贵州强降雪天气过程环流形势分析

2012-09-29曾维

中低纬山地气象 2012年6期

曾维

(民航贵州省空中交通管理分局气象台，贵州贵阳 550012)

1 引言

贵州冬季多出现冻雨天气，雨夹雪次之，大雪或暴雪天气(称为降雪)偶有出现。而一旦贵州降雪天气和冻雨天气连接出现，对工农业生产及人们的生活会造成极大影响。贵州有“雨夹雪、半个月”之说，说明降雪和冻雨天气连接出现，其灾害影响时间一般较长，影响较大。贵州降雪主要受西路冷空气及南海暖湿气流的共同影响而形成，同时南支槽的动力抬升及槽前西南气流对水汽的输送也对贵州的降雪起重要作用。宋丹［1］等对1962—2005年贵州出现的9次大范围持续时间较长的降雪天气过程的大气环流场、水汽和动力条件进行诊断分析。高辉［2］等从气候角度分析了2008年1月10日—2月初我国发生的大范围低温雨雪冰冻灾害可能成因，认为湖南、贵州等地逆温层不断加强并长时间维持是上述地区大范围冻雨持续出现的主要原因。

本文主要通过7个典型个例，从环流形势、地面冷空气等方面对贵州降雪天气进行分析，为降雪天气的预报提供一定的参考。个例时间分别为1965年3月4日、1976年3月2日、1977年2月7日、1983年12月28日、1999年1月10日、2000年1月29日、2008年1月28日，一共7个例，以上个例均为贵州历史上比较典型的降雪天气个例，个例从12月—3月均有代表。使用资料为地面观测资料及NCEP/NCAR再分析资料。

2 降雪天气环流型

从中短期天气预报角度来讲，预报员更为关心产生降雪的前期环流形势，贵州降雪天气的环流与高原北侧的中高纬度环流、高原南侧的低纬度环流以及贵州本地的天气系统有关。本文根据1965—2008年贵州历史上比较典型的降雪天气过程，从短期天气预报角度出发，注重高原上和高原南、北侧500 hPa的天气系统，特别是导致冷空气入侵高原的中高纬度天气系统，把导致该地区冬、春季降雪的环流形势归纳为两种类型:两槽一脊型、横槽转竖型(表1)。以下通过典型个例，分别介绍它们的环流形势、冷空气入侵的路径、高低空配置、水汽供应等。

表1 各降雪环流型情况统计

2.1 两槽一脊型

1977年2月7日降雪天气过程为两槽一脊型。以此为例，分析1977年2月7日500 hPa日平均高度场(图略)，亚洲中高纬地区主要受高压脊影响，西部槽位于乌拉尔山附近，东亚大槽位于140°E以东地区;南支槽异常深厚，位于85°E附近，贵州处于南支槽前西南暖湿气流控制中，强烈的西南暖湿气流为贵州降雪天气提供了充足的水汽供应;河套地区西北部有弱槽发展东南移引导小股冷空气从正北路径南下补充。

700 hPa等压面上(图略)，绕高原的南北两支气流汇合于盆地东部的川渝地区，形成南北风的切变，同时，切变区有冷舌存在，说明沿高原东侧有较强且深厚的冷空气南下，该冷舌切变是贵州降雪天气的关键系统，原因有二:其一，切变为贵州降雪提供动力抬升条件。有无切变是贵州预报降雪或者冻雨的主要指标条件之一。在同等条件下，700 hPa有切变，贵州出现雨夹雪或降雪的可能性大，没有切变贵州出现冻雨或者小雨的可能性较大。其二，冷舌说明冷空气厚度较深，可以使得锋面从贵州的东部地区沿地形爬升向西，直到云南贵州的交界处，锋面影响贵州全省，且冷锋势力足够强，能产生足够的抬升力，为降雪天气提供动力条件。由于地形的作用，冷空气从高原东侧正北路径南下时，下沉增温使得锋面有所减弱，冷气团有所变性，若冷空气及一般强度冷空气通常情况下造成贵州小雨或者冻雨天气。同时，分析1977年2月7日、8日平均海平面气压场可知，冷空气中心位于华北地区，如果没有冷空气的补充，仅靠地转偏向力的作用无法使得冷空气沿着地形爬升，从海拔略低(低洼地带400～600 m)的贵州的东部地区向西爬升至海拔较高(2 000 m)的贵州西部地区。

从地面天气图(图略)上可以看到，蒙古高压较为强大，且高压覆盖东亚除青藏高原外的大部地区，但高压中心已经分裂，分裂冷高压中心位于华北地区，主体略偏东，锋面位于华南地区，呈华南静止锋态势，其西段位于贵州与湖南交界地区;在河套小槽的引导下，冷空气从高原东侧从正北路径补充南下，锋面西段南压到云南与贵州交界处，形成云贵静止锋开始形成的形势。

2.2 横槽转竖型

2000年1月29日降雪天气过程为横槽转竖型。以此为例，分析2000年1月29日500 hPa日平均高度场(图略)，乌拉尔山地区温度脊落后于高度脊，高度脊得以发展、稳定建立，或者东移到西西伯利亚地区，其东侧到贝加尔湖以东地区为发展的横槽，当槽后冷平流发展较强时，横槽转竖，引导强冷空气从正北或者偏东路径南下影响或者补充影响贵州，造成贵州强降雪天气。孟湾地区为深厚南支槽，槽前强西南气流为强降雪天气输送大量的水汽，同时提供能量支持。

中低层(700 hPa及850 hPa)对应横槽位置为较强的冷中心，且有冷舌向西南伸出，冷舌可伸到湖南和贵州地区，冷空气的路径基本与冷舌伸展方向一致。700 hPa贵州主要为较强西南气流控制，风速超过12 m/s，切变位于四川与贵州交界处。

图1 2000年1月29日700 hPa(a)、850 hPa(b)日平均风场及温度场(等值线)

地面天气图上(图略)，蒙古高压非常强大，最强过程冷高压中心可分析出1 057.5 hPa等值线，与两槽一脊型强降雪天气不同的是，横槽转竖型过程冷高压中心位于贝湖附近，随着横槽转竖而快速南下影响贵州。

3 探空图特征

贵州降雪探空图表现为底层存在明显且深厚的锋面逆温层(大气低层温度及露点温度均随高度增加呈上升趋势)，如1976年3月2日和2000年1月29日降雪过程的探空图(图2)。本文统计了6次典型个例的锋面逆温特征(表2)，由表2可知，逆温强度(逆温层顶温度与逆温层底温度之差)普遍为3～5℃，最强可以超过10℃，2008年1月28日08的探空图上，锋区逆温超过10℃。逆温层顶多位于700 hPa以上，逆温层厚度在600～1 300 m之间，说明冷空气强度属于强冷空气。当然，这种逆温似乎与地形有关，因为强降雪天气发生时，700 hPa贵州几乎均为强劲西南暖湿气流。

表2 降雪天气锋面逆温

按照李登文研究员对贵州冬季降水云体的分类方法，将云体分为锋区云体、锋上云体、无锋面逆温云体，7个典型降雪天气个例中只有2000年1月29日降雪天气发生时属于锋区云体，其余6个个例均为锋上云体。值得注意的是，所有个例地面温度在0℃附近，近地层温度随高度增加略有下降，800 hPa附近达到最低，所有个例均低于0℃。800 hPa以上温度随高度增加上升，到700 hPa附近达到最大值，逆温层顶温度在0℃附近，几乎不存在融化层。这与贵州冻雨天气“三层模式”特征有所不同，分析不作详述。