东北低涡造成黑龙江暴雪天气过程分析

张治，王秋京，赵广娜，张译阳

（1.黑龙江省气象服务中心，黑龙江哈尔滨150036；2.黑龙江省气象科学研究所，黑龙江哈尔滨150030；3.黑龙江省气象台，黑龙江哈尔滨150030）

东北低涡造成黑龙江暴雪天气过程分析

张治1，王秋京2，赵广娜3，张译阳1

（1.黑龙江省气象服务中心，黑龙江哈尔滨150036；2.黑龙江省气象科学研究所，黑龙江哈尔滨150030；3.黑龙江省气象台，黑龙江哈尔滨150030）

利用NECP再分析资料、卫星云图资料、新一代天气雷达资料及实况观测资料对2010年4月12-13日一次东北低涡产生的黑龙江省暴雪天气过程进行分析，详细讨论了此次暴雪的发生机制及天气特点。此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和槽后冷平流相遇形成暖锋锋生，低涡东北部产生暴雪。低空急流对水汽的输送作用和低层较强的辐合上升运动为此次降雪过程提供增强机制。云系的发展、移动与降雪有较好的对应关系，较大降雪出现在逗点云系顶部。

暴雪；东北低涡；急流；多普勒速度

1 引言

对于暴雪天气，国内外对其触发、加强机制和各尺度天气系统间的相互作用等方面做了大量的研究，并分析总结了暴雪的天气气候特征。张小玲、程麟生[1-2]利用“96.1”暴雪期模拟资料对暴雪带中尺度系统的涡度和散度变率进行了运动学和动力学诊断分析，得出运动场和热力场的相互配置与耦合关系极有利于暴雪切变线发展及暴雪形成与维持。张晰莹等[3]认为低空大风区的出现是降雪的开始，大风区的消失是降雪的结束。王丽荣等[4]认为辐合层厚度加大、辐散抬高，则降雪加强；辐合、辐散层高度降低，则降雪减弱。

本文在前人工作的基础上,利用NCEP再分析资料和实况观测资料，综合分析一次东北暴雪的发生、发展动力机制,总结暴雪发生发展特点和形成原因。

2 雪情

2010年4月12-13日，黑龙江省东部地区出现一次大（暴）雪天气过程，中东部共29个市（县）过程降水量达到10～36 mm，雪后风力较大，并伴有6级左右的偏东转偏北风，部分地区风力达到7～8级。4月12日08时-13日08时，黑龙江省有17个市县出现暴雪，15个市县出现大雪。

3 环流形势分析

3.1 高空环流形势场分析

2010年4月12日08时，冷空气自贝加尔湖北部南移至河套地区，形成较深低槽，低槽前西南气流向东北方向输送暖湿空气，经黄渤海进入黑龙江省南部地区。槽前西南暖湿气流和来自黑龙江省北部的偏北冷空气交汇。12日20时河套低槽东移到120°E附近，500 hPa东亚地区为“一槽一脊”稳定的

经向环流，槽线位于内蒙古东部与中国东北交界地区，槽南端位于长江中下游。日本列岛至黑龙江东部处于宽广的高脊控制中，形成东部阻塞高压。槽后西北气流引导冷空气主体到达华北南部，500 hPa贝加尔湖以北为-44℃冷中心，850 hPa冷中心温度-16℃。槽前西南急流引导暖湿气流向东北方向移动进入黑龙江省中东部地区。12日14时黑龙江省中部地面气温为0℃，哈尔滨地区14时地面温度已经降至0℃以下。12日20时850 hPa高度-4℃线已移至吉林东部，松花江南岸为-8℃。13日08时冷空气继续东移，850 hPa黑龙江省大部为-8℃，500 hPa低槽切断成低涡，中心位于哈尔滨附近。冷空气主体从低涡底部南移至黄海北部地区，东阻加强，温度脊位于黑龙江省中部，低涡前部东风暖平流和槽后西北冷平流相遇，形成强暖锋锋生，低涡东北部产生大雪和暴雪天气。13日20时低涡向东北方向移动（图略），移动过程中，低涡后部产生大雪天气。

3.2 高空流场特征

此次暴雪天气过程500 hPa流场表现为南北双涡旋型。12日20时，极涡南下，西西伯利亚至贝加尔湖为大范围低值区，随着冷空气东南移动，极涡南部西风急流的北侧激发出低槽。13日08时，低槽发展成涡旋，东亚流场呈南北双涡旋形势，南部涡旋控制黑龙江省，黑龙江省中东部位于西北气流与西南气流交汇处，气流辐合区产生暴雪天气。

4 卫星云图特征分析

12日08时，斜压叶状云系较宽，高空急流由西向东进入云系西侧和北侧的上部边界。随着槽前偏南暖湿气流加大，斜压叶云系向北凸起，范围扩大。14时由于槽后冷空气入侵云区，云系后界向云内凹，并缓慢向东移动。20时，高空槽振幅加大，槽后偏北气流加强并侵入斜压叶云区，由于高空干冷的下沉气流作用，使得云区西北一侧的云顶降低变暖。由于高空西北气流以气旋性方式侵入云区，斜压叶云系后界向云内弯曲越来越明显，呈清晰的螺旋结构。23时干舌侵入，云系演变为逗点云系。逗点云系北部偏东气流不断将丰沛水汽输送至逗点云头部，偏东风与干冷空气交汇处出现大（暴）雪。

5 物理机制分析

5.1 急流

4月12日20时，200 hPa 40°N以北出现西南急流，中心最大风速达到60 m／s。急流北侧的低涡东移速度明显落后于西风急流的传播，低涡东南部的质量堆积使得南风分量加大，速度逐渐增加到30 m／s以上，13日08时形成了南风分支急流，黑龙江中东部位于分支急流的左侧，并在急流作用下形成高层辐散，高层的抽吸作用促进了该地区的垂直上升运动。

4月12日20时850 hPa低涡前部的西南气流与脊后的偏南气流辐合增强，致使偏南风速不断增大，日本海至黑龙江省东部形成一条急流带，急流呈东南—西北走向，黑龙江省中东部位于急流出口区左侧，急流从海上为大（暴）雪落区输送了大量的水汽。925 hPa上西北-东南向的急流，由日本海向黑龙江东部输送水汽。黑龙江中东部地区处于北支高空急流出口区右侧的辐散区和低空急流出口左侧的辐合区,高低空急流的配合加速了该地区低层辐合上升运动。低空急流对水汽的不断输送和低层上升运动的加强使降雪增强。13日08时，低空急流进一步向北扩展，暖湿空气输送至黑龙江省东北部地区，促使了强降雪落区的北移。

5.2 暖湿空气的输送与加强

哈尔滨是本次降雪的强中心，哈尔滨本站过程降雪量在32 mm，为61 a以来最强降雪。哈尔滨新一代天气雷达图上，降雪天气表现为层状云降水，回波强中心为25 dBz，降水回波高度4 km左右，强中心高度2 km。12日20时，1.5°仰角层径向30 km范围高度上有较强的风切变，风随高度强烈顺时针旋转，雷达站上空暖平流强，暖湿气流输送强。径向速度图10 km高度上，有“牛眼”特征，低层存在东北急流，有较强冷空气向南扩展。高空为偏南气流，23时转为北向。13日04时，高层冷涡移动较快，低层低压移动较慢，低层出现明显的暖式切变，有利于暖湿气流的聚集。13日08时风随高度顺时针旋转，雷达站上空依然有暖平流，低层有偏北风急流，水汽输送强。

海上的水汽是本次降雪的主要水汽来源,低空西南急流和偏南急流的输送使得暖湿气流被源源不断地输送到黑龙江中东部,并得以聚集,从而为降雪的增强提供了有利条件。水汽通量及其散度的分析表明，此次降雪过程水汽来源主要为500 hPa以下，以850 hPa最为明显。12日20时，850 hPa偏南暖湿气流自渤海湾向北输送，东南暖湿气流自日本海向黑龙江省东部地区输送，强水汽输送中心为4 g·cm-2·hPa-1·s-1。哈尔滨地区附近为水汽通量中心，达-10×10-8g·cm-2·hPa-1·s-1。13日08时，随着低涡系统向东北方向移动，来自日本海的暖湿气流转为近东西向，水汽通量辐合中心向北移动，移至绥化与黑河交界处，辐合强度明显减弱。

6 结论与讨论

通过对2010年4月12-13日黑龙江暴雪过程的初步研究,可分析得出:

（1）此次黑龙江降雪过程是由地面气旋北上带来的南来倒槽所引发，500 hPa高空低涡的发展是产生黑龙江暴雪天气的主要背景环流。

（2）云系发展、移动与降雪有较好的对应关系，降雪主要发生在涡旋云系顶部。

（3）此次过程水汽主要来源为渤海及日本海。低空急流穿越日本海，为大（暴）雪落区输送了丰沛的水汽，低空急流的水汽输送和低层强上升运动使降雪强度增大。低空急流北移使暖湿空气输送到黑龙江省东北部地区，促使大的降雪落区由南向北移动。

（4）多普勒雷达图像信息对较大降雪区位置及变化的预报具有较好的指示意义。

[1]张小玲,程麟生.“96.1”暴雪期中尺度切变线发生发展的动力诊断.Ⅰ涡度和涡度变率诊断[J].高原气象,2000,19(3):285-294.

[2]张小玲,程麟生.“96.1”暴雪期中尺度切变线发生发展的动力诊断.Ⅱ散度和散度变率诊断[J].高原气象,2000,19(4):459-466.

[3]张晰莹,张礼宝,袁美英.一次降雪过程的多普勒雷达探测与分析[J].气象科技,2003,31(3):179-182.

[4]王丽荣,汤达章,胡志群,等.多普勒雷达的速度图像特征及其在一次降雪过程中的应用[J].应用气象学报,2006,17(4):452-457.

Analysis of the weather process of blizzard caused by Northeast Cold Vortex in Heilongjiang province

ZHANG Zhi1,WANG Qiu-jing2,ZHAO Guang-na3,ZHANG Yi-yang1
(1.Heilongjiang Province Public Service Center,Heilongjiang Harbin 150036;2.Heilongjiang Province Meteorological Institute, Heilongjiang Harbin 150030;3.Heilongjiang Province Observation,Heilongjiang Harbin 150030)

Analyzed the weather process of blizzard which caused by Northeast Cold Vortex and happened during April 12-13,2010 in Heilongjiang province with the NECP data,satellite data,Doppler radar data and the real-time data.Also,the mechanism and the weather characteristics of this process was discussed in detail.It found that the blizzard was caused by the ground vortex moving to the north,and the confluence of east wind warm air current in the front of high vortex and the cold air current in behind of trough caused the warm front frontogenesis,then the blizzard was formed on the north east part of vortex.The lower level jet and the strong convergence provided the enhancing mechanism.And there was a good corresponding between the development and the moving of cloudy system and the heavy snow happened on the top parts of comma cloud.

Blizzard;Northeast Cold Vortex;Jet;Doppler velocity

P458.1+2

A

2012－2－1

张治（1979-），男，吉林省农安县人，兰州大学，本科生，工程师.

1002－252X(2012)02－0008－02