顧巖梅,王付華,許麗玲,王 梅,李 博

（1.呼瑪縣氣象局，黑龍江 呼瑪 165199；2.大興安嶺地區(qū)氣象局，黑龍江 加格達奇 165000；3.漠河市氣象局，黑龍江 漠河 165399）

1 引言

降雪是冬季的高影響天氣之一, 常常給民航、交通運輸、城市運行和人民生活帶來嚴重影響,甚至造成重大損失。 大興安嶺的春季暴雪發(fā)生概率小，由于預報難度大，服務敏感性高，值得深入研究[1-5]。 就此次過程而言，2022 年極端天氣頻發(fā)， 從2 月份開始，月平均氣溫始終為偏高狀態(tài)，暖空氣勢力異?；钴S，為此次大興安嶺出現(xiàn)的區(qū)域性大暴雪天氣， 提供了充足的熱力和水汽條件。2022 年4 月10 日08 時-11日08 時降水量：新林、塔河、呼中位居4 月上旬歷史第一位， 漠河、 呼瑪位居4 月上旬降水量歷史第二位。

2 暴雪特點及概況

2022 年4 月9 日夜間北部、中部降雪開始，強降雪時段為10 日0-20 時，夜間以雪為主，白天有短暫的雨夾雪時段，10 日夜間北部轉(zhuǎn)為陣雪天氣。 2022年4 月9 日20 時-11 日08 時 過 程 降 雪 量： 新 林（27.0 mm）、塔河（24.4 mm）、呼中（22.9 mm），漠河（13.6 mm），呼瑪（13.8 mm），加格達奇（2.9 mm）。 最大積雪深度：新林30 cm，呼中23 cm，塔河14 cm、漠河11 cm，呼瑪2 cm。

2.1 小時降雪強度及相態(tài)分析

統(tǒng)計降水時間序列可知： 新林小時最大降雪量為6.8 mm，出現(xiàn)在10 日10-11 時，達到大雪量級，在大興安嶺春季降雪天氣中實屬罕見。 強降雪時段降水相態(tài)分析：新林、漠河、塔河以雪為主，未出現(xiàn)雨夾雪，呼中出現(xiàn)短暫的雨夾雪。 新林、塔河的氣溫一直維持在0 ℃左右，呼中、漠河在-2-0 ℃。 呼瑪降水相態(tài)為雪轉(zhuǎn)雨夾雪轉(zhuǎn)雪，加格達奇為小雨，呼瑪、加格達奇氣溫在0-2 ℃。

2.2 暴雪特點及成因分析

這次區(qū)域性大暴雪天氣特點是：降雪范圍廣、強度大、強降雪維持時間短，主要強降雪時段集中在4月10 日白天。 高空北部高壓前部冷空氣補充南下與槽前西南暖濕氣流交匯于大興安嶺上空， 強暖鋒鋒生，促使新林、塔河、呼中、漠河出現(xiàn)12 h 暴雪天氣，10 日08-20 時12 h 降雪量：新林17.2 mm，塔河17.1 mm，呼中14.8 mm，漠河12.4 mm。

3 天氣系統(tǒng)分析

3.1 環(huán)流背景分析

降雪發(fā)生前，4 月10 日08 時（圖1），500 hPa 中高緯度呈兩脊一槽經(jīng)向型環(huán)流， 與大興安嶺的暴雪天氣模型槽脊的位置有所不同， 東部阻塞高壓的位置異常偏東偏北， 位于180°E-160°W 的白令海海域一線，北伸至65°N，鄂霍茨克海為一冷渦控制，西部阻塞高壓位置在烏拉爾山以東附近， 但強度異常偏西偏北，110°E-130°E，60°N-70°N 的區(qū)域為阻塞高壓，中心強度為536 dagpm，貝加爾湖以東至大興安嶺北部為一冷渦中心，在120°E 的經(jīng)向上500 hPa 呈北高南低型， 高壓前部極地冷空氣在沿脊前偏北氣流下沖到大興安嶺地區(qū)， 與槽前西南暖濕氣流交匯于槽前，低空強暖平流造成強暖鋒鋒生，全區(qū)出現(xiàn)了區(qū)域性暴雪天氣，10 日夜間，大興安嶺上空的冷渦減弱為高空槽， 大興安嶺處于高空槽后西北氣流控制下，降水天氣基本結(jié)束。

圖1 4 月10 日08 時500 hPa 高度場

4 月9 日20 時850 hPa 高度場（圖2），大興安嶺上空西部低槽加深切渦， 大興安嶺上空低渦東北部暖式切變和地面暖鋒附近產(chǎn)生了暴雪天氣。 暴雪落區(qū)在低渦的東北象限冷暖空氣交匯處。另外，850 hPa上強暖平流（圖2），促使地面暖鋒鋒生，是導致大興安嶺區(qū)域暴雪天氣的關(guān)鍵因子， 可以作為大興安嶺暴雪天氣的預報模型 （歷史個例：2015 年10 月26-27 日大興安嶺區(qū)域暴雪天氣）。

圖2 4 月9 日20 時850 hPa 高度場

3.2 地面影響系統(tǒng)和云圖分析

這次春季暴雪天氣的地面影響系統(tǒng)是蒙古氣旋，高空強鋒區(qū)引導地面低壓發(fā)展北上，大興安嶺中北部暖鋒鋒生，850 hPa 風場有≥20 m/s 超強西南低空急流，為暴雪區(qū)提供了充足的水汽。 紅外衛(wèi)星云圖上可看出大興安嶺上空為鋒面氣旋云系控制， 暖鋒云系有所加強， 槽后強冷空氣和槽前暖濕氣流在槽前暖鋒鋒區(qū)交匯，產(chǎn)生了大暴雪天氣過程。

10 日08-20 時，南部850 hPa 等溫線維持在0-2℃，降水相態(tài)為雨，東南部-1-(-3) ℃，出現(xiàn)了雪轉(zhuǎn)雨夾雪轉(zhuǎn)雪天氣，中部、北部850 hPa 等溫線維持在-3-(-5) ℃，降水相態(tài)以雪為主，11 日08 時850 hPa 等溫線降到-7-(-9) ℃，全區(qū)強降雪天氣結(jié)束。

9 日夜間鋒面云系的暖鋒云帶，在高空急流的引導下，逐漸向北伸的過程中，發(fā)生了新林、呼瑪、呼中的大雪天氣，10 日10 時開始在高空冷渦加深旋轉(zhuǎn)過程中，冷暖空氣交匯，產(chǎn)生了10 日白天的暴雪天氣。

3.3 動力、熱力、水汽條件分析

4 月9 日20 時850 hPa 風場（圖3）上可看出，大興安嶺南部有一條≥20 m/s 超強西南低空急流，為暴雪產(chǎn)生提供水汽通道。 10 日08 時850 hPa 風場（圖4）上可看出：在高空冷渦加強的過程中，850 hPa風場存在兩支低空急流，一條是暖式切變前≥20 m/s的東南急流， 一條是冷式切變前≥24 m/s 的西南急流，兩支急流為10 日白天的區(qū)域性暴雪天氣提供了豐沛的水汽，地面低壓強烈發(fā)展，暖鋒鋒生增強，云圖表現(xiàn)為暖鋒云系， 兩支急流出口區(qū)的左前方交匯處，地面為倒暖鋒鋒區(qū)上，是12 h 暴雪落區(qū)。

圖3 4 月9 日20 時500 hPa 高度和850 hPa 風場

圖4 4 月10 日08 時500 hPa 高度和850 hPa 風場

4 月10 日08 時,850 hPa 溫度場上16 ℃等溫線北伸至吉林省，大興安嶺上空為一強暖脊控制，低空急流攜帶渤海大量的暖濕空氣為這次大暴雪天氣的發(fā)生提供了充足的熱力條件， 是這次大暴雪天氣產(chǎn)生的關(guān)鍵因子。

4 月9 日20 時850 hPa 比濕場上≥4 g/kg 的濕舌伸向大興安嶺上空， 這樣的一條水汽輸送帶一直維持到10 日20 時， 為暴雪天氣的發(fā)生提供了充沛的水汽條件 （比濕≥4 g/kg 是大興安嶺暴雪預報指標）。

從EC 的時間垂直剖面圖上可看出（圖5、6），10日10-17 時， 大興安嶺上空為明顯的上升運動大值區(qū)，濕度層伸展到400 hPa，充沛的水汽和強烈的上升運動為暴雪的產(chǎn)生提供了動力和水汽條件。

圖5 新林EC 垂直剖面圖

圖6 塔河EC 垂直剖面圖

4 智能網(wǎng)格預報和集合數(shù)值預報檢驗

智能網(wǎng)格預報產(chǎn)品對降雪的開始和結(jié)束時間預報的比較準確，強降雪的時段也基本吻合，但量級偏小10 mm 左右，需要積累資料全面綜合分析，做出預報結(jié)論。

數(shù)值模式累計降水量EFI 指數(shù)＞0.9 的落區(qū)與暴雪落區(qū)基本吻合， 極端天氣指數(shù)產(chǎn)品的極端降水落區(qū)和暴雪落區(qū)基本一致， 對這次暴雪天氣的預報指導意義非常大。

從集合預報模式對比分析可知：9 日20 時-10日08 時的降水落區(qū)預報基本準確， 但在量級上CMA-MESO 模式、CMA-TYM 模式預報的比較準確，ECMWF 模式量級略小，CMA-GFS 模式明顯偏小。

10 日08-20 時降水落區(qū)預報基本準確，CMAMESO 模式量級比較準確，其他模式略小。

中央臺降水指導24 h 落區(qū)及時段準確。

5 暴雪預報偏差小結(jié)分析

4 月8 日制作一期氣象信息，預報結(jié)論為9 日夜間-10 日白天全區(qū)有一次較大降水天氣過程，降水量級小到中雪，局部大雪，與實況量級有一定的偏差。

預報誤差主要原因：2022 年4 月上旬大興安嶺出現(xiàn)暴雪天氣概率小， 對暖空氣勢力異常強大和高緯度環(huán)流異常重視不夠，另外，春季降水的相態(tài)預報還需要做認真的總結(jié)分析和提煉指標， 對大興安嶺春季暴雪天氣的集合預報以及智能網(wǎng)格預報產(chǎn)品的釋用還有待于進一步總結(jié)。

6 小結(jié)

（1）此次大興安嶺春季區(qū)域性暴雪天氣由高空槽后強冷平流與槽前西南暖濕氣流在大興安嶺上空交匯，地面暖鋒與低空暖式切變共同作用形成。

（2）850 hPa 高度場出現(xiàn)了“人”字型切變線,地面暖鋒鋒生,是導致大興安嶺區(qū)域雪天氣發(fā)生的關(guān)鍵因子，可以做為大興安嶺暴雪天氣的預報模型。

（3）大興安嶺上空為上升運動大值區(qū)，濕層深厚， 充沛的水汽和強烈的上升運動為暴雪的發(fā)生提供了動力條件。

（4）850 hPa≥20 m/s 的西南和東南低空急流為大興安嶺暴雪天氣提供水汽通道。

（5）大興安嶺春季暴雪天氣相態(tài)指標，850 hPa等溫線-2-(-5) ℃以雪為主，-1-(-3) ℃， 出現(xiàn)雪轉(zhuǎn)雨夾雪轉(zhuǎn)雪天氣，850 hPa 等溫線0-2 ℃以雨為主，為以后春季降雪的相態(tài)轉(zhuǎn)換，提供一個預報依據(jù)。

（6）智能網(wǎng)格預報產(chǎn)品對降雪的開始和結(jié)束時間預報比較準確，強降雪時段也基本吻合，但量級偏小10 mm 左右，需要積累相關(guān)的資料。

（7）集合預報的數(shù)值模式產(chǎn)品對大興安嶺暴雪落區(qū)預報基本準確，但在量級上，差異較大，還需要進一步積累資料，全面綜合分析，做出預報結(jié)論。