2020年04月20至21日伊春市一次暴雪天气过程分析
陈楠1,潘蔷2,孙悦3,朱瑞雪1,罗宇航3
(1.黑龙江省伊春市汤旺县气象局 153038;2.哈尔滨市气象服务中心 150028;3.伊春市气象局 153000)
- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:本文利用自动站观测资料、NCEP再分析资料等相关资料对2020年04月20至21日伊春市一次暴雪天气过程进行分析。结果表明:此次暴雪天气发生之前,亚洲中高纬度主要属于“2槽1脊”类型的大气环流形势。降雪落区高空有冷涡,低空分布着低涡切变线,偏南和偏东风输送水汽,和北边南下的冷空气交汇,并且在冷涡东侧的动力抬升作用下产生降雪天气。在此次伊春市暴雪天气发生期间,850 hPa处有偏南低空急流持续朝暴雪落区传输水汽。渤海到暴雪落区始终分布着1条水汽通量大值区;值暴雪落区850 hPa比湿达到4.0g/kg,这些为本次暴雪天气的发生带来了良好的水汽条件。在伊春市暴雪落区上空500hPa以下低空区域分布着辐合区,在500hPa上高空为辐散区,高层辐散,低层辐合,促使上升运动的发生;伊春市暴雪落区上空整层基本上均属于垂直上升运动区,这些均为本次暴雪天气的发生提供了有利的动力条件。
关键词:伊春市;暴雪天气;环流形势;物理量场
引言
暴雪是我国北方冬季发生几率很高的一类灾害性天气[1-2]。近年来,我国有很多学者暴雪天气的预报研究作为重要课题来抓。辛艳辉等学者[3]通过对辽宁省的两次区域性暴雪天气进行分析得出中纬度高空槽的生成以及东移和辽宁降雪之间联系密切。两次暴雪天气过程在北纬50—60°之间产生的低涡和东北西南向的大槽是辽宁区域性暴雪天气爆发的主要影响系统。水汽通量散度、温度平流、涡度等物理量为辽宁省暴雪落区以及持续时间的预报具有一定的指示作用。张治等学者[4]对黑龙江省一次春季暴雪天气各类进行诊断分析得出暴雪的发生机制及天气特点,他指出该次降雪过程由地面气旋北上引发,高空低涡前部东风暖平流以及槽后冷平流相遇形成暖锋锋生,低涡东北部产生暴雪。
伊春市隶属于黑龙江省,位于黑龙江省东北部,地理坐标处于东经127°37′—130°46,北纬46°28′—49°26′范围内,总面积32759平方公里。伊春市境内以低山为主,境内地势东南低,西北高,境内属北温带大陆性季风气候。受其地理区域位置以及气候特征的影响,使得暴雪天气成为伊春市春季、冬季经常出现的天气现象。暴雪天气发生的过程中除了可以对土壤墒情进行缓解之外,还极易造成雪灾,给农业、交通等领域造成不利影响。因此,本文通过对2020年04月20至21日伊春市一次暴雪天气过程进行分析,以不断加深对伊春市暴雪天气发生发展规律的认识,为提升暴雪天气预报准确率提供可靠的指导依据。
1天气实况
2020年4月20至21日,伊春市出现一次全市范围的暴雪天气过程,降雪量达到10mm以上;各地气温下降8~10℃,局部下降12~14℃,大多数地区最高气温低于10℃,最低气温低于-1℃;降雪的同时还伴有5~6级大风,阵风7~8级,能见度低,对交通或者农牧业有影响。
2环流形势
在本次暴雪天气发生之前,2020年4月19日20:00,500hPa形势场上亚洲中高纬度主要属于“2槽1脊”类型的大气环流形势,内蒙古中东部以及我国东北地区均处在槽前,高空有巨大的冷涡,低空有低涡切变线,具备良好的动力条件;此外,850hPa处有风速为16.0m/s西南急流形成,这适宜于渤海水汽持续朝我国东北一带传输。
通过对2020年4月20日02:00500hPa高度场、700hPa流场以及比湿叠加图进行分析了解到(图1),在上游冷空气的补充作用下,对我国内蒙古、黑龙江、辽宁等地区进行控制的高空槽越来越深,辐合切变处在我国东北地区大兴安岭一带,黑龙江伊春市一带的低层比湿达4g/kg,这非常适宜于降雪天气的产生。
2020年4月20日08:00500hPa高空形势场有一低涡闭合环流产生,其中心值为528dgpm,冷涡中心分布在我国内蒙古东部、黑龙江西部,本次降雪天气逐渐发生;4月20日20:00500hPa形势场上低涡中心移动到黑龙江东北地区,中心值保持不变,此时有三条闭合线,并且偏东风急流形成,850hPa低空风速为17.0m/s左右,其将日本海以及鄂霍次克海上空的水汽持续朝着黑龙江一带传输,受大兴安岭地形辐合抬升影响,降雪强度越来越强。4月21日08:00,冷涡中心移至黑龙江省东部一带,且强度增加;4月21日20:00冷涡中心继续朝东北方向发展,本次降雪天气过程基本停止。冷涡长时间在我国东北地区停留,伊春市存在辐合区,850hPa低空水汽条件好,这些共同促进了本次伊春市暴雪天气的发生。
图1 2020年4月20日02:00500hPa高度场实线,单位:dgpm)、700hPa流场以及比湿叠加图(阴影,单位:g/kg)
3物理量场分析
3.1水汽条件
暴雪天气的形成需要良好的水汽条件。在此次伊春市暴雪天气发生期间,850 hPa处有偏南低空急流持续朝暴雪落区传输水汽。渤海到暴雪落区始终分布着1条水汽通量大值区,在暴雪落区附近为水汽通量值为2.9g·cm-2·hPa-1·s-1,水汽通量散度达到-3.8x10-6g·cm-2·hPa-1· s-1。从比湿条件来看,2020年4月 20日20:00暴雪落区850 hPa比湿达到4.0g/kg。水汽通量条件和比湿条件均很好,为本次暴雪天气的发生提供了充沛的水汽资源。
3.2 动力条件
2020年4月20日08:00,此次暴雨天气发生之前的散度场上(图2a),在伊春市暴雪落区上空500hPa以下低空区域分布着辐合区,在500hPa上高空为辐散区。高层辐散,低层辐合,促使上升运动的发生。在涡度场上(图2b),正涡度区持续延伸至伊春市暴雪落区上空500hPa以下北纬48°以南,北纬48°以北低空也属于正涡度区,伊春市上空属于气旋性涡度区。通过垂直速度场进行分析可知(图2c),伊春市暴雪落区上空整层基本上均属于垂直上升运动区。由此不难发现,暴雪落区上空500hPa以下分布着气旋性辐合上升区,为本次暴雪天气的发生提供了有利的动力条件。
图2 2020年4月20日08:00沿暴雪落区中心区域东经128°的水平散度(单位:×10-5 S-1(a)、涡度(单位:×10-5 S-1)(b)以及垂直速度(单位::×10-1Pa·s-1) (c)情况
4结论
(1)此次暴雪天气发生之前,亚洲中高纬度主要属于“2槽1脊”类型的大气环流形势。降雪落区高空有冷涡,低空分布着低涡切变线,偏南和偏东风输送水汽,和北边南下的冷空气交汇,并且在冷涡东侧的动力抬升作用下产生降雪天气。
(2)在此次伊春市暴雪天气发生期间,850 hPa处有偏南低空急流持续朝暴雪落区传输水汽。渤海到暴雪落区始终分布着1条水汽通量大值区;值暴雪落区850 hPa比湿达到4.0g/kg,这些为本次暴雪天气的发生带来了良好的水汽条件。
(3)在伊春市暴雪落区上空500hPa以下低空区域分布着辐合区,在500hPa上高空为辐散区,高层辐散,低层辐合,促使上升运动的发生;伊春市暴雪落区上空整层基本上均属于垂直上升运动区,这些均为本次暴雪天气的发生提供了有利的动力条件。
参考文献:
[1]孟雪峰,孙永刚,姜艳丰.内蒙古东北部一次致灾大到暴雪天气分析[J].气象,2012,38(7):877-883.
[2]赵俊荣, 杨雪, 蔺喜禄, 等. 一次致灾大暴雪的多尺度系统配置及落区分析[J]. 高原气象, 2013.32 (1):201-210
[3]辛艳辉,王宪彬.辽宁省两次区域性暴雪过程的对比分析[J].安徽农业科学,2012,40(32):15812-15815.
[4]张治,王秋京,赵广娜,等.东北低涡造成黑龙江暴雪天气过程分析[J].黑龙江气象,2012(02):8-9.
作者简介:陈楠(1986.01)男,汉族,黑龙江省齐齐哈尔市任,本科学历,工程师,从事研究方向或职业:天气预报,气候分析。
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