康暑雨
開封市氣象局
2017年2月21日河南省暴雪過程分析
康暑雨
開封市氣象局
利用ncep再分析資料和實(shí)況資料,對2017年2月21日的暴雪過程進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)這是一次比較典型的兩槽一脊的流場,低空東南風(fēng)急流配合地面冷空氣,造成了典型的“天南地北”的垂直環(huán)流,急流為暴雪提供了充分的水汽供應(yīng)和暖平流,地面冷空氣起到了冷墊的作用;分析了東南風(fēng)急流在相態(tài)轉(zhuǎn)變中起到的重要作用。
暴雪;低空急流;相態(tài)轉(zhuǎn)變
暴雪是一種經(jīng)常在冬季出現(xiàn)的災(zāi)害性天氣,常常伴隨著大風(fēng)、寒潮和低溫,冰凍等災(zāi)害性天氣,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和交通出行帶來不便,同時也給大家的日常生活帶來不便[1]。馬振升把河南的暴雪分為兩種流型,橫槽型和兩槽一脊型,低空急流對暴雪的產(chǎn)生有著重要的影響[2]。
降水能不能達(dá)到暴雪,相態(tài)轉(zhuǎn)化的預(yù)報非常重要,降水相態(tài)的轉(zhuǎn)變不僅依賴于溫度層結(jié),也跟相關(guān)層次的厚度差有關(guān)[3]。下面就分析以下2017年2月21日的河南暴雪過程。
2月21日河南出現(xiàn)一次降雪過程,北部大部分地區(qū)都達(dá)到大到暴雪,南部甚至出現(xiàn)了降水量達(dá)到20以上,在冬季算比較強(qiáng)的降水過程,并且伴隨著大風(fēng)和寒潮,尤其前期溫度較高,這次降雪受到了很大的關(guān)注,突然的大風(fēng)降溫和降雪天氣也給市民出行造成了一定影響。
21日08時西部山區(qū)和黃河以北開始出現(xiàn)降雪,其他地區(qū)都是降水,11時只有東部部分地區(qū)是降水,中部部分地區(qū)出現(xiàn)雨夾雪,雨雪分界線自西向東壓,14時全省都出現(xiàn)降雪,23時只有東南還有小塊降水區(qū),到22日02時降水基本停止,主要降水時段是14-20時。降水量全省呈現(xiàn)北少南多,中部少,西部山區(qū)和東部多的特點(diǎn),尤其是信陽地區(qū),大部分站點(diǎn)降水量都達(dá)到了20以上。這次過程降水時間短,降水量大,降水時間段集中,降水形態(tài)有明顯轉(zhuǎn)換,由雨轉(zhuǎn)雨夾雪再轉(zhuǎn)雪,在冬季算是降水強(qiáng)度很大,相態(tài)復(fù)雜的過程。
從21日08時和20時的高空地面形勢配置圖可以看出,這次過程主要是高空低槽,低空低渦切變線和地面冷空氣共同作用下產(chǎn)生的。500hpa低槽自西向東移動,我省一直在槽前西南急流中,700hpa08時河套地區(qū)有一低槽,自西北向東南移動,20時我省西部地區(qū)已經(jīng)轉(zhuǎn)槽后西北風(fēng),08時在四川盆地有一低渦,切變線呈西南-東北向,20時減弱,850hpa08時低渦也位于四川盆地,有一東西向切變線,到20時低渦東北移并減弱,我省主要受低渦攜帶的西南-東北向切變線影響,切變線以南地區(qū)降水還沒有完全停止。地面是東路冷空氣,冷鋒自東北向西南移動,東部的地面倒槽在低空東南風(fēng)的作用下發(fā)展旺盛,冷暖空氣在河南中南部交匯,與高空系統(tǒng)一起產(chǎn)生的這次降水過程。
這次過程跟比較普遍的暴雪過程不同的一點(diǎn)就是低空的東南風(fēng)大風(fēng)速帶,暴雪一般是高空西南急流與低空東北風(fēng)急流的耦合,這次過程由于東路冷空氣沒有引導(dǎo)槽,強(qiáng)度也比較弱,850hpa出現(xiàn)了東南風(fēng)的大風(fēng)速帶,低層的冷層減弱,對西南急流帶來的暖濕氣流的抬升作用不夠,所以河南中部一部分地區(qū)雨夾雪時間比較長,純雪量小,地面溫度回升也很快,積雪深度比較低。同時東南風(fēng)帶來的水汽比東北風(fēng)充沛,所以南部出現(xiàn)了降水量達(dá)到20的情況。
三門峽08時出現(xiàn)降水時就是純雪,一直到降雪停止,鄭州站從08時就是雨夾雪一直到14時才轉(zhuǎn)為雪,從上圖可以08時降水出現(xiàn)的時候三門峽地面溫度已經(jīng)降到0℃以下,而鄭州站還在0℃以上,一直道14時前后才降到0℃以下,也是鄭州站雨夾雪轉(zhuǎn)雪的時間,地面溫度也是造成三門峽和鄭州兩個站降水相態(tài)變化的原因之一。從溫度平流可以看出,08時三門峽上空都是冷平流,而鄭州站上空都是暖平流,而且在850hpa有一個暖平流中心,對應(yīng)高空圖上850hpa的東南風(fēng)暖濕平流。
圖1 34.79 14時溫度平流
由圖1可以看出,08時(圖略)113°E以東950hpa以上均為暖平流,以下有淺薄的冷平流,尤其是850hpa,有一個+35℃的暖平流中心,而到了14時暖平流變成冷平流。
從探空圖可以看出08時(圖略),地面溫度在0℃左右,從800hpa以上有一個暖區(qū),溫度接近于0℃,到14時地面溫度降到0℃以下,整層溫度都在0℃以下,08時鄭州降水形態(tài)為雨夾雪,與850-650hpa的暖層有關(guān),到14時高空暖層被破壞才開始降雪,由此課件,降水形態(tài)不僅僅與850hpa以下的溫度有關(guān),與整層溫度層結(jié)也有密切關(guān)系。
這次降水過程的主要特點(diǎn)有降水量大,相態(tài)變化多,北部純雪量不如南部,以上分析可以看出,850hpa的東南風(fēng)急流提供了很好的水汽符合,造成了降水量大,但是由于同時提供了中層暖平流使得北中部降水形態(tài)以雨夾雪為主,減少了純雪量。對東部地區(qū)來說,地面冷空氣到的時間比高空早,中層有強(qiáng)暖濕平流,造成了降水量大但是純雪量小,而西部山區(qū)不受中層?xùn)|南風(fēng)急流影響,總降水量少而以純雪為主,南部本身水汽供應(yīng)比較充足,又沒有受到中層暖平流影響,以降雪為主,降雪量大。
[1]壽紹文,勵申申,姚秀萍.中尺度氣象學(xué)[M].氣象出版社,2003:235-239.
[2]馬振升.河南省區(qū)域暴雪的天氣分型及應(yīng)用[J].氣象與環(huán)境科學(xué),2013:54-60.
[3]徐輝,宗志平.一次降水相態(tài)轉(zhuǎn)換過程中溫度垂直結(jié)構(gòu)特征分析[J].高原氣象,2014,33(5):1272-1280.
康暑雨(1989-),女,開封市氣象局,漢族,河南開封人,大學(xué)本科,助理工程師,研究方向:短期預(yù)報。