锡林郭勒盟地区一次强降雪天气过程分析

苏 亮

(锡林郭勒盟气象局，内蒙古 锡林浩特 026000)

大(暴)雪是锡林郭勒盟冬半年的自然灾害之一，强降雪天气对于地区经济和人民生活的危害很大。由于大(暴)雪天气是在多个天气系统综合作用下形成的，形成的机理也较为复杂，因而预报难度较大，国内外针对大(暴)雪开展了大量的研究工作。刘宁微等[1]对2007年3月3日～5日辽宁大部分地区出现的暴雪过程进行了分析，并指出低空急流输送水汽和低层上升运动是增强降雪强度的有利条件；王正旺等[2]对2009年11月9日～13日山西大暴雪天气的环流形势及物理量场进行了分析；王迎春等[3]对2002年12月北京出现连续6d降雪进行了合成和诊断分析；王文辉等[4]对内蒙古锡林郭勒盟大雪和暴雪天气过程进行了分析和总结。这些工作从不同方面对强降雪天气进行了很好的研究分析，尽管如此，大(暴)雪天气过程的研究仍是一个薄弱环节。2020年3月2日至3日，锡林郭勒盟东部地区出现了大(暴)雪天气过程，笔者将选取降雪集中的时段，以环流形势、动力背景、水汽条件、卫星云图等方面为切入点进行研究探讨，为更好地认识和预报大雪天气提供科学依据。

1 降雪概况及影响

2020年3月2日-3日，锡林郭勒盟东部地区出现强降雪天气过程，有1站出现暴雪，为多伦县滦源镇站，降雪量达到10.9mm；6站出现大雪，3日08时冷锋完全过境后降水减弱趋于结束。此次强降雪过程造成锡林郭勒盟东部地区交通运输停运，路面湿滑交通事故频发，给地方造成了不同程度的经济损失；但是另一方面，大(暴)雪对牧草返青、降低森林草原火险等级、增加土壤墒情等方面十分有利。

2 环流形势演变分析

2.1 高空影响系统

500hPa高空形势，降雪前期欧亚大陆中高纬地区为两槽一脊的大尺度环流，乌拉尔山高压脊发展并维持，其对下游形势起到稳定作用，脊前极地冷空气不断下滑南压，使得贝加尔湖大槽加深，环流闭合形成冷涡并东移南压；东亚高压脊的存在阻挡了贝加尔湖大槽东移，维持着稳定的西南风场；同时四川盆地的南支槽建立并维持，形成“阶梯槽”。

此次强降雪天气是在有利的大尺度环流背景形势下产生的。由于东亚高压脊的存在，阻挡了冷空气大规模东移，而且“阶梯槽”的形成与建立，偏南气流可以使得暖湿空气源源不断的向北输送。

2.2 低空影响系统

2020年3月2日08时，锡林郭勒盟地区700hPa位于槽前，“阶梯槽”的维持使得西南水汽通道较为通畅，暖湿气流不断地向北输送至锡林郭勒盟地区，为降雪提供了水汽条件，850hPa上，锡林郭勒盟地区处于切变边线前侧，暖平流较强，与此同时南风加大，低空急流建立，强降雪区位于低空急流出口区左前侧(图1a)；2日20时，低槽东移加强形成蒙古低涡，低涡旋转并缓慢东移，切变线维持并东移，西南风的风速虽然有所减弱，但是逐渐转为偏南、东南风，将渤海的水汽向锡林郭勒盟地区输送(图1b)。

图1 2020年3月2日08时和20时850hPa 环流形势

2.3 地面影响系统

2020年3月2日-3日锡林郭勒盟地区受低压控制，地面低压08时中心值为1 022.5Pa，此时锡林郭勒盟地区处于高空槽前，槽前的正涡度平流使得地面减压，所以14时低压加强中心值为1022 Pa，并有暖锋锋生，暖锋一侧(倒槽)降雪变得明显，19时多伦县滦源镇站小时雪强达4mm/h，随着系统东移北上，强降雪区也随着地面系统的移动而改变，但是始终位于暖锋一侧。低压的加强，使得地面锋区附近冷暖气团活动更加频繁，两种气团对峙剧烈使得地面锋生更加明显，暖区一侧上升运动明显，强降雪主要是地面低压倒槽和地面暖锋造成的，强降雪时段与中低层暖锋锋生有较好的对应关系。通过以上的分析可以看出，地面低压倒槽和地面暖锋是此次大(暴)雪天气的主要影响系统(见图2a、2b)。

图2 2020年3月2日14时和20时海平面气压场

3 强降雪成因分析

3.1 动力条件

锡林郭勒盟地区降雪开始前，高空为较强的冷空气控制，3月3日08时250hPa有一支显著的高空急流，急流核区最大风速超过36m/s，强降雪区位于高空急流入口区的右侧，低空急流出口区左前侧，此处高层有强烈的辐散下沉运动，低层有较强的辐合上升气流，高低空急流在此耦合，抽吸效果显著，使得强降雪区上空垂直运动明显增强。

3.2 水汽条件

强降水需要水汽的大量输送，本次降雪过程的水汽主要来自孟加拉湾、渤海。850hPa从3月1日20时至2日20时一直维持西南气流并缓慢东移，2日20时，西南风的风速虽然有所减弱，但是逐渐转为偏南、东南风，将渤海的水汽向锡林郭勒盟地区输送。

从降雪区上空850hPa相对湿度场来看，2日08时锡林郭勒盟大部地区的相对湿度较差，到20时相对湿度条件逐渐转好，尤其是东部地区，相对湿度在80%～100%之间，且伸展高度较高。

4 卫星云图分析

高低空系统配置和地面系统对此次大(暴)雪天气起到了重要的作用，与地面低压倒槽和暖锋的移动与发展相对应，降雪区云系的发展也有着逐渐东移北抬的表现，3月2日08时云系逐渐东移进入锡林郭勒盟范围，此时地面暖锋尚未锋生，所以没有明显降雪出现(图3a)；14时伴随着地面低压倒槽发展和地面暖锋锋生，云区南部有明显的暖湿输送带建立，云体发展旺盛，其北部形成微微凸起，形成卷云盾，降雪天气逐渐明显(图3b)；降雪云系进一步东移北上，23时西南气流有所减弱，偏东南气流加强，西南暖湿输送带转变为偏东南暖湿输送带，东南部地区降雪开始减弱；3日08时，冷锋完全过境，云区也几乎完全移出，降雪天气区域结束。

图3 2020年3月2日08时和14时红外卫星云图

5 结论

①“阶梯槽”的建立与维持使得暖湿气流源源不断地向北输送，与极地南下的冷空气在锡林郭勒盟地区交汇，为此次大(暴)雪提供了有利的环流形势。②强降雪主要发生在地面暖锋一侧，降雪集中时段也同暖锋锋生有着很好的对应关系，此次降雪属于暖区降水。③强降雪区位于高空急流入口区的右侧，低空急流出口区左前侧，高低空急流在此耦合，抽吸效果显著，为降雪提供了有利的动力条件。④卫星云图上，暖湿输送带从建立到维持直至消散的过程，对于降雪的强度有一定的指示意义。