徐麗嬌

(赤峰市氣象局，內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

雪災(zāi)是內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市主要的自然災(zāi)害之一，降雪多發(fā)生在秋冬季節(jié)。春季降雪伴隨復(fù)雜的相態(tài)變化，給人們生產(chǎn)生活常常造成嚴(yán)重影響。近些年，很多氣象學(xué)者對(duì)大雪、暴雪形成機(jī)理做了廣泛深入地研究[1-3]，提高對(duì)其發(fā)生發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)。筆者利用2015年4月1日08時(shí)-4月13日08時(shí)常規(guī)氣象站觀測(cè)資料(高度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)、物理量場(chǎng)以及衛(wèi)星云圖等數(shù)據(jù))對(duì)2015年4月2日-3日以及11日-12日發(fā)生在赤峰地區(qū)的大到暴雪天氣過(guò)程進(jìn)行對(duì)比分析，目的通過(guò)個(gè)例分析，探討此類天氣的成因，為本地區(qū)對(duì)春季大到暴雪天氣的預(yù)報(bào)尋找預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)。

1 天氣實(shí)況和災(zāi)情

2015年4月2日01時(shí)-3日08時(shí)，赤峰市出現(xiàn)了明顯雨夾雪或雪天氣過(guò)程，過(guò)程降水量在11.5mm(錦山)～29.7mm(經(jīng)棚)之間，市區(qū)降水量為18.4mm，降水過(guò)程歷時(shí)短，量級(jí)大，除錦山、松山外，其余站點(diǎn)均突破1959年建站以來(lái)歷史極值。3日08時(shí)全市14個(gè)站的積雪深度以崗子站和林西最大，分別為11cm和12cm，其余站點(diǎn)除林東、天山、八里罕無(wú)積雪外，積雪深度在2cm～9cm。

2015年4月11日16時(shí)～13日08時(shí)赤峰又一次出現(xiàn)明顯雨夾雪或雪天氣，過(guò)程降水量除富河、林東、天山、寶國(guó)吐0.1mm～4.1mm外，其他地區(qū)都在10mm以上，崗子最大為29.6mm。12日08時(shí)全市14個(gè)站的積雪深度以崗子站和林西最大，分別為23cm和17cm，其余站點(diǎn)除林東、天山、八里罕無(wú)積雪外，積雪深度在1cm～15cm。

2 環(huán)流形勢(shì)分析

4月2日08時(shí)，500hPa主要是“東高西低”的環(huán)流形勢(shì)，巴爾喀什湖冷渦維持，貝加爾湖西側(cè)有高壓脊形成弱的阻擋，使得冷渦不斷旋轉(zhuǎn)加強(qiáng)并東移緩慢；內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部到日本海東部高壓脊在下游形成穩(wěn)定的阻擋形式，使得西風(fēng)帶中南下東移的小槽在蒙古國(guó)南部至長(zhǎng)江中游不斷加深發(fā)展形成了深厚的低壓槽，赤峰地區(qū)處于此低壓槽的前部，高緯下滑的冷空氣與西南氣流輸送的暖濕空氣不斷在赤峰地區(qū)上空交匯。850hPa巴爾喀什湖低渦減弱消失，華北大部維持一個(gè)136位勢(shì)什米的低渦，赤峰市處在低渦的前部，主要受偏南暖濕氣流的影響，在本層也有西南急流形成，為赤峰市地區(qū)帶來(lái)充足的水汽。到4月2日20時(shí)，高空槽已基本移出赤峰市，降水減弱，至3日08時(shí)已全部結(jié)束。

從4月12日08時(shí)500hPa高空?qǐng)D可以看出：與4月2日不同的是，北半球亞歐大陸呈現(xiàn)出“兩脊一槽”的環(huán)流形勢(shì)，自我國(guó)新疆延伸到貝加爾湖北側(cè)的高壓脊，使得高緯冷空氣不斷沿脊前的西北氣流下滑，在內(nèi)蒙古自治區(qū)中部偏東地區(qū)以及華北北部有一冷渦維持，赤峰市處于冷渦的前部，高緯冷空氣與西南暖濕空氣在赤峰市上空不斷交匯，從而形成降水天氣，下游吉林南部到日本海南部高壓脊的阻擋，使系統(tǒng)穩(wěn)定少動(dòng)，在赤峰市維持時(shí)間延長(zhǎng)，也是降水的主要成因。700hPa系統(tǒng)略偏南，低渦控制赤峰市南部以及西部大部，西南急流自黃海經(jīng)渤海一直到達(dá)赤峰市南部，為赤峰市提供了充足的水汽。850hPa系統(tǒng)更加偏南，赤峰市主要位于冷渦后部，不斷下滑的冷空氣與暖濕氣流交匯，形成明顯的降水天氣。

綜合比較兩次過(guò)程的高空環(huán)流形勢(shì)，第一次過(guò)程的影響系統(tǒng)主要有高空急流、高空冷槽、低空急流和低空低渦，水汽主要來(lái)自南海，強(qiáng)降雪發(fā)生在高空急流入口區(qū)右側(cè)，高空槽前，低空急流前側(cè)以及低空低渦的東南部；第二次過(guò)程的主要影響系統(tǒng)有高、低空冷渦、低空急流；水汽來(lái)自黃海和渤海等近海，強(qiáng)降雪主要發(fā)生在高空冷渦的東部，低空冷渦的北部。

4月2日08時(shí)，地面氣旋位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部偏北，赤峰市地區(qū)位于氣旋的東南象限，為降水天氣的發(fā)生提供了很好的輻合上升條件。同時(shí)，對(duì)流層中低層的暖平流的減壓作用促使地面氣旋不斷發(fā)展，抬升運(yùn)動(dòng)加劇，也使得在赤峰市的降水比較大。4月12日08時(shí)，地面西高東低，在地面圖上表現(xiàn)出副冷鋒，其后部冷高壓發(fā)展強(qiáng)盛，2015年4月12日08時(shí)冷高壓中心為1 040hPa，冷空氣強(qiáng)盛而活躍。

3 不穩(wěn)定層結(jié)以及水汽條件分析

4月2日08時(shí)，在接近700hPa的高度有一明顯的逆溫層存在，700hPa～500hPa有弱的逆溫，逆溫層以下是偏東氣流，逆溫層以上是西南氣流，垂直風(fēng)切變加大，上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)。整層相對(duì)濕度較好，低層比濕已經(jīng)達(dá)到3.5g/kg～4g/kg，已經(jīng)達(dá)到本地的大雪到暴雪的標(biāo)準(zhǔn)，低層明顯的暖平流使得大氣更容易變得不穩(wěn)定。

4月12日08時(shí)，溫度對(duì)數(shù)壓力圖中層結(jié)曲線的走勢(shì)也接近于干絕熱線，與2日08時(shí)相比，逆溫層高度稍低一些，在2.5km左右，逆溫層以下以東北氣流為主，逆溫層以上是偏南氣流，垂直風(fēng)切變也比較大，上升運(yùn)動(dòng)不斷地發(fā)展加強(qiáng)。整層相對(duì)濕度較好，低層比濕較2日稍低為2g/kg～3g/kg。

從溫度平流的垂直剖面上來(lái)看，4月2日08時(shí)，赤峰市上空暖平流比較明顯，尤其是在700hPa～500hPa存在暖平流的極值，與探空曲線上的逆溫比較吻合，也反映出對(duì)流層中層的大氣層結(jié)是不穩(wěn)定的。而4月12日08時(shí)，低層由于冷高壓的接近，在850hPa以下是冷平流，700hPa暖平流的強(qiáng)度較2日08時(shí)要小很多，約1/3大小，逆溫層內(nèi)大氣層結(jié)也表現(xiàn)為弱的不穩(wěn)定。綜合分析來(lái)看，第一次過(guò)程較第二次過(guò)程系統(tǒng)更加暖而濕。

4 動(dòng)力抬升條件分析

兩次過(guò)程中，在強(qiáng)降雪發(fā)生時(shí)，上升運(yùn)動(dòng)都發(fā)展的比較高，不同的是，第一次過(guò)程中最大的上升運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)在500hPa～400hPa之間，而第二次過(guò)程的最大值則出現(xiàn)在700hPa～500hPa之間，強(qiáng)度上來(lái)看，第一次過(guò)程的上升速度約是第二次過(guò)程的兩倍。從散度的垂直分布來(lái)看，第一次過(guò)程，500hPa以下都是輻合區(qū)，700hPa左右輻合強(qiáng)度最大，400hPa以上轉(zhuǎn)為輻散區(qū)，輻散在200hPa達(dá)到最大。第二次過(guò)程輻合區(qū)主要集中在850hPa以下，輻散在300hPa達(dá)到最大。兩次過(guò)程都是高空輻散、低空輻合的配置，促使上升運(yùn)動(dòng)的不斷發(fā)展。

從渦度平流的垂直分布上來(lái)看，第一次過(guò)程中近地面渦度平流很小，700hPa～500hPa之間有渦度平流的最大值，從地面到高空，渦度平流隨高度增加，由ω方程可知，對(duì)應(yīng)著上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。到500hPa略減小，在向上一直到250hPa渦度平流都是隨高空增加的，這也說(shuō)明上升運(yùn)動(dòng)發(fā)展的比較高。第二次過(guò)程中，700hPa以下為負(fù)渦度平流，說(shuō)明赤峰市主要處在低空低渦后部，地面氣旋后部與高壓前部之間。300hPa～250hPa之間有正渦度平流的極大值，總體來(lái)看，從地面到高空，渦度平流也是隨高度增加的，上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展也是比較高。

5 結(jié)論

筆者通過(guò)對(duì)2015年春季發(fā)生在赤峰市地區(qū)兩次暴雪天氣過(guò)程進(jìn)行對(duì)比分析，得出以下結(jié)論：①第一次過(guò)程主要是高空急流、高空冷槽、低空急流、低空低渦配合地面氣旋觸發(fā)，第二次過(guò)程則是由高、低空冷渦、低空急流配合地面副冷鋒形成。②第一次過(guò)程水汽主要來(lái)自南海，第二次過(guò)程水汽主要來(lái)自黃海和渤海等近海；第一次過(guò)程的低空急流較第二次偏強(qiáng)。③兩次過(guò)程都有逆溫層存在，第一次過(guò)程的逆溫層較第二次過(guò)程高而厚，并且逆溫層以下是條件不穩(wěn)定層結(jié)，第二次過(guò)程則為中性層結(jié)；兩次過(guò)程濕度條件都比較好，第一次過(guò)程低層比濕為3.5g/kg～4g/kg，第二次過(guò)程為2g/kg～3g/kg。④兩次過(guò)程中，在強(qiáng)降雪時(shí)段，赤峰市上空都是以低空輻合，高空輻散配置為主，這種配置促使上升運(yùn)動(dòng)不斷發(fā)展，并且上升運(yùn)動(dòng)伸展的高度都比較高，不同的是，第一次上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度約為第二次的兩倍。