黑龙江省北部一次局地暴雪天气分析

韩 冰，王深义，周奕含，王晓雪

（黑龙江省气象台，黑龙江 哈尔滨150030）

1 引言

暴雪是黑龙江省冬半年易发生的气象灾害之一，暴雪会对交通、通信、农业、林业和畜牧业等造成严重影响，直接危害人民生命财产安全，甚至破坏生态平衡。近年来，我国在暴雪天气的影响系统、流型配置和水汽输送等方面取得了明显的成效[1-2]，针对东北地区的暴雪研究主要集中在降雪的数值研究和动力学诊断[3-8]。周显伟等[9]对黑龙江两次温带气旋暴雪过程进行了对比分析，提出冷涡前部强高压脊使冷涡移动缓慢，从而延长了降水的持续时间，促使暴雪的产生。

黑龙江省大-暴雪的出现时间最早在秋末10月，空间分布上暴雪日数自西南向东北递增，大兴安岭西北部以漠河为中心是暴雪日数的三个高值区之一，时间分布上暴雪常出现在3-4月和10-11月的过渡季节里[10]。本文选取2020年秋末冬初一次局地暴雪过程进行研究，分析该季节降雪天气的特征，为今后的预报工作积累经验。

2 天气实况

2020年10 月末黑龙江省中西部地区出现了一次大范围的雨雪天气过程，其中北部地区降水量达大到暴雪量级，此次降水过程具有强度小、范围大和持续时间长的特点。10月31日08时-11月1日08时，大兴安岭中部共2个市县出现暴雪，24 h降水合量分别为塔河10.7mm、呼中16.8mm。此次过程主要的降水时段集中在10月31日夜间（图1），呼中站小时最大降雪量1.3mm/h，31日16时-1日02时仅11 h累积降雪量就达到暴雪量级（10.4mm）。

图1 2020年10月31日13时-11月1日08时呼中站逐小时降水量实况图

3 环流形势

2020年10月31日08时—11月1日08时，500 hPa上极涡南部有冷空气分裂南下，短波槽快速移过，黑龙江省自西向东开始一次雨雪天气过程。

850 hPa上（图2）31日08时黑龙江省处于低涡前部，温度场上受暖脊控制，黑龙江省中部地区有西南风急流。31日20时，低涡向东移入黑龙江省，冷空气势力加强，西南风急流加强，冷暖空气交绥使得北部地区降水明显。到1日08时，黑龙江省西部转为冷空气控制，降水逐渐结束。地面气压场上表现为冷暖锋过境，31日23时前后西北部地区转为锢囚锋控制，这个时段出现小时最大降雪量。

图2 2020年10月31日(a)08时、(b)20时、(c)11月1日08时500 hPa高度场、850 hPa温度场及风场

整个降水过程中，850 hPa涡旋中心和地面气旋中心始终在黑龙江省西北部地区维持，低空切变线及地面锋面则快速滑过黑龙江省南部地区，这也是西北部降水量明显多于南部的原因。

4 物理量

4.1 动力条件分析

本次过程是受短波槽快速移过影响，1000 hPa-200 hPa整层都表现为涡度大值区，为降水的发生发展提供了动力条件。31日20时，850 hPa呼中站（123°34′E，52°2′N）位于涡度大值中心的北侧，700 hPa以下为辐合区，垂直速度中心值为-25×10-3m·s-1；1日08时，正涡度中心向南移至47°N附近，呼中站涡度减小至50×10-6s-1左右，辐合区上升至500 hPa附近，垂直速度中心值减小至-20×10-3m·s-1(图3)。

图3 2020年(a)10月31日20时、(b)11月1日08时涡度（阴影）、散度（实线）和垂直速度（虚线）剖面图

这种高低空配置为降水的产生提供了垂直方向上的动力条件，本次过程中垂直速度值较小，上升运动弱。辐合层由低层上升至中层，不利于低层水汽辐合，降水效率低。但是由于上升运动维持时间超过12 h，导致累计降雪量达暴雪量级。

4.2 水汽条件分析

10月31日20 时，大兴安岭地区水汽通量散度值在-(0.2-0.4)g·s-1·hPa-1·cm-2的水汽辐合区，大兴安岭中部水汽通量值为3 g·s-1·hPa-1·cm-1。到1日08时，气旋中心东移，大兴安岭地区的水汽辐合减弱为-(0-0.2)g·s-1·hPa-1·cm-2之间，水汽通量值也有所减弱（图4）。

图4 2020年(a)10月31日20时、(b)11月1日08时850 hPa水汽通量散度（阴影区域）和水汽通量（黑色实线）

本次过程中，水汽辐合最强、水汽通量最大值相叠加的区域位于伊春—佳木斯一带，到1日08时即转为水汽辐散，持续时间短。大兴安岭地区的水汽条件虽然不是最有利的，但持续时间超过12 h。因此还需要综合考虑水汽通量大值区和辐合区的持续时间，时间越长降水量越大。

图5 2020年(a)10月31日20时、(b)11月1日08时比湿（阴影）和垂直速度（黑色虚线）剖面图

从呼中站（123°34′E，52°2′N）垂直方向上的比湿和上升运动方面分析，31日20时呼中站925 hPa以下比湿3 g/kg，垂直速度最大为-15×10-3m·s-1，水汽在垂直方向上的输送利于降水的产生。到1日08时，比湿降低至2 g/kg，垂直速度减弱为-10×10-3m·s-1，降水逐渐减弱（图5）。

4.3 急流分析

31日20时，大兴安岭地区位于风场涡旋中心附近，850 hPa槽前西南风急流建立了水汽输送通道，急流核位于黑龙江省中部，最大风速22 m/s。到1日08时，急流核不断东移并逐渐减弱，降水也趋于结束（图6）。

图6 2020年(a)10月31日20时、(b)11月1日02时、(c)11月1日08时(c)850 hPa低空急流图

5 结论

（1）本次雨雪天气过程是短波槽系统快速东移产生的稳定性降水，黑龙江省北部地区受低涡中心与地面气旋中心的稳定少动影响，降水明显；南部地区影响系统移速快，降水量小。

（2）动力场上有垂直方向上的抽吸作用触发降水产生，垂直速度较小但维持时间超过12 h，导致累计降雪量达暴雪量级。

（3）水汽条件方面，对流层底层的水汽辐合与急流为降水提供了有利条件，大量级降水要综合考虑水汽输送的强度与持续时间。

（4）降水持续时间较长是发生本次暴雪天气的关键，这对于暴雪的预报还是有一定的指示意义。