暴雪天氣系統(tǒng)的趨勢；池再香等[10]研究指出，對稱不穩(wěn)定大氣是暴雪出現(xiàn)的基本條件，低空急流加快了對流層低層暖濕氣流的上升速度，對不穩(wěn)定能量進行了強烈刺激，進而出現(xiàn)了嚴(yán)重的暴雪天氣。

2009年11月10日夜到12日早上，因在北方拿下冷空氣及近地面東風(fēng)回流與南方強盛暖濕氣流共同作用下，焦作迎來了第一場暴雪，本文重點分析了其影響系統(tǒng)及物理機制，為以后暴雪天氣預(yù)報給予了可靠理論指導(dǎo)。

1 過程概況

因在北方南下冷空氣及近地面東風(fēng)回流與南方強盛暖濕氣流共同作用下，2009年11月10日晚上一場暴雪悄然而至，其降雪量達(dá)27.3～39.5毫米，12日早上最大積雪深度為20.0～30.3厘米，其中焦作市區(qū)、博愛和溫縣的積雪深度創(chuàng)有氣象記錄以來的最高值，其它縣（市）也均為有氣象記錄以來的次高值。

強降雪主要集中在10夜里、11日下午到12日早上8時。其中10日20時到11日20時雨雪總量達(dá)11.1（修武）～21.0（焦作）毫米，到11日20時積雪深度除焦作超過10厘米達(dá)暴雪標(biāo)準(zhǔn)外，其它縣（市）均不足10毫米屬大到暴雪；11日20時到12日20時雪量達(dá)15.9（沁陽）～20.4（溫縣）毫米，各縣（市）均達(dá)到暴雪標(biāo)準(zhǔn)。連續(xù)兩天出現(xiàn)大到暴雪，在焦作有氣象記錄以來還是第一次。

2 暴雪過程環(huán)流背景及主要影響系統(tǒng)分析

北方南下冷空氣及近地面東風(fēng)回流與南方強盛暖濕氣流共同作用是這場暴雪的主要原因。此次暴雪過程是在比較有利的環(huán)流背景下產(chǎn)生的：500hpa上低槽東移，700hpa強盛的西南暖濕氣流，850和925hpa的東風(fēng)急流，地面河套錮泅鋒和華北冷空氣不斷擴散南下形成的東風(fēng)回流。

2.1 500hpa低槽東移

10日08時500hpa圖上，河南省受弱脊控制，10日白天以多云天氣為主，延安、漢中到重慶一線有低槽東移，造成10日夜里的強降雪天氣。新疆西部有一寬廣低槽，槽后有強冷平流配合，預(yù)示著有分裂的短波槽東移發(fā)展。11日上午降雪有一次間歇，11日下午到夜里受分裂東移的低槽影響，全市再次出現(xiàn)強降雪天氣。

2.2 700hpa強盛的西南暖濕氣流

10日20日700hpa圖上，我區(qū)已經(jīng)處于較強的西南氣流中。位于河套地區(qū)到山西中部的暖切變未來是東擴的，東段略微南壓。從10日20時到11日20時，鄭州站的西南風(fēng)速一直是加強的，影響我區(qū)的強降雪主要是切變線南側(cè)強盛的西南暖濕氣流。中層的西南暖濕氣流和近地面東或東北風(fēng)氣流形成“天南地北”形勢，這是河南省產(chǎn)生大暴雪的典型形勢。

2.3 850和925hpa的東風(fēng)急流

從850hpa的形勢演變可以看出，降雪開始，我區(qū)一直處在東風(fēng)或東南風(fēng)氣流中。11日20時，加強成一條東南風(fēng)急流輸送到河南省的中部，將東部沿海豐富的水汽不斷輸送到我區(qū)上空。同時，在河南省東部，有一條東北風(fēng)與東南風(fēng)的切變，大大增強了我區(qū)上空的輻合上升運動。

同樣，分析強降雪過程中925hpa的形勢演變，我區(qū)一直處在從渤海伸向河南省的強盛的東北風(fēng)急流中。它的穩(wěn)定存在將渤海彎附近的水汽不斷輸送到我區(qū)上空，為暴雪天氣的產(chǎn)生提供了一條重要的水汽通道。12時08時，東北風(fēng)急流消失，我區(qū)降雪基本結(jié)束。

2.4 地面河套錮泅鋒和華北冷空氣不斷擴散南下形成的東風(fēng)回流

11月10日20時的地面圖上，焦作市處于華北冷高壓底部東風(fēng)氣流中，新疆地區(qū)有一冷高壓，兩高之間在河套地區(qū)形成錮泅。華北冷高壓中心1047hpa，而伸入河套內(nèi)部的倒槽中心只有1000 hpa，形成明顯的回流天氣。自渤?；亓鞯饺A北平原的干冷空氣和中層強盛的西南氣流相遇，干冷空氣比較重，冷空氣不斷擴散南下，在低層形成冷墊，暖濕氣團爬升到干冷空氣上面，輻合抬升不斷加劇，形成強降雪。12日白天，西路冷空氣入侵，河套錮泅破壞，降雪停止。

3 物理量診斷分析

為充分認(rèn)識暴雪形成的物理機制，從以下幾個方面診斷：

3.1 溫度場分析

分析850hpa溫度場演變，8日20時，鋒區(qū)位于北緯37度線以北，9日白天繼續(xù)南下，10日白天鋒區(qū)基本上已壓過我區(qū)，我市溫度持續(xù)下降。10日20時-4度等溫線位于我市北部，鄭州站溫度為-2度，地面圖上我市的溫度在2-3度，降水開始時，為雨夾雪，隨著鋒區(qū)的繼續(xù)南壓，10日夜里我市溫度降到0度以下，轉(zhuǎn)為純雪。11日白天到夜里-4度等溫度線繼續(xù)南下到河南省中部地區(qū)，我省的北部地區(qū)為雪而南部為雨，可見-4度等溫線是雨雪的分界線。

另外分析鄭州和南陽站的探空曲線，可以看出，在降水過程中，850和925之間存在著一個逆溫層，從而造成了河南省南部大范圍的凍雨天氣。

3.2 散度場分析

10日20時，我市處在-10×10-6s-1的散度低值區(qū)中，而500hpa以上，處于高值區(qū)中，200和250hpa上散度值都大于20×10-6s-1（250hpa散度值達(dá)到30×10-6s-1）。這種低層強輻合高層強輻散有利于上升運動的加強,使大量水汽匯聚我市上空，形成強降雪。

3.3 垂直速度場分析

10日20時，從山西經(jīng)我省西北部伸向重慶一帶為一個20×10-2hpa·s-1的強烈上升運動閉合大值區(qū)，我市的上升速度值25×10-2hpa·s-1左右，對應(yīng)10日夜里強降雪。11日08時，上升速度值大大減小，為-1×10-2hpa·s-1左右，11日上午降雪有個間歇。11日下午到夜里再次處于強上升速度區(qū)，降雪加強。12日白天，上升速度大值區(qū)東移我區(qū)，由于西路冷空氣入侵，我省下沉速度加強，降雪結(jié)束。

4 結(jié)論

（1）此次暴雪過程是在比較有利的環(huán)流背景下產(chǎn)生的：500hpa上低槽東移，700hpa強盛的西南暖濕氣流，850和925hpa的東風(fēng)急流，地面河套錮泅鋒和華北冷空氣不斷擴散南下形成的東風(fēng)回流。（2）這次過程河南省的北部地區(qū)基本為雪而南部為雨，-4度等溫線是雨雪的分界線。在降水過程中，850和925之間存在著一個逆溫層，從而造成了河南省南部大范圍的凍雨天氣。（3）自渤?；亓鞯饺A北平原的干冷空氣和中層強盛的西南氣流相遇，干冷空氣比較重，冷空氣不斷擴散南下，在低層形成冷墊，暖濕氣團爬升到干冷空氣上面，輻合抬升不斷加劇，形成強降雪，這種“天南地北”的系統(tǒng)配置非常有利于河南省產(chǎn)生大到暴雪。