2021年11月8—9日黑河东部极端性暴雪成因分析

摘要：利用常规观测资料和自动气象站实况资料，对2021年11月8—10日黑河东部极端性暴雪过程和服务情况进行分析。结果表明：深厚持久的高空冷涡系统，配合高低空急流、低层辐合切变线和暖锋的共同影响，为本次过程提供了有利的环流背景。低层东南风急流增加了海上水汽持续输送的强度，水汽通量散度辐合大值区与低层辐合区配合，东北气流形成的低层冷下垫面，有利于偏东暖湿气流沿冷空气抬升，从而导致黑河东部地区特大暴雪天气的发生。本次气象服务超前、预警发布提前、信息准确，充分发挥气象应急前哨作用，但对于超极值降雪预报较为保守，逊克预报量级偏低。

关键词：强降雪 高空冷涡 急流 暖锋

前言

暴雪是我国冬季的主要灾害性天气之一，常常伴有寒潮、大风等恶劣天气，会对道路交通、民航、人民生产及生活带来不利影响。[1-3]2021年11月8—9日的大暴雪、寒潮、大风天气导致黑河地区292人受灾，200余户村民断电，倒塌大棚69间，5.3公顷农田减产。本文利用常规观测资料和自动气象站实况资料，对2021年11月8—10日发生在黑河一次强降雪过程和服务情况进行分析，以期加深对黑河地区暴雪天气的认识，进一步提高暴雪预报准确率，减少灾害损失。

1  过程实况

2021年11月8日08：00—10日20：00黑河市东部地区出现暴雪到特大暴雪天气，伴有6~8级大风。其中逊克累计降雪量达到41.7mm，新增积雪深度25cm。其中，8日20：00—9日20：00逊克降雪量为40mm，达到特大暴雪量级，大幅打破该站11月单日降雪量历史极值（12.7mm）；北安、五大连池降雪量在12~13mm，达到暴雪量级；嫩江、孙吴降雪量在7~9mm，达到大雪量级。逊克此次降雪从8日22：00开始到10日16：00结束（图1），具有持续时间长、降雪强度大、强降雪时段集中等特点。

图1  2021年11月8日20：00—10日20：00逊克降雪量随时间分布

2  大气环流背景

降雪开始前，11月8日08：00（图2）亚洲地区中高纬500hPa上空为两脊一槽，西伯利亚高压脊和东北地区高压脊发展强盛，高空冷涡位于渤海北部，冷涡东侧高压脊强烈发展，并沿冷涡北侧向西伸展，黑河处于冷涡北侧高压脊控制范围内。冷空气中心位于冷涡后部，温度槽落后于高度槽，高空槽后及冷涡后部存在明显冷平流，槽前为暖平流，有利于高空冷涡的加深和发展。此时地面气旋位于辽宁和吉林交界处（图略），冷暖锋结构完整，气旋中心强度为1000hPa，较12h前下降幅度达11hPa，气旋处于强烈发展阶段。

11月8日20：00（图2）500hPa高空冷涡东移至辽宁北部，冷涡系统几乎控制整个东北地区，黑河位于冷涡北侧强东南气流出口区左前方。700hPa东南风急流加强到22m/s，高层200hPa处于高压脊控制为辐散区，强降雪区位于高空辐散区和低层东南急流左前侧的辐合区，高、低空急流的耦合作用为本次过程提供了有利的动力抬升条件。850hPa黑河东部位于冷涡顶部东南风急流和东北风切变处，东南风低空急流持续从日本海上向西输送暖湿空气。925hPa东北风带来的北部冷空气在黑河地区形成低层冷下垫面，有利于上部暖湿空气抬升，低层冷空气与高层暖空气形成锋区，热量和水汽在锋区处辐合抬升，从而形成强降雪。

11月9日08：00（图略）500hPa冷涡中心接近地面气旋中心区，冷涡斜压结构减弱导致地面气旋强度缓慢减弱，同时移速加快，对应降雪强度减小。

图2  11月8日08：00和20：00 500hPa形势场

3  物理量场分析

充足的水汽是形成暴雪的重要条件。从11月8日20：00（图3）850hPa水汽通量、比湿和风场的水平分布可知，此次降雪过程的水汽主要来自渤海、黄海和日本海，水汽通量高值舌自日本海沿东南风急流深入，黑龙江省东部有范围较大的水汽通量大值区，有一条明显的水汽输送通道自气旋南侧及东侧逆时针向冷涡北侧黑河东部地区上空输送。从水汽通量散度看，水汽辐合大值区出现在气旋北部的辐合区内（图略），并随其向东北方向移动，与暴雪区有较好的对应关系。大范围东南风低空急流，增强了水汽向西北方向输送的强度，黑河东部地区比湿大于3g/kg，局地水汽丰富，从而加强了该地区的降雪强度。

选取11月8日20：00距离黑河东部地区最近的伊春站探空进行分析（图3），本次强降雪过程中，黑河东部地区整层大气温度都在0℃以下，降水相态为雪，湿层深厚，从近地面层延伸至高空300hPa，850hPa至925hPa之间存在明显逆温层，850hPa以下为偏东风和东北风，以上为东南风和偏南风，500hPa偏南风风速为20m/s，850hPa偏东风风速为24m/s，925hPa东北风风速为12m/s，垂直风切变非常强。925hPa以下为湿冷的东北气流，以上为偏东暖湿气流，东北气流形成低层冷下垫面，有利于暖湿气流沿冷空气抬升，从而导致黑河东部地区特大暴雪天气的发生。

图3  11月8日20：00 850hPa水汽通量、比湿、风场分布和伊春探空图

4  结论

（1）本次降雪过程具有降雪强度大、强降雪范围广、持续时间长、伴随大风天气等特点。

（2）深厚持久的高空冷涡系统，配合高低空急流、低层辐合切变线和暖锋的共同影响，为本次过程提供了有利的环流背景。

（3）低层东南风急流增加了海上水汽持续输送的强度，水汽通量散度辐合大值区与低层辐合区配合，东北气流形成的低层冷下垫面，有利于偏东暖湿气流沿冷空气抬升，从而导致黑河东部地区特大暴雪天气的发生。

（4）本次气象服务超前、预警发布提前、信息准确，充分发挥气象应急前哨作用，但对于超极值降雪预报较为保守，逊克预报量级偏低。

参考文献

[1]黄晓璐，李林惠，马学峰.内蒙古东南部地区一次致灾特大暴雪过程诊断分析[J].内蒙古气象，2022(2):3-8.

[2]阎琦，温敏，陆井龙，等.两次引发辽宁暴雪过程低涡的动力发展机制[J].气象，2016，42(4):406-414.

[3]刘娜，王太然，蔡柠泽.冬末一场大暴雪天气过程多普勒雷达速度特征分析[J].气象灾害防御，2019，26(4):1-5.