2016年1月英德罕见冬季冰粒降水天气过程分析

吴艳霏　熊绎　王克

摘 要：本文采取常规天气图、NCEP再分析资料及自动站观测资料等相关气候资料，对2016年1月22-26日广东英德市冬季罕见冰粒降水天气过程展开分析，结果表明：此次罕见冬季冰粒降水天气过程是因为寒潮天气引起；强烈冷空气由西北部入侵，中纬度竖槽加快速度不断移动合并深入极涡槽内，极涡槽持续显著向南加深，推动地面冷空气持续向南边区域增强，导致英德出现罕见冬季冰粒降水天气。

关键词：英德；冰粒降水；天气形势；物理量

1天气概况

2016年1月22～26日受强寒潮天气影响，广东省出现全省性低温（<5℃）和大范围冰冻天气，英德市遭遇历史罕见冰粒降水天气，降温幅度达7℃～9℃，出现5～7级偏北大风。此次冬季冰粒降水天气不仅影响当地人们正常生活，而且给农业、林业、养殖业、畜牧业造成较大影响，农户经济损失较大。

2天气形势分析

2.1高空形势

分析1月22～26日位势高度平均场，本次寒潮冰冻天气是一次显著横槽型转竖类寒潮天气过程。亚欧中高纬为两槽一脊型径向环流，两槽是“西欧槽”和“东亚槽”，分别处在欧洲西部黑海附近与贝加尔湖以东，一脊为贝加尔湖以西到欧洲东部；低纬度受南支槽影响，副高于南海中部菲律宾吕宋岛向北稳定维持。寒潮冰冻天气发生前后天气形势分析可知，500hPa上，西欧槽18日开始发展，高度脊超前于温度脊，黑海至里海一带存在一显著暖平流，其促进了脊增强；随后暖平流逐渐强化，在西欧槽逐步发展并东移作用下继续发展；低纬区域南支槽在孟加拉湾一带建立且持续东移，华南主要为偏西气流。1月22日，500hPa上，高壓脊不断发展朝北边延伸，南边和南方暖空气联系被西欧槽所引来的冷空气截断，在乌拉尔山产生阻塞高压，另外，高压脊北边被西欧槽冷平流所影响，高压脊持续东移时倾斜，表现为西南—东北向，高压脊前风向从偏北风逐渐转化为东北风，巴尔喀什湖同贝加尔湖之间形成横槽并维持，冷空气在蒙古国；23日俄罗斯新地岛位置存在一小槽，伴随小槽不断朝东边移动，使得冷空气逐步入侵高压脊，破坏准静止环流系统，使高压脊移动变形，最后致使阻塞高压崩溃，横槽后面东北入流转变成西北气流，暖平流正变高推动横槽转化成竖槽，较强冷空气持续南下。低纬副高保持稳定少动状态，南支槽表现为缓慢移动，且维持在我国南部沿海，西南区域受西南急流影响，具备特别好水汽条件。24日中纬度竖槽加速移动汇集渗进极涡槽内，极涡槽持续显著朝南变深，推动地面冷空气大举南下，造成英德罕见冰粒降水天气。25-26日极涡槽变弱移至海面，槽后西北气流转变成偏西气流，冷空气势力减弱。

2.2地面形势

地面场上，20～22日地面冷高压不断加强，高空槽东移，后边偏北气流使得地面强冷空气逐步扩散。21日20时地面存在首条冷锋，开始影响我国南方大多区域。23日20时新地岛小槽持续东移，高压脊变化，极涡槽南压，地面冷空气持续南下，首条冷锋延伸到南边沿海地区；横槽不断转竖，促使地面冷空气由中路偏西地方向南侵入至整个西南，地面冷高压中心变强，达1085hPa，在冷高压前方形成另一条冷锋，该冷锋主要处在长江以北。在地面锋线持续产生变化时候，配合中低层大气斜压锋，致使我国许多地区强降温、大风及冰冻雨雪天气（图1），英德市发生罕见冰粒子降水天气。

2.3温度平流对气温局地变化影响

此次罕见冬季冰粒降水天气发生过程中，中前期存在大规模锋面云系，这非绝热因子造成的温度日变化很小，所以在锋面云系时温度平流会对温度局地变化产生影响，锋面过境前可对850hPa冷平流动态变化探讨。寒潮冰粒天气出现前两日，在中低层偏南风影响下，我国东南沿海850hPa上与暖平流相对应，中心值是18×10‐5℃/S，即使该区域遭到地面弱冷空气延伸影响，天气呈阴雨状态，但气温回暖较显著。21日20时至24日20时850hPa温度平流锋面过境后，横槽在巴湖偏东到蒙古国西部存在带状冷平流区，平流中心‐15×10‐5℃/S；还有一个冷平流中心处于我国宁夏与蒙古国的低压系统保持对应，中心‐23×10‐5℃/S，广东省大部分区域受弱冷平流影响。

图1 2016年1 月 21日 20 时～25 日 08 时地面冷高压中心强度变化动态

3物理量场

3.1水汽条件

冰粒降水天气发生前后英德上空相对湿度变化，20-23日850hPa相对湿度均>90%，22-23日随强冷空气不断南下，相对湿度>90%湿区持续延伸到450hPa，湿层逐渐深厚，为冰粒降水天气产生提供较好湿层厚度。对应地面测站，22日英德市大多地区出现冰粒子降水天气。由于冷空气主体南下，25日晚间地面受强冷高压作用，700hPa以下相对湿度降至40%，中层存在浅薄湿区，对冰粒子天气维持不利。冰粒子降水天气发生期间，925hPa以下水汽通道大都属于太平洋上回流水汽输送；中层水汽输送由南海及孟加拉湾输送。22-26日强冷空气南下后，广东省上空水汽辐合大值区处在广东西北方向，中心值为-4.5×10-7g/（hPa·cm2·s），导致英德冰粒降水天气显著，说明有利水汽条件促进英德市出现冬季冰粒降水。

3.2动力条件

从英德上空的涡度以及散度的时间变化分析可知，在冷空气前锋持续南下前期，正涡度区伸展高度仅到700hPa左右，从21日白天起，由于低层切变线和地面冷空气主体南压，正涡度区持续增强，同时朝着上方蔓延，22日涡度值明显变大，最高达6.5×10-5/s，且出现在700hPa附近，说明700hPa较强辐合，促使此次冰粒降水天气发生发展；散度场上，21-25日中低层有较强辐合，中高层存在弱辐散，对低层上升运动持续发挥关键作用。可见中低层良好辐合作用及动力抬升为英德此次罕见冬季冰粒降水天气出现给予较好动力条件。

3.3温度层结分析

分析温度层结可知，1月19-20日广东上空0℃层处于600hPa附近；20日后伴随冷空气南下，0℃层高度快速降到950hPa，在逆温层作用下，广东省大部出现雨夹雪。21-23日逆温层被破坏英德市局部出现冰粒降水天气。25日后地面冷高压主体东转，850hPa转偏南气流，0℃层高度抬升到700hPa附近，低温冰冻天气过程结束。

4结论

①此次罕见冬季冰粒降水天气过程是因寒潮天气引起；强烈冷空气由西北部入侵，中纬度竖槽加快速度移动合并深入极涡槽内，极涡槽持续显著向南加深，推动地面冷空气持续向南增强，导致英德出现罕见冬季冰粒降水天气。

②南支槽前西南暖湿气流与北方冷空气积聚，配合中低层切变和风场风速辐合为此次英德罕见冰粒降水天气提供较好水汽条件、动力抬升及不稳定层结条件。

参考文献

[1]张凌云，李宜爽，王艺.2013年初桂北寒潮天气过程分析[J].气象研究与应用，2014， 35（4）.

[2]张山清，田惠平.一次全国性寒潮暴雪天气过程分析[J].新疆气象，2005，28（4）.

第一作者简介

吴艳霏（1989-）女，汉族，广东英德市人，本科，气象服务助理工程师，从事气象服务工作。