唐　群，張　杰，陳紅專，胡麗麗

(1.南京信息工程大學(xué)，江蘇　南京　210044；2.湖南省懷化市氣象局，湖南　懷化　418000)

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2014年2月懷化3次雨雪天氣過程對比分析

唐群，張杰，陳紅專，胡麗麗

(1.南京信息工程大學(xué)，江蘇南京210044；2.湖南省懷化市氣象局，湖南懷化418000)

該文利用常規(guī)觀測資料、NCEP 1°×1°分析資料對2014年2月發(fā)生在懷化的3次低溫雨雪天氣過程的成因和降水相態(tài)變化特征進(jìn)行了多種資料診斷分析，得到以下結(jié)論：3次過程是在有利的大尺度環(huán)流背景下發(fā)生的，貝加爾湖冷渦穩(wěn)定維持，冷渦底部多短波槽活動(dòng)，地面冷高壓主體穩(wěn)定少動(dòng)，地面冷空氣從東路分股南下；低層西南急流將來自印度洋的暖濕空氣源源不斷地輸送到長江流域，冷暖氣流在長江流域交匯，導(dǎo)致了持續(xù)雨雪天氣的發(fā)生。3次過程中均有冷鋒鋒區(qū)自地面向高空傾斜，強(qiáng)鋒區(qū)使低層和地面維持低溫天氣，暖濕空氣則沿鋒面強(qiáng)迫抬升，低層不穩(wěn)定能量得以釋放，有利于雨雪的發(fā)生。低層偏南氣流的發(fā)展加強(qiáng)不但為降雪提供了水汽條件，也有利于冷暖氣流的交匯和暖濕空氣的垂直輸送。降水相態(tài)的變化與溫度層結(jié)特征以及氣層厚度密切相關(guān)，冷式逆溫層和700 hPa與850 hPa高度差小于155 dagpm的氣層更有利于純雪的出現(xiàn)。

低溫雨雪；高空低槽；溫度層結(jié)；對比分析

1　引言

降雪是北方冬季常見的天氣現(xiàn)象，降雪達(dá)到一定量級后，尤其是達(dá)到暴雪量級，常給國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失，因而目前針對暴雪過程的研究也主要集中在我國北方和青藏高原地區(qū)[1，2]。南方地區(qū)雖然緯度相對較低，冷空氣在南下過程中逐慚變性、勢力減弱而難以達(dá)到降雪的條件，但每年冬季總會(huì)出現(xiàn)一次或幾次降雪過程，有時(shí)還伴有冰凍，造成嚴(yán)重的災(zāi)害，如2008年我國南方的持續(xù)低溫雨雪冰凍[3，6]、2011年湖南的持續(xù)暴雪過程等[7]。另外我國南方冬季的降雨還涉及到雨雪相態(tài)的變化問題，近年來，我國氣象工作者也對冬季降水相態(tài)轉(zhuǎn)變過程有較多的研究，并提出了一些識別判據(jù)。如漆梁波等[8-9]提出了用溫度因子和厚度因子作為判據(jù)條件和閾值來識別冬季雨、雨夾雪、雪及凍雨(冰粒)，以及通過云頂高度、暖層強(qiáng)度和厚度、地面氣溫來區(qū)分江南區(qū)域凍雨和冰粒天氣。廖曉農(nóng)等[10]分析了一次降雨轉(zhuǎn)雨夾雪再轉(zhuǎn)成降雪的相態(tài)變化過程，討論了導(dǎo)致相態(tài)變化的機(jī)制。高守亭等[11]探索出一套“動(dòng)力因子”和“三步判別法”相結(jié)合的凍雨診斷預(yù)測方法，能比較全面地判斷凍雨發(fā)生的區(qū)域，對凍雨進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。

2014年2月初，正是我國農(nóng)歷的正月，懷化全市各站點(diǎn)均出現(xiàn)了26 ℃左右的高溫天氣，大部分站點(diǎn)均打破了同期的歷史最高氣溫記錄。但從上旬未開始至中旬，受冷空氣影響，懷化連續(xù)發(fā)生了3次低溫雨雪天氣過程，氣溫持續(xù)偏低，造成部分地區(qū)農(nóng)作物、房屋及基礎(chǔ)設(shè)施受損，本文利用常規(guī)觀測資料、NCEP分析資料對此次持續(xù)低溫雨雪天氣過程進(jìn)行綜合分析，探討持續(xù)雨雪天氣的成因以及降水相態(tài)的轉(zhuǎn)化，為提高降雪的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，尤其是雨雪相態(tài)轉(zhuǎn)化的預(yù)報(bào)提供有益思路。

2　3次雨雪過程概況

第1次雨雪天氣過程是從2月8日凌晨開始，伴隨地面東路冷空氣南下影響，懷化北部開始出現(xiàn)雨夾雪并自北向南逐步發(fā)展，雨雪天氣維持到11日，但集中期是8—9日。過程累積降雨(雪)量北部較中南部大，但為混合降水，中南部以降雪為主，均達(dá)到大雪標(biāo)準(zhǔn)。積雪主要位于中南部，積雪深度在1～4 cm。此次過程中的平均最高氣溫為2.7 ℃，平均最低氣溫為-2.1 ℃，是3次過程中平均最低氣溫最低的一次，這與本次過程受到較長時(shí)間的冷空氣持續(xù)影響相關(guān)。第2次過程從12日上午開始，隨著冷空氣自洞庭湖南下，懷化市部分縣市出現(xiàn)降雪，但此次過程持續(xù)時(shí)間短，僅靖州的降雪持續(xù)到13日上午，降雪量小，全市除靖州有1 cm的積雪外，其余出現(xiàn)降雪的5縣市均未達(dá)到積雪標(biāo)準(zhǔn)。由于第2次過程與第1次過程相隔較短，降雪前沒有明顯回溫，因此其最低氣溫仍較低。第3次降雪天氣過程從18日凌晨開始，雖然僅維持了一天，但降雪量大，8個(gè)縣市的降雪量都達(dá)到了暴雪量級，最強(qiáng)降雪時(shí)段集中在18日02時(shí)—18日12時(shí)，最高積雪深度出現(xiàn)在鶴城區(qū)，達(dá)9.1 cm，對應(yīng)最大降雪量達(dá)23.4 mm，本次過程在18日下午結(jié)束。由于第3次過程的最低氣流偏高(>0 ℃)，因此雖然降雪量大，融化也快，沒有造成明顯的影響。

對比3次雨雪天氣過程發(fā)現(xiàn)，持續(xù)時(shí)間長短不一，第1次雨雪天氣過程時(shí)間最長，第2次過程除靖州稍長外，其余縣市持續(xù)時(shí)間在9 h左右，第3次過程全區(qū)共持續(xù)16 h；降雪強(qiáng)度方面，第1次過程以混合性降水為主，有3站次大雪，其余為小到中雪，第2次是最弱的，6站次小雪， 第3次過程強(qiáng)度最大，積雪深度也最深，除了有3站的混合性降水外，共出現(xiàn)了8站次暴雪。

3　天氣背景及形勢演變分析

分析過程期間(2014年2月8日—18日)500 hPa平均高度場發(fā)現(xiàn)(圖略)，北半球極渦呈偶極型(圖1a)，西半球極渦位于加拿大北部，東半球極渦位于貝加爾湖附近，中心值低于512 dagpm。西太平洋北部以及烏拉爾山附近為穩(wěn)定維持的高壓脊。研究表明，亞洲一側(cè)的極渦中心南壓到西伯利亞北部時(shí)，冷空氣從西伯利亞源源不斷南下，有利于我國大范圍低溫持續(xù)，對我國寒潮天氣過程有較好的指示作用[9]。從500 hPa高度的逐日演變來看，亞歐大陸中高緯地區(qū)經(jīng)歷了一次烏拉爾山高壓脊建立、崩潰和貝加爾湖冷渦加強(qiáng)西移的過程。過程開始前，東半球極渦位于貝加爾湖東北部，烏拉爾山附近有阻塞高壓建立，8日08時(shí)阻塞高壓崩潰，但高壓脊仍然維持在烏拉爾山以東地區(qū)，中緯度地區(qū)多短波槽活動(dòng)，烏拉爾山以西有冷渦東移(圖1a)。烏拉爾山高壓脊的維持有利于高緯度的極地冷空氣沿脊前偏北氣流南下，再由貝加爾湖冷渦西南部不斷分裂出的短波槽引導(dǎo)冷空氣分股南下，影響我國江南和華南，為大范圍雨雪天氣提供冷空氣條件。隨著烏拉爾山以西冷渦的東移，貝加爾湖冷渦往西移，兩個(gè)冷渦相互靠近，導(dǎo)致烏拉爾山高壓脊逐漸減弱消失。12日08時(shí)(圖1b)，貝加爾湖冷渦加強(qiáng)，烏拉爾山高壓脊已消失，中緯度環(huán)流平直多波動(dòng)，有利于冷空氣分股補(bǔ)充南下。此后兩個(gè)冷渦繼續(xù)靠近，最終合并，導(dǎo)致貝加爾湖冷渦繼續(xù)加強(qiáng)和緩慢西移，17日20時(shí)(圖1c)，貝加爾湖冷渦已移到亞歐大陸北部，強(qiáng)度進(jìn)一步加強(qiáng)，冷渦南部多小槽東移南下。另外第3次過程中， 南支槽明顯加強(qiáng)，其在東移過程中與北支槽同位相疊加，不但加強(qiáng)了雨雪過程的動(dòng)力條件，而且槽前西南氣流活躍，強(qiáng)盛的西南氣流使得來自印度洋的暖濕空氣可以沿槽前源源不斷地輸送到長江流域，有利于冷暖氣流的不斷交匯，對持續(xù)雨雪天氣起著重要的水汽輸送作用，這可能與第3次過程雨雪量最大有關(guān)。

圖1　500 hPa高度場，a.2月8日08時(shí)，b.2月12日08時(shí)，c.2月17日20時(shí)，單位：dagpmFig.1　500 hPa height field, a: February 8th, 8∶00; b: February 12th, 8∶00; c: February17th, 20∶00

分析過程期間的平均海平面氣壓場(圖略)可以看出，在貝加爾湖地區(qū)維持一個(gè)地面冷高壓中心，高壓中心強(qiáng)度達(dá)到1 040 hPa以上，懷化處在這個(gè)強(qiáng)大冷高壓的底部，地面鋒區(qū)位于25°N的南嶺地區(qū)。在整個(gè)暴雪期間，冷空氣主體偏北，冷高壓中心并沒有明顯的南下，因而影響湖南的冷空氣不是整體性的向南爆發(fā)，而是不斷從東路分股向南擴(kuò)散，這種冷空氣的分股補(bǔ)充南下使得冷暖空氣勢均力敵，鋒區(qū)在南嶺附近南北擺動(dòng)，有利于冷空氣持續(xù)地與暖濕氣流交匯，從而形成連續(xù)性低溫雨雪。另外分析過程期間700 hPa平均流場(圖略)可以發(fā)現(xiàn)，從孟加拉灣經(jīng)我國西南地區(qū)到長江流域維持一支明顯的低空西南急流，這支來自西亞繞過青藏高原南部到達(dá)我國南方的西南急流是一支暖濕的氣流, 它將印度洋的暖濕氣流源源不斷地向我國南方輸送，與北方南下冷空氣在長江中下游輻合, 導(dǎo)致暖濕空氣上升, 形成持續(xù)雨雪天氣。

4　雨雪成因分析

4.1冷鋒的動(dòng)力抬升作用

在絕熱等壓蒸發(fā)過程中，位溫(θ)或假相當(dāng)位溫(θse)具有保守性，因此可以用θse來分析冷暖氣團(tuán)特性，而θse廓線密集區(qū)(冷暖氣團(tuán)交匯區(qū))代表鋒區(qū)，同時(shí)將鋒區(qū)下界定為290 K，上界定為310 K，分析3次過程中冷鋒上的垂直上升運(yùn)動(dòng)。分析第1次過程8日08時(shí)θse和垂直速度沿110°E的經(jīng)向剖面圖發(fā)現(xiàn)(圖2a)，此時(shí)冷鋒自地面向高層伸展，地面鋒區(qū)南界位于南嶺以南，鋒面平緩。冷鋒有利于暖濕氣流沿鋒面爬升，將低層的水汽往高層輸送，分析垂直速度發(fā)現(xiàn)，在懷化上空出現(xiàn)明顯的垂直上升運(yùn)動(dòng)，上升運(yùn)動(dòng)主要位于700～300 hPa區(qū)間。8日20時(shí)(圖2b)，隨著西南氣流的加強(qiáng)，地面冷鋒略有北移，冷暖氣流的輻合隨之加強(qiáng)，鋒區(qū)上的垂直上升運(yùn)動(dòng)也有所加強(qiáng)，有利于雨雪的發(fā)生發(fā)展。第2次過程中，12日08時(shí)(圖2c)，地面冷鋒位于華南南部，位置偏南，懷化上空雖然也有垂直上升運(yùn)動(dòng)， 但上升運(yùn)動(dòng)不強(qiáng)，較強(qiáng)的垂直上升運(yùn)動(dòng)主要位于華南北部，尤其是到了12日20時(shí)(圖2d)，懷化上空基本上是以下沉運(yùn)動(dòng)為主，不利于水汽的向上輸送，從實(shí)況上看，第2次過程的雨雪量較弱，只是在個(gè)別站有飄雪的現(xiàn)象。第3次過程， 17日20時(shí)(圖2e)，地面冷鋒位于懷化南部，鋒區(qū)上有較強(qiáng)的垂直上升運(yùn)動(dòng)，到了18日08時(shí)(圖2f)，地面冷鋒雖略有南壓，但鋒區(qū)上的垂直上升運(yùn)動(dòng)有所加強(qiáng)，從實(shí)況看，17日晚上懷化以小到中雨為主，并逐漸轉(zhuǎn)為雨夾雪和純雪，強(qiáng)度逐漸加強(qiáng)，18日08時(shí)后出現(xiàn)大到暴雪，與鋒區(qū)上的垂直上升運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)密切相關(guān)。

圖2　假相當(dāng)位溫(等值線，單位：K)和垂直速度(色斑，單位：pa/s)沿110°E的垂直剖面圖(a.8日08時(shí)，b.8日20時(shí)，c.12日08時(shí)，d.12日20時(shí)，e.17日20時(shí)，f.18日08時(shí))，坐標(biāo)軸外黑色粗線表示懷化市的范圍，以下相同F(xiàn)ig.2　Vertical cross section along 110°of potential pseudo-equivalent temperature (contour line, unit:K) and vertical velocity (color patch:pa/s)(a:Feb. 8th, 8∶00, b: Feb.8th, 20∶00, c: Feb.18th, 8∶00), the thick black lines indicating the scope of Huaihua city, the same hereinafter

另外，若以T20表示19°～21°N、109°～114°E范圍內(nèi)平均溫度，T30表示29°～31°N、109°～114°E范圍內(nèi)平均溫度，以T20-T30表示鋒區(qū)強(qiáng)度，則從沿110°E湖南區(qū)域平均的鋒區(qū)強(qiáng)度圖上可見(圖3a)，2月上中旬有3次明顯的鋒區(qū)加強(qiáng)的過程，與這3次雨雪天氣出現(xiàn)的時(shí)段一致，而且鋒區(qū)強(qiáng)度的變化與雨雪天氣的強(qiáng)度對應(yīng)較好，第1次和第3次過程的鋒區(qū)強(qiáng)度最強(qiáng)，實(shí)況也是這兩次過程雨雪范圍大，雨雪量大，強(qiáng)鋒區(qū)的維持使低層和地面維持低溫天氣，冷暖氣流處于交匯狀態(tài)，有利于暖濕空氣沿鋒面強(qiáng)迫抬升，低層的不穩(wěn)定能量得以釋放，導(dǎo)致雨雪天氣的發(fā)生。溫度平流的演變也反映了這種特點(diǎn)，從850 hPa溫度平流的演變來看(圖3b)，3次過程期間也有3次明顯的冷平流自北向南發(fā)展的過程，與這3次雨雪天氣的發(fā)生時(shí)段一致，其中尤以第1次和第3次冷平流最強(qiáng)，第2次過程由于緊接第1次過程，回暖過程不夠，因此冷平流最弱。

圖3　湖南區(qū)域平均鋒區(qū)強(qiáng)度的時(shí)間—垂直剖面圖(a，單位：℃)以及850 hPa溫度平流沿110°E的時(shí)間—經(jīng)向剖面圖(b，單位：10-5℃·s-1)Fig.3　Time-cross section mean frontal zone intensity in Hunan area (a,unit: ℃) and the time-warpwise cross section along 110°E of 850 hPa temperature advection (b, unit: 10-5℃·s-1)

4.2低層切變線的演變

分析過程期間850 hPa層上經(jīng)向風(fēng)沿110°E的經(jīng)向—時(shí)間演變圖可以發(fā)現(xiàn)(圖4)，3次過程期間低層切變線有3次自北向南移動(dòng)的過程，與3次雨雪天氣過程相對應(yīng)。其中第1次和第3次過程開始前，偏南氣流有一個(gè)明顯的發(fā)展加強(qiáng)向北推進(jìn)，華南均出現(xiàn)了10 m/s以上的偏南氣流，而且偏南氣流均推進(jìn)到了懷化以北。偏南氣流的加強(qiáng)利于低緯地區(qū)水汽和不穩(wěn)定能量的向北輸送，為懷化雨雪天氣的發(fā)生提供源源不斷的水汽。而且加強(qiáng)的偏南氣流與北方南下的冷空氣相遇，有利于冷暖空氣在長江中下游及其以南的地區(qū)交匯，致使該區(qū)域持續(xù)性、大范圍雨雪冰凍天氣的發(fā)生。而第2次過程中，偏南氣流沒有明顯的加強(qiáng)，中低層切變線位置偏南，不利于懷化上空垂直上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，因而第2次過程無明顯的雨雪發(fā)生。

圖4　850 hPa經(jīng)向風(fēng)沿110°E的時(shí)間剖面圖，單位：m/sFig.4　Time cross section along 110°E of 850 hPa warp-wise wind, unit:m/s

4.3水汽條件分析

充沛的水汽輸送對持續(xù)性雨雪天氣的產(chǎn)生至關(guān)重要，分析過程期間水汽通量沿110°E的剖面圖發(fā)現(xiàn)(圖5a)，第1次過程和第3次過程開始前，華南的水汽通量有一次明顯的加強(qiáng)過程，與該期間中低層西南急流明顯加強(qiáng)北抬密切相關(guān)，而第2次過程期間，水汽通量的加強(qiáng)并不明顯，位置也偏南，這與第1次和第3次過程雨雪較強(qiáng)，而第2次過程較弱相對應(yīng)，說明了水汽輸送對雨雪強(qiáng)度有重要作用。而分析水汽通量散度的剖面圖可以發(fā)現(xiàn)(圖5b)，與3次雨雪天氣過程相對應(yīng)，我國南方有3次水汽輻合加強(qiáng)的過程，時(shí)間與3次雨雪天氣過程的起止時(shí)間一致，其中第1次和第3次水汽輻合較強(qiáng)，第2次則相對較弱，且位置偏南。另外分析過程期間比濕的演變發(fā)現(xiàn)(圖5c)，江南和華南有3次比濕增強(qiáng)的過程，與3次雨雪過程強(qiáng)度相對應(yīng)，在第1次和第3次過程期間，南方的比濕均達(dá)到了10 g/kg以上，第2次則相對較弱。

圖5　850 hPa水汽通量(a，單位：g·cm-1·hPa-1·s-1)、水汽通量散度(b，單位：10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1)比濕(c，單位：g/kg)沿110°E的時(shí)間剖面圖Fig.5　Time cross section along 110°E of 850 hPa moisture flux (a, unit: g·cm-1·hPa-1·s-1), moisture fluxdivergence (b, unit: 10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1) and specific humidity (c, unit:g/kg)

5　降水相態(tài)變化分析

降水相態(tài)的變化與對流層中低層的溫度層結(jié)密切相關(guān)。從過程期間懷化探空站各層溫度的演變來看(圖6d)，第1次過程開始前，對流層850 hPa和500 hPa在0 ℃以下，而700 hPa在0 ℃以上，表現(xiàn)為暖式逆溫層的特征，從8日08時(shí)沿懷化站(110°E)的經(jīng)向剖面圖也可以發(fā)現(xiàn)(圖6a)，700 hPa的暖式逆溫向北伸到接近30°N，暖式逆溫層以下氣溫雖然低于0 ℃，但冷層較薄，近地面溫度在1 ℃左右。由于有大于0 ℃的融化層存在，因此8日的降水相態(tài)為小雨或雨夾雪。同時(shí)又由于地面溫度在0 ℃以上，不利于凍雨的形成，因此第1次過程沒有出現(xiàn)凍雨的現(xiàn)象。這種情況一直維持到9日08時(shí)。隨著北方冷空氣主體南下，對流層中下層溫度進(jìn)一步下降，700 hPa溫度也降到0 ℃以下，9日20時(shí)，700 hPa溫度降到-4 ℃，850 hPa溫度降到-8 ℃，整層均在0 ℃以下，逆溫層由暖式向冷式轉(zhuǎn)變，懷化大部分縣市均出現(xiàn)純雪。

第2次過程由于緊按第1次過程，對流層中低層西南氣流來不及發(fā)展起來，導(dǎo)致對流層中低層氣溫均在0 ℃以下，因此雖有逆溫層存在，但為冷式逆溫層，從圖6b可以發(fā)現(xiàn)，12日08時(shí)懷化大部分地區(qū)對流層均在0 ℃以下，因此此時(shí)的降水相態(tài)以飄雪為主，沒有出現(xiàn)雨夾雪的現(xiàn)象。

第3次過程開始前，對流層中低層西南氣流有一個(gè)明顯的往北發(fā)展的過程，從懷化站各層溫度演變來看(圖6d)，過程開始前850 hPa和700 hPa氣溫均升到0 ℃以上，尤其是700 hPa達(dá)到3 ℃。17日20時(shí)，懷化站850 hPa溫度為-3 ℃，而700 hPa是3 ℃，地面溫度則為4 ℃左右，暖式逆溫特征明顯，懷化全市均降小雨。但隨著冷空氣的南下，到了18日08時(shí)，700 hPa溫度下降到-1 ℃，地面溫度大部分縣市均降到0 ℃左右，從此時(shí)的剖面圖可以發(fā)現(xiàn)，(圖6c),懷化大部分地區(qū)對流層溫度均在0 ℃以下，這種溫度層結(jié)有利于純雪的出現(xiàn)，實(shí)況08時(shí)前后懷化站出現(xiàn)大到暴雪，并且降雪范圍逐漸向南推進(jìn)。

除了用溫度層結(jié)來判斷雨雪相態(tài)外，國內(nèi)外也有用氣層厚度來表征大氣的冷暖情況[10，14-18]。為此，參考漆梁波等[10]對我國東部冬季降水相態(tài)的研究，分析了懷化站700 hPa與850 hPa高度差H700-850以及850 hPa與1 000 hPa的高度差H850-1 000的時(shí)間演變。從圖7可以看出，與第1次和第3次過程的雨雪相態(tài)轉(zhuǎn)化對應(yīng)，H700-850和H850-1 000均有一個(gè)下降的過程，這兩次過程的純雪出現(xiàn)時(shí)間分別在8日晚上以及17日晚上，由于取消夜間觀測，具體時(shí)間無法確定，如果假定出現(xiàn)純雪的是時(shí)間是02時(shí)，則對應(yīng)的H700-850是155 dagpm,即當(dāng)H700-850<155時(shí)降水相態(tài)是雪，H700-850>155時(shí)為雨夾雪。H850-1000則復(fù)雜一點(diǎn)，在這兩個(gè)轉(zhuǎn)雪的時(shí)該，H700-850和H850-1 000分別為128.5和129.7 dagpm,對降水相態(tài)的指示作用不明顯，說明用氣層厚度來判斷降水相態(tài)還需要更多個(gè)例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

圖6　溫度(等值線，單位：℃，陰影區(qū)溫度>0 ℃)和風(fēng)場(風(fēng)羽，單位：m/s)沿110°E的剖面圖(a.8日08時(shí)，b.12日08時(shí)，c.18日08時(shí)，粗藍(lán)線是假相當(dāng)位溫，單位：K，代表鋒區(qū)上界和下界)以及懷化探空站各層溫度時(shí)間序列圖(d)Fig.6　 Cross section along 110°E (a, (a:Feb. 8th, 8∶00, b: Feb.8th, 20∶00, c: Feb.18th, 8∶00, thick blue line is potential pseudo-equivalent temperature, unit:K, representing the upper bound and lower bound of frontal zone)) and Huaihua Air Sounding Station various layers'temperature-time sequence chart(d) of Temperature (contour line, unit: ℃，shadow region temperature>0 ℃) and wind field (barb, unit:m/s)

圖7　懷化站700 hPa與850 hPa高度差(a)以及850 hPa與1 000 hPa高度差(b)的時(shí)間演變(世界時(shí)，間隔為6 h)，單位：dagpmFig.7　The temporal evolution of the altitude intercept between 700 hPa and 850 hPa and the altitude intercept between 850 hPa and 1000 hPa at Huaihua Station (world time,the interval of 6 hours), unit:dagpm

6　結(jié)論

本文利用常規(guī)觀測資料、NCEP分析資料對2014年2月的3次低溫雨雪天氣過程進(jìn)行綜合分析，得到以下結(jié)論：

①過程期間北半球極渦呈偶極型，亞歐大陸中高緯地區(qū)經(jīng)歷了烏拉爾山高壓脊建立、崩潰和貝加爾湖冷渦加強(qiáng)西移的過程，冷渦底部多短波槽活動(dòng)，地面冷高壓主體穩(wěn)定少動(dòng)，地面冷空氣從東路分股南下；低層西南急流穩(wěn)定維持，強(qiáng)盛的西南氣流使得來自印度洋的暖濕空氣可以沿槽前源源不斷地輸送到長江流域，有利于冷暖氣流在長江流域交匯，是3次雨雪天氣過程發(fā)生的大尺度背景條件。

②3次過程中均有冷鋒鋒區(qū)自地面向高空傾斜，強(qiáng)鋒區(qū)使低層和地面維持低溫天氣，暖濕空氣則沿鋒面強(qiáng)迫抬升，低層不穩(wěn)定能量得以釋放，有利于降雪的發(fā)生。低層偏南氣流的發(fā)展加強(qiáng)不但為降雪提供了水汽條件，也有利于冷暖氣流的交匯和暖濕空氣的垂直輸送。其中第1次和第3次過程的鋒區(qū)強(qiáng)度和冷平流最強(qiáng)，強(qiáng)鋒面動(dòng)力抬升作用有利于雨雪的加強(qiáng)。

③降水相態(tài)的變化與溫度的層結(jié)特征和氣層厚度密切相關(guān)，暖式逆溫層向冷式逆溫層的轉(zhuǎn)化以及H700-850和H850-1000的明顯下降預(yù)示著降水相態(tài)的轉(zhuǎn)化，而冷式逆溫層和H700-850<155dagpm的氣層更有利于純雪的出現(xiàn)。另外對降水相態(tài)轉(zhuǎn)化分析還需對更多的個(gè)例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，才到得到有更好指示作用的識別判據(jù)。

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Contrastive Analysis of Three Rain and Snow Processes in Huaihua on February, 2014

TANG Qun1，2,ZHANG Jie1,CHEN Hongzhuan2,HU Lili2

(1.Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044,China；2.Huaihua Meteorological Bureau, Huaihua 418000,China)

Base on conventional observation data and NCEP 1°×1° reanalysis data, three rain and snow processes occurred in Huaihua in February, 2014 were analyzed. The results indicate that: Three processes happened in a large-scale circulation background, Lake Baikal cold vortex maintained stable, short wave troughs were quite active at the bottom of cold vortex, however, surface cold highs were less active, surface cold air moved southward along the east route; southeast airflows in the low layer transported the warm moist air from the Indian ocean to the Yangtze river basin continuously, cold and warm air converged over the Yangtze river basin which resulted in sustained rain and snow. In all three processes, cold fronts inclined from surface to high altitude, temperature remained low in the low layer and surface due to strong frontal zone, warm moist air was forced ascending along the frontal surface, instable energy was released in the low layer, thus leading to the rain and snow. The enhancement of southerly not only provided vapor conditions, but also was in favor of confluence of cold and warm airflows and vertical transportation of warm moist air. The change of precipitation phase state was closely related to the characteristics of temperature stratification and the thickness of air layer, cold inversion layer and the layer whose altitude difference between 700 hPa and 850 hPa was less than 155 dagpm both benefit the occurrence of snow.

cold; rain and snow; low trough on upper level; temperature stratification; contrastive analysis

1003-6598(2016)02-0057-08

2015-10-20

唐群(1984-)，男，工程師，主要從事應(yīng)用氣象服務(wù)工作，E-mail:tq1999@163.com。

P458.1+21

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