高原边坡地带强降雪天气过程诊断分析＊

赵惠珍，何 涛

（甘南州气象局，甘肃 甘南 747000）

随着经济社会的发展，降雪对设施农业 城市交通及公路运输等行业造成的灾害，越来越大，近几年，形成了大量的预警指标和概念模型。气象工作者多年来一直致力于这类强降雪天气的研究。尤其是近年来,广大气象学者对降雪天气的天气学特征和应用多普勒天气雷达对降雪天气的中小尺度特征进行了广泛的研究，并取得了显著的进展。甘南位于高原边坡地带，具有复杂的地形和气候特征，主要以农牧业为主，降雪对农牧业、交通运输、旅游业以及人民生命财产安全带来很大影响，对此类个例进行深入研究很有必要。本文对在高原边坡地带产生的局地强降雪天气过程在流型配置详细分析的基础上，另外从物理量卫、雷达等方面进行了较为深入的研究。

1 强降雪过程概述

本文选取具有代表性的春季局地强降雪过程进行分析。过程最大降水量16.6mm，3 月16 日11 时开始出现降雪，到17 日08 时降雪天气基本结束，其中合作、夏河、卓尼、碌曲四县降水量达到暴雪。强降雪使得甘南大部分地区出现积雪，最大积雪深度为10cm。

2 强降雪过程分析

2.1 大气环流

2.1.1 大气环流500hPa 形势场

3 月15 日20 时，500hPa 高空图上，有一弱脊位于巴湖西北部，中高纬度为纬向型，亚洲中低纬度为多波动流型；16 日08 时，位于巴湖西北部弱脊缓慢东移，伴随小股冷空气东移南压，甘南西部有弱的冷平流发展，位于高原的低槽开始发展加强，中高空有一东西向的急流位于甘肃中北部,风速≥16m/s；16 日20 时，位于巴湖的脊继续东移，脊前冷空气南压到甘肃中南部，与副高边缘的西南暖湿气流在本地交绥，底层有-≥12m/s 的西南气急流位于副高边缘，维持较长时间的低空急流为本次强降雪天气过程提供了充沛的水汽，此时，高原低槽开始缓慢东移并加强南伸，槽后有较为明显的冷平流；17 日08 时，500hPa 巴湖的脊逐渐被槽取代，高原槽也随之加深并东移出本地，降雪过程结束。

2.1.2 大气环流700hPa 形势场

中低层700hPa 上，3 月15 日20 时本地受偏南气流控制；16 日08 时，在陇东部形成一东北—西南向切变线，切变稳定维持，在甘南北部出现风速辐合；16 日20 时，甘南北部切变仍然维持少动；17 日08 时，甘南本地温度迅速下降，出现冷温度中心，切变也快速东移南压移出本地。

2.1.3 大气环流地面图

3 月15 日20 时地面图上，本地上游有一冷高压生成，高压中心接近甘肃中部，高压中心值达1018hPa，低压倒槽发展旺盛；16 日08 时，地面上甘南本地为低压区，地面倒槽依然维持少动，降强降雪主要出现在低压中心附近；16 日20 时，冷高压较弱逐渐扩展并东移南压，高压前的冷锋也随之东移；17 日08 时，本地转为高压控制，冷锋减弱移出本地。

2.2 相对湿度

在强降水天气过程中，相对湿度的大小对于空气的饱和的程度具有非常直接的反映。为了解暴雪过程整层湿度的分布特征，沿102.9°E 制做3 月16日20:00 至17 日20:00 相对湿度的经向剖面图。在34°～36°N 范围内，16 日20:00 中低层和高层的相对湿度均在40%左右，500hPa 高度上相对湿度基本小于35%，相对湿度自高层到低层变化不是非常显著；到了17 日08:00 高湿区明显增厚，相对湿度大于40%的湿区向上延伸到高层300hPa 以上，500 hPa 以下尤其是中低层相对湿度大于80%，暴雪发生期间中低层相对湿度明显增大，高层相对湿度也略有增大，相对湿度在这一时次发生显著变化；17日20:00，相对湿度逐渐减小，此时强降雪天气也基本结束。

2.3 卫星云图

对于连续强降雪时段，3 月16 日18 时23 时；17日03 时，08 时云图的连续性演变进行分析显示，造成本次强降雪的云系主要为低槽云系和地面冷锋云系，降雪主要出现在高原槽前的暖区。16 日18时，中尺度云团在高原上开始发展，甘南本地相继有中高云系生成；随着高原槽和冷锋的东移，降水云团也随之东移；16 日23 时，强降水云团东移到甘南上空，此时也是降雪最强的时间；17 日03 时甘南持续受到中尺度云团的影响，降雪持续；到了17 日08 时云系移出本地，降水结束。影响甘南的云系由中高云系逐步向中低云系转化，整体云系东移缓慢，在本地上空维持时间较长。

2.4 雷达回波

在3 月16 日23:25 多普勒雷达强度场上，回波主要分布在合作、夏河、碌曲、卓尼为层状云回波，回波分布比较均匀，强度在20dBz 以下，具有稳定降水的回波特征。在23:25 仰角为0.5°150Km 探测范围内的径向速度场上，零速度线穿过测站，零速度线呈典型的“S”型分布，风随高度顺转，由低层的偏南风转为中高层层的偏西风，表明低空存在明显的暖平流，高层存在弱的冷平流，并且风速始终随高度增加。抬高天线仰角，可以看到径向速度存在同样的变化。可以认为，高空冷暖平流和高空急流提供了强烈的不稳定及上升运动条件，是这次降雪天气的主要多普勒雷达特征。

3 结论

1）本次降雪过程中，有一高压脊位于巴湖西北部，势力强盛的冷空气在脊前堆积，伴随着冷涡的崩溃，脊前偏北气流携带强盛冷空气迅速南压，在本地与西南暖湿气流长时间交绥，配合本地中低层的切变线在冷锋的共同作用下形成了甘南强降雪天气过程。

2）西风槽东移加深，中低空急流发展旺盛，源源不断的为本地输送充沛的水汽，并在甘南北部出现强烈的水汽辐合，本地水汽迅速增加区和水汽辐合区，对应着高原强降雪区域。强降雪前后相对湿度有明显的变化。充沛的水汽是强降雪产生的重要条件,较强的上升运动也为暴雪的产生提供了必需的动力扰动条件。

3）卫星云图比较清楚地反映了高原槽前云系生成发展东移，并与本地云系结合减弱移出甘南的整个过程，高原槽云系发展东移是降雪过程主要因素，同时与本地云系叠加使得降雪强度加强。

4）从多普勒雷达径向速度场上，可以看到甘南强降雪过程中高空存在冷暖平流和高空急流，这些为强降雪提供了强烈的不稳定及上升运动条件。