2018年1月25—28日岳阳低温阴雨雪过程成因分析

袁泉 蒋帅 黄海波 王彩 陈姣荣

摘要 利用常规观测资料和NCEP再分析客观物理量场、多普勒雷达产品资料，就2018年1月25—28日岳阳市低温阴雨雪天气过程的形成原因进行了分析，指出当地连续性低温阴雨雪天气发生的环流形势特征及演变，总结了应用数值预报产品的经验以供借鉴。结果表明：在500 hPa和700 hPa环流形势稳定的情况下，降雪地区的位置与850 hPa～925 hPa的辐合区位置相对应；活跃的水汽输送，较强的辐合可以使雨雪天气得以维持；低层冷空气对冬季降水相态具有关键性作用。

关键词 岳阳；阴雨雪；成因分析

中图分类号：P44 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2018）02-029-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.02.013

低温阴雨雪是岳阳市严重的灾害性天气之一，是一种大规模强冷空气活动与西南暖湿气流结合所产生的强烈天气过程，在雨雪的同时还常伴有冰冻的发生，给岳阳市工农业生产，交通运输，电力等造成严重的影响。2018年1月25日受地面强冷空气爆发南下的影响，岳阳市自北向南出现了一次强降温雨雪冰冻天气过程，25—28日出现了大范围的雨雪天气，部分地区出现暴雪和雨淞冰冻现象，给人民群众生产生活带来了严重困扰。了解雨雪天气成因，为该类天气的预测、预警和防御提供参考的依据是广大气象工作者研究的课题。通过对该次天气过程成因的探索分析，以期对类似的大气环流背景条件下发生的重大天气过程的发生发展有更进一步的认识，以寻求其可能出现的天气系统特征规律。

1 天气实况与灾情

2018年1月25日开始受强冷空气影响，岳阳市出现一次低温雨雪冰冻过程，冰冻影响程度和严寒期日数均为2008年以来之最。全市普降冻雨、雨夹雪转大到暴雪，截止到29日8：00，极端最低气温达-5.8℃（山区-10.8℃），最大积雪深度6 cm，最大积冰厚度3 mm，极大风速14.4 m/s（汨罗市磊石站）。具体分县市天气实况如表1所示。

受该次低温雨雪冰冻影响， 岳阳市受灾人口7.6万，水电基础设施受损较重，直接经济损失达15 950万元。

2 天气形势特征

2.1 中高纬环流形势

1月24日开始500 hpa乌拉尔山为阻高形势，巴湖至贝湖之间地区有低涡，贝湖东侧至东北地区亦有低涡存在。巴湖至贝湖有横槽形成，出现了相对稳定的阻塞形势，随着乌山阻塞高压缓慢发展东移，贝湖东侧的冷涡随之向东南逐步移入我国东北地区上空。低涡南侧有小槽发展东移，槽前正涡度平流有利于低层系统发展。中纬度地区经向环流明显，巴湖地区低涡不断分裂有小槽沿中纬度气流南移东出。地面图上，与高空东北地区冷涡对应，在蒙古至东北地区维持有一中心气压为1 050 hPa的冷中心存在，不断有冷空气分裂南下，影响湖南地区。该形势维持至1月29日8：00乌山阻高形势崩溃，巴湖地区低涡减弱，东北低涡东移入海过程基本结束。

2.2 低纬环流形势

过程开始前的1月24日8：00湖南地区受弱脊控制，孟湾地区有低槽强烈发展。25日8：00孟湾低槽发展东出，湖南地区转为槽前。500 hPa大风轴位于湘中一带，岳阳地区处于500 hPa大风轴的东北侧的辐合上升区中。25日8：00—20：00，700 hPa急流轴逐渐由长江北岸地区南退至湘中一带，岳阳位于700 hPa急流轴的左前方。850 hPa至925 hPa东北气流旺盛，低层冷垫深厚，至26日20：00 850 hPa轉为东南风，为次过程降水的第一阶段，该个阶段岳阳市所属6县市降雪量较为均匀，水汽主要来自700 hPa。温度图显示，25日8：00—20：00，700 hPa逐渐降至-3℃，整层空气降至0℃以下，降水相态随之由雨转为雪。降雪过程的第2阶段为26日20：00至27日20：00，该阶段500 hPa环流形势平稳，700 hPa急流轴仍然位于湘中一带，850 hPa至925 hPa转为东南风，低层辐合带位于湘中偏北地区，岳阳市北部三县市降雪量大于南部三县市，降雪水汽来自700 hPa及以下近地面各层相互作用。温度图上，850 hPa为-6℃，冷垫维持，降水相态仍为降雪（图1）。

降雪过程的第3阶段是27日20：00之后，该阶段850 hPa至925 hPa又转为东北风至北风，中低层切变线位于安庆至长沙一带，主要降雪区与850 hPa切变线位置吻合。

综上可知，在500 hPa和700 hPa环流形势稳定的情况下，降雪地区的位置与850 hPa至925 hPa的辐合区位置相对应。对于岳阳市来说，850 hPa为北风中低层辐合区偏南，南部三县市降雪量大于北部三县市，反之则北部大于南部。

3 多普勒雷达资料分析

3.1 基本反射率分析

整个雨雪过程中，岳阳地区为层状云降水回波，反射率因子在30 dbz以下，从1月24—27日长时间稳定影响岳阳地区。充沛的水汽，稳定维持的层状云降水，造成了岳阳地区累计降水量20～35 mm的雨夹雪或雪的较严重灾害性天气过程。

3.2 基本速度分析

降雪过程的第1阶段近地面东北气流强盛，岳阳雷达1.5°仰角出现了径向速度≥12 m/s的正负速度对（牛眼）（图2），东北风伸展高度至1.8 km，主要辐合区位于岳阳南部三县市。降雪过程的第2阶段，近地面东北气流有所减弱，850 hPa东南气流加强，岳阳雷达1.5°仰角上可以看出，岳阳雷达周边0.6 km高度以上出现较强的东南气流， 0速度线呈S形分布，底层风向随高度顺转有暖平流，辐合区在岳阳市区至岳阳县一带，这一时段的主要降水在岳阳市的北部县市。降雪过程的第3阶段和第1阶段的雷达特征类似，强盛的东北气流延伸到湘中一带，主要降雪区亦位于湘中一带。

3.3 风廓线分析

降雪过程的第1阶段，岳阳雷达风廓线图上2.1 km高度以下各层为稳定的东北气流控制，850 hPa冷垫长时间维持。2.4～4.9 km高度为风速≥12 m/s的西南急流区，700 hPa水汽输送旺盛（图3）。

降雪过程的第2阶段，西南气流加强扩展至低层，1.8～4.9 km高度均为西南气流控制，中低层水汽输送有所加强。850 hPa以下东北气流厚度有所减薄，但气温仍为-6℃，降水相态为雪，岳阳北部县市降雪明显。

降雪过程的第3阶段和第1阶段的雷达风廓线特征类似。

4 物理量分析

4.1 水汽及温度场条件

降雪过程中，湿层深厚，由26日20：00长沙站探空曲线可知，湿层伸展至600 hPa。850 hPa以下为北风气流，以上为旺盛的西南气流，风的垂直切变较强。分析温度层结，850 hPa和700平共处hPa之间有浅薄的0℃附近的融化层，但850 hPa在以下≤0℃有利于液态水滴凝结为固态降雪，故岳阳地区降水以固态降雪为主。

分析水汽通量及其散度可知，降雪过程中，西南气流旺盛，西南急流顶端延伸至岳阳地区，岳阳位于西南急流大风轴的左前方辐合区，水汽通量散度，整个中东部地区均为负散度的辐合区内，岳阳地区在-10～-15的较大值区内。整个降雪过程，水汽输送活跃含量充足，辐合较强，使得雨雪天气得以维持且量级较大。

4.2 垂直运动

垂直运动时成云致雨的关键因素，降水的强度一般与中低层的上升运动有关。从图4可知，1月24日至8：00至29日2：00 omega值有3次负值时段，分别对应3次明显降雪时段。上升运动最大绝对值≥2 Pa/s，上升运动较强，有利于降水的形成和雨雪维持。

4.3 温度场及降雪维持分析

雨雪相态是冬季预报的重点之一，实际业务中出现降雪一般需要850 hPa≤-4℃，地面2 m气温≤2℃，整层气温≤0℃。雨雪相态转换与各层温度密切相关。

从图5可知， 25—27日，850 hPa 0℃线位置稳定位于湘中以南地带；700 hPa 0℃线由相中以南逐渐往北抬升，说明700 hPa西南气流逐步加强，湘中一带地区在700 hPa，26—27日出现融化层，湘中及以南地区以雨夹雪或冻雨为主，而岳阳地区各层仍处于0℃以下降水相态以雪为主。且在湖南省区域850 hPa温度普遍低于700 hPa，低层温度低于高层，说明高层无冷平流入侵，冷空气主要来自于低层的东路冷空气，越到低层冷平流越强。因此，低层冷空气对冬季降水相态具有关键性作用，各层的温度指标也具有指标性意义。

5 小结

（1）在500 hPa和700 hPa环流形势稳定的情况下，降雪地区的位置与850 hPa至925 hPa的辐合区位置相对应。

（2）充沛的水汽，稳定维持的层状云降水可以造成岳阳地区冬季累计降水量20～35 mm的雨夹雪或雪的较严重灾害性天气过程。

（3）岳阳地区降雪过程，水汽输送活跃，辐合较强，使得雨雪天气得以维持且量级较大。

（4）低层冷空气对冬季降水相态具有关键性作用，各层的温度指标也具有指标性意义。

参考文献

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[2] 袁泉，袁生保，唐丽君.2008年元月冰冻天气过程分析[A].第26届中国气象学会年会论文集[C].北京：中国气象学会，2009.

[3] 姬雪帅，王淼，黄若男，等.2015年張家口一次暴雪成因分析[J].农业灾害研究，2017（9-10）：25-27.

责任编辑：刘赟