石河子地区一次寒潮型暴雪天气成因分析

杨举芳，尹育红

（石河子气象局，新疆石河子832000）

石河子地区一次寒潮型暴雪天气成因分析

杨举芳，尹育红

（石河子气象局，新疆石河子832000）

受北方冷空气和西南暖湿气流的共同影响，从2015年12月10日白天至11日夜间，石河子垦区普遍出现小到中量的雨夹雪转雪，安集海片区大量，乌兰乌苏和石河子市达暴量（过程降水量乌兰乌苏17.0 mm，石河子市17.2 mm），13日最低气温较11日下降12.6～14.8℃，日平均气温下降11.8～13.1℃。本文从影响系统、水气、动力条件等分析了此次寒潮暴雪天气的主要成因为：500 hPa形势南北2个低涡东移过程中打通使锋区加强；地面冷高虽是西路路径，东移过程中不断加强，和蒙古高压汇合后增强；700 hPa 90%～100%高湿区长时间维持；较长时间的整层上升运动为暴雪提供强动力；200 hPa高空急流长时间存在维持中低空的持续上升运动。

寒潮暴雪；成因；石河子

1　成因分析

1.1影响系统

1.1.1500hPa-南北2个低涡东移过程中打通使锋区加强

12月6日20时500 hPa天气图上（见图1），巴伦支海有一低涡（中心值496 hPa），里黑海南面有一低涡（中心值548 hPa），从里海至新疆为纬向环流。从6日至8日，巴伦支海低涡不断东移南下，黑海南面的低涡也不断东移减弱,至9日08时，巴伦支海低涡已移至乌拉尔山以东（中心值496 hPa，冷中心-36℃），并携带低槽，南端位于里咸海之间，里、黑海南面低涡东移减弱成槽，9日20时，南北2支低槽汇合，锋区明显增强，10个经距内有10根等高线。10日白天至11日白天，受这两支低槽的共同作用，石河子垦区普遍出现小到中量的雨夹雪转雪，安集海片区大量，乌兰乌苏和石河子市达暴量。

1.1.2地面影响系统

从7日20时至12日08时海平面气压实况图分析（图2）：7日20时地面高压中心（1 037.5 hPa）在黑海以西，蒙古地区也有一高压中心（1 035.0 hPa），黑海以西的冷高不断东移，10日08时移至咸海（中心值1 040.0 hPa），于11日20时与蒙古高压汇合并加强，中心位于巴尔喀什湖南（中心值1 042.5 hPa），呈纬向带状分布，长时间影响石河子垦区，12日08时，1042.5 hPa的高压控制石河子，石河子垦区气温骤降，之后石河子垦区气温逐渐下降。

1.1.3冷空气源地及路径—西方路径

从ECMWF粗网格预报的12月7日至10日20时的海平面气压场分析得出（图3），影响石河子垦区的寒潮暴雪天气的冷空气源地在黑海以西，冷空气沿着北纬40°附近东移入侵石河子垦区冷空气路径为西方路径。

图1　2015年12月6日20时（左）和9日20时（右）500hPa高空实况

图212　月7日20时（左）至11日20时（右）地面冷高移动路径

图3　ECMWF粗网格预报12月7日至10日20时的海平面气压场

1.2云图特征

图412　月10日22时30分云图

12月9日白天石河子垦区阴天，市区气温较高，为-3.4～-1.8℃，气温日较差只有1.6℃，这种背景为冷空气入侵达到寒潮标准奠定了良好基础。卫星云图可见（图4），12月9日19时30分以后，在巴尔喀什湖西南不断有云系生成，沿国境线东北移，东移过程中不断南压加强，10日夜间大片亮温很低的云系维持在石河子上空，该时段也是石河子垦区降雪最强的时段。11日16时30分后云系主体已移出石河子垦区，垦区的降水也迅速减弱，17时后没有出现有量降水。

1.3雷达回波特征

在石河子雷达扫描图上（图5），从10日09时33分至11日15时41分的组合反射率因子图上可以看出,回波强度15～20 dbz一直处于安集海至石河子市一带，下野地和莫索湾片区的回波强度多在0～15 dbz，雷达回波强度和降水的大值区一致。

1.4诊断分析

1.4.1水汽条件——700 hPa 90%～100%高湿区维持36 h

从12月7日20时ECMWF细网格相对湿度预报上反映，700 hPa 10日08时90%～100%高湿区已经进入石河子垦区，850 hPa相对湿度08时达60%～70%，08时没有出现降水，至10日11时，700 hPa相对湿度达100%，而且一直维持到11日20时才减小到90%。降水在9时30分以后出现并逐渐加大，有量的降水持续到11日17时。700hPa相对湿度预报的大值时段与降水时段相吻合。

1.4.2动力条件

1.4.2.1垂直速度场-较长时间的整层上升运动为暴雪提供强动力

从12月7日20时T639垂直速度场预报分析，10日02时700～200 hPa都是上升运动。700 hPa的上升运动一直维持到11日20时，最强值-32出现在11日08时；500 hPa的上升运动一直维持到10日20时，最强值-36出现在10日14时；200hPa的上升运动一直维持到11日14时，最强值-8出现在11日08时；850 hPa的上升运动区11日02时才进入石河子垦区，维持到11日14时，最强值-24出现在11日02时。垂直速度场维持了较长时间的整层上升运动，10日夜间是降雪最大时段。

1.4.2.2ECMWF细网格200 hPa风场-急流长时间存在维持中低空上升运动

ECMWF细网格7日20时200 hPa风场预报（见图6），从10日08时～11日02时＞40 m/s的急流轴一直维持，起到强的抽吸作用，使中低空上升运动长时间维持，有利于暴雪的产生。

图512　月10日9时33分（左）11日4时31分（右）石河子雷达回波

图6　ECMWF7日20时预报11日02时200 hPa风场

4　结论与讨论

4.12015年12月10至13日石河子寒潮暴雪成因

通过对2015年12月10至13日石河子寒潮暴雪天气过程的高空、地面影响系统、水汽和动力等条件分析，本次天气成因有6方面的原因：（1）500 hPa形势南北2个低涡东移过程中打通使锋区加强；（2）地面冷高虽是由西路路径，东移过程中不断加强，和蒙古高压汇合后（中心值由1 037.5 hPa增强为1 042.5 hPa），呈纬向带状分布，长时间影响石河子垦区；（3）700hPa90%～100%高湿区长时间维持（36h）；（4）较长时间的整层上升运动为暴雪提供了强动力；（5）200 hPa高空急流长时间存在，维持中低空的持续上升运动；（6）天气来临前气温维持较高，地面冷高进来时降温幅度大，容易达到寒潮标准。

4.2预报难点分析

石河子垦区冬季出现暴雪的几率较小，尤其是在这种非典型寒潮环流形势下出现大降水天气，其大降水强度、落区不好掌握[1]。预报员习惯参考模式的预报，但是各家模式对这次降水量预报量级均偏小（ECMWF细：3～11 mm，T639：0～9 mm；瑞万思：4.2～11.0 mm；MOS：1.3～8.5 mm）。ECMWF细和瑞万思误差相对小些，T639和MOS误差较大，各模式均未报出暴雪。在一般性降水预报中，各模式预报的降水量偏大几率多，所以各家模式对暴雪的预报能力还比较差，预报员应该进一步加强对低涡天气预报技术的研究，寻找出确定性的预报指标以提高暴雪落区、落时和强度的预报能力。

4.3预报服务经验体会

充分利用高空、地面实况图、雷达、云图和数值预报产品及自动站资料，认真分析有利和不利天气条件，密切跟踪天气变化，及时订正预报，及时发布预警可以弥补预报的不足，也可以收到较好的社会效益。

[1]王秀琴，李四清.石河子垦区2010年12月4日寒潮暴雪天气过程分析[J].新疆农垦科技，2011（3）：65-66.

2016—08—05