黑山县初春大雪过程诊断分析

纪源?刘春彤++白雪

摘 要：本文主要叙述了黑山县对春季一场大雪天气形势进行分析，从高空和地面等形势及物理条件等方面阐述这次降雪过预报的理由。

关键词：初春大雪； 形势分析 ；天气学诊断

一、降水天气实况

受海上高压后部暖湿 气流和蒙古气旋影响，2月20日10时开始我省自西向东普降雨雪，截至22日8时，全省62个国家级气象观测站均出现降水，平均降水量为6毫米，最大降水量为15毫米，出现在丹东。此次过黑山降水相态为纯雪，降雪分为两个主要时段，第一轮较强降雪黑山从20日下午14时开始，持续到 20日17时结束，在21日0时第二轮较强降雪开始，并一直持续到21日早晨。整个过程黑山降水量为6.9mm。此次过程是2014-2015年冬季黑山地区最大的一场降雪，持续时间较长，虽然未达到暴雪级别，但由于下雪正值春节期间，给交通运输、通信和人们的生产、生活等方面带来了一定的影响。过程结束后，黑山县气温下降达6到8度，陆地伴随5到6级偏北大风，还带来了扬沙和浮尘天气。

二、天气尺度形势分析

1.高空形势分析

这次天气过程发生前一天，2月19日500hpa中高纬度为两脊一涡形势，在俄罗斯东部沿岸和俄罗斯西部向北一直到喀拉海地区均受高压脊控制，其西部高压脊前偏北气流引导冷空气南下在新西伯利亚一带堆积形成低涡，伴有-47度的冷中心。中纬度地区与高纬度地区位相基本一致，但以纬向环流为主，多短波槽活动。东北地区受高压脊控制，其以西河套

顶部有一短波槽，未来减弱东移并未对我省造成影响。而19日08时位于新疆地区的短波槽在东移过程中，由于冷涡底部的冷空气注入，槽内有冷平流，使其逐渐加强，在20日到达河套地区，该短波槽就是我省此次大范围雨雪天气的主要影响系统。槽前西南暖湿气流也强烈发展，使得控制东北地区的高压东移加强，在20日20时移到海上，形成一定的阻塞形势，使得此次过程持续时间较长。

2.低空天气形势分析

虽然从500hpa的天气形势分析确定了主要影响系统，但从降雪起始时间来分析，20日12时降雪开始时，高空槽的位置离我区较远，它是从20日夜间开始影响我区的。另外前面也提到此次降水实际分为20日午后和20日夜间两个时间段，所以经过对低空和地面系统的分析能够更好地分析此次降雪过程。在降雪之前19日，东北地区受强大的高压暖脊控制，148线已经北伸到黑龙江地区，北面的低涡东移南下，中心到达贝湖地区。到20日08时，高压东移到海上，脊前西南暖湿气流强烈发展，形成低空急流，自南向北一直延伸到黑龙江北部地区，在高压后部有弱切变存在，北部低涡继续东移，其底部横槽仍位于蒙古国，还未对我省造成影响，所以20日午后的降雪是由高压后部的暖湿切变所影响的。到20日20时，海上高压东撤，低涡底部横槽转竖，引导冷空气南下，与西南暖湿气流相结合，低涡底部低槽与高压后部切变相结合，并进一步加强，在20日夜间影响我省，是第二轮夜间降雪的主要影响系统。到21日08时，切变正好压在我省中部地区，我区转为偏北风，降雪结束。

3.地面天气形势分析

对地面系统进行分析也可以发现地面的主要影响系统蒙古气旋在20日08时仍位于蒙古国地区，我区受海上高压后部影响。在20日08时，降水从山东半岛开始，虽然从气压场上分析不出明显的系统，但从风场上分析，可以看到有风向的辐合。降水区自南向北推进，在20日午后开始影响我区。之后，蒙古气旋东移南下，在20日夜间冷空气与南部系统相结合，再次影响我区。所以，20日午后降水是受山东半岛北部海上弱的辐合区影响，夜间降水是主要受蒙古气旋影响。

三、天气学诊断分析

1.低空急流及水汽条件分析

分析各层风场和低空急流可以看出，这次强降雪过程中西南急流强盛，从20日08时开始，低空急流已经建立，由于受海上高压外围影响，850 ～ 700 hPa上从华南到江淮流域一带为一致的强盛西南气流，从江淮到山东半岛为东南气流，再向北穿过我区一直延伸到黑龙江地区为西南急流，由于高压伸到陆地的部分对水汽输送形成一定的阻挡，所以在20日白天，我区降雪的水汽来源主要是渤海。到20日夜间，高压完全东移到海上，低空急流将水汽源源不断向东北地区输送，为大雪的发生提供了非常有利的水汽条件，雨雪大值中心出现在低空急流左侧，到21日08时，急流东移，主要降水带也随之转移到我省东部地区。

通过分析850 hPa和700 hPa的水汽通量场、可以看到我国东部自南向北为水汽大值带，水汽通量高值舌向北一直伸展到黑龙江地区。穿过东北地区向西南一直到广西地区做空间垂直剖面，可以看到水汽主要集中在500hpa以下，在我国南部广西、湖南一带为水汽通量大值中心，另外在我省中部到吉林西部一带也有一个中心存在，但其中心值远远小于南部，但对于降雪来说，这样的水汽条件已经达到东北地区大雪的标准。通过分析水汽通量散度场可知，在20日白天到夜间，我区有弱的辐合，水汽辐合中心位于吉林地区。从低空风场分析可以看到辽宁境内西南风较大，而进入吉林风力逐渐减小，风力的辐合造成水汽在此辐合。

2.动力条件分析

大雪的产生必须有高低空气流密切配合，产生较强的上升运动。从沿121°E所做的经向垂直剖面，可以发现，2月20日20：00在渤海以北一直到内蒙与吉林交界处低空850hpa有较强的气流辐合、高空为辐散，则在此对应较强的上升运动，而在925hpa以下，在我区附近为辐散，这是由于降雪所產生的下沉气流在地面附近辐散所造成的。低空辐合、高空辐散，导致上升运动的加强和维持，水汽场与垂直速度场的相互耦合以及水平方向上气流的辐合促使了强降水的发生。

3.热力条件及降水相态分析

对2月20日20：00 锦州站探空图进行分析 ，可以看到在500hpa以下大气整层近于饱和，说明水汽条件非常好。从风场垂直分布可以看到，整层均为≥14m/s的南到西南风，且在500hpa以下，风向顺转，存在明显的暖平流 ，这说明存在明显的暖湿气流的输送，预示着还将有较大降水产生。从温度层结曲线来看，20日20时整层温度均低于0度，所以降水性质为纯雪。从20日08时到20日20时，地面到1000Hpa和中高层温度变化都不大，925hpa到850hpa之间温度下降明显，下降幅度达4到5度，可见此次降雪过程，冷空气是从低层侵入，大量暖湿空气沿着锋面上升，在700hpa到850hpa之间形成稳定的逆温层，而到了21日08时，高空冷空气南下，逆温被破坏。

四、卫星云图分析

分析此次降雪过程的红外云图演变也可以发现，此次过程分为两个阶段，受两个不同云系的影响。第一阶段的降雪是受从河北地区东移北上移入我省后加强发展的中尺度云团影响，该云团中午11时开始移入我区，我区降雪开始，之后该云团缓慢东移，中心强度逐渐加强，影响范围也逐步扩大，在20日18时，该云团已完全移出我区，继续影响辽东地区，该云团虽然尺度较小，但产生的降水强度较大，给锦州市区带来4.1mm的降雪。之后，降水有一段间歇期，但从云图演变可以看到，其后在河北至河南地区存在高压后部的暖湿云系北上，北部还有冷涡底部的高空槽云系东移南下，南北两条云系在河北北部地区相结合，并于21日半夜进入我省境内，给我省带来新一轮的大范围降雪，之后该条云带伴随高空冷涡的旋转逐渐东移北抬，在21日白天移出我省，我省的降雪也随之结束。

五、预报失误原因分析

对于此次降雪过程的预报，全省都出现了一定程度的失误。锦州气象台经过会商得出的预报结论为20日白天，黑山多云；20日夜间全区有雨夹雪；21日白天全区转为小雪。与实况对比，可知在降水起止时间上出现了明显失误，降水的开始时间和起止时间均提前。经分析可知，其原因主要是因为此次过程主要考虑受蒙古气旋影响，而对海上的南部系统有所忽略，而且降水均在蒙古气旋前部暖区产生。另外对降水相态也没有完全预报准确，由于在降水前，低层暖平流明显，850hpa的温度一直在-2到-3度左右，温度较高，而中低层温度是决定降水相态的关键，因此考虑降水前期为雨夹雪。而实际降水开始时，中低层冷空气迅速侵入，850Hpa至925hpa温度下降，地面温度一直在0度以下，降水相态为纯雪。而且对降水量也预报偏小，主要因为考虑受蒙古气旋南下影响，而锦州地区较大降雪均是地面倒槽或南部气旋北上影响，所以预报为雨夹雪转小雪。实际第一阶段降水受海上高压后部切变线影响，且高压后部西南急流强盛，水汽条件非常好，所以黑山县降水达大到暴雪级别。