2020年2月14—16日本溪暴雪天气诊断分析

崔景轩　刘春溪　崔曜鹏　高艳波　张冰莲

摘要 基于地面高空观测资料、欧洲数值预报中心资料及NCEP 1°×1°每6 h再分析资料，分析2月14—16日暴雪过程的环流特征和物理量场。结果表明：低层辐合高层辐散的垂直结构是此次暴雪的主要原因，受高空急流、东北冷涡和强盛西南暖湿气流共同影响，在有利的动力、水汽、能量条件的共同作用下，配合较长的持续时间，辽宁省中东部地区出现了暴雪到大暴雪，局部出现特大暴雪。

关键词 冷涡;物理量分析;辽宁暴雪

中图分类号：P458 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）06–0020–03

暴雪作为辽宁地区冬季常见的灾害性天气之一，可导致交通、通信中断，甚至导致房屋、温室大棚等倒塌，对人民群众生命财产安全产生严重威胁[1-4]。例如，2007年3月初及2009年2月中旬辽宁省发生的两次区域性暴雪对全省各行业造成了极大的经济损失[5-7]。本溪地区处于辽宁东部山区，易形成区域性暴雪和强降雪中心。以2020年2月14—16日大暴雪天气过程为例，该过程是自2007年以来仅次于2007年和2009年的第三大降雪过程，辽宁省中东部地区出现暴雪，其中桓仁、宽甸出现特大暴雪，本溪地区、丹东北部和新宾出现大暴雪。此次天气过程，降雪强度大、影响范围广、持续时间长、新增积雪深、风雪交加、降温幅度大。利用常规观测资料和数值预报产品，分析并总结此次过程，进一步深入认识降雪形成机理，可为今后预报此类降雪提供参考，为气象防灾减灾提供有效帮助。

1 资料选取

利用美国环境预报中心（National Center of Environment Prediction， NCEP）的业务化全球再分析（final analysis，FNL）格点资料，空间分辨率为1°×1°，垂直方向900 hPa以下等压面间距为25 hPa，900 hPa以上为50 hPa，时间步长6 h;地面气压选用欧洲数值预报中心资料;常规资料即预报业务中常用的高空、地面观测资料[8]。

2 降雪实况

此次强降雪过程发生在2020年2月14日16：00至16日14：00（图1）。在有利的动力、水汽、能量条件共同作用下，配合较长的持续时间，辽宁省中东部地区产生了暴雪到大暴雪，局部特大暴雪天气。全省62个国家级气象观测站均出现降雪，暴雪以上的站数占42%，其中有2个站出现特大暴雪。其中，本溪地区的本溪市区、本溪县出现大暴雪，桓仁县出现特大暴雪天气，全区平均降雪量29.8 mm，最大降雪量出现在桓仁县，为36 mm;最大积雪深度出现在桓仁县黑沟乡，为49 cm。此次过程辽宁省平均降雪量为10.9 mm，本溪地区为辽宁省降雪最大地区，是本溪地区自2007年以来，仅次于2007年3月4日和2009年2月13日的第三次大降雪天气过程。

3 成因分析

3.1 环流背景分析

3.1.1 200 hPa高空形势分析 分析2020年2月14日—16日08：00 200 hPa高空形势场获悉，高空形势场呈现出“两槽一脊”型，河套地区延伸一槽，槽后高空急流极为宽广，辽宁省地处急流出口区的右侧（图2）。

3.1.2 500 hPa高空形势分析 500 hPa形势场上，中高纬度同样呈现出“两槽一脊”的环流形势，2月14日乌拉尔山高压脊东伸北抬，明显加深。配合高空200 hPa形势场，高空急流对应500 hPa槽所处位置，高空槽东移发展增强。14日20：00东欧生成一阻塞高压，增强北抬，极地冷空气沿脊前不断南下补充，河套地区发展出低涡，系统深厚，径向环流增强，促使槽后冷空气南压，持续向东南部发展至辽宁省。冷涡底部偏西气流带来的冷空气和地面西南暖湿气流汇合，促成此次降雪，15日发展最为强烈，16日20：00低涡中心向东北移动到吉林省，此时辽宁省降雪过程基本结束（图3）。在高压脊的阻挡作用下，低涡在辽宁省上空稳定少动，降水持续时间较长。

3.1.3 850 hPa高空形势分析 大雪以上量级降雪大多与中低空急流有密切的联系，即冷锋与高空槽、中低层切变配合产生。2月14日20：00 850 hPa在辽宁省上空生成低涡，加深东移发展，由于高压脊的阻挡，移动较慢。15日地面锋区南压，槽区东移影响辽宁地区，切变线压在辽宁中南部，16日20：00移出辽宁省至海上，转为西北气流控制，降雪过程基本结束，持续时间较长。从850 hPa风场上看，辽宁省上空风切明显，15日形成急流，配合低涡切变出现较好的水汽辐合，有利于暴雪的形成（图4）。

3.1.4 地面形势分析 2月14日08：00受地面倒槽东移影响，辽宁中西部地区开始出现降雪。南支系统活跃，暖湿气流源源不斷向北输送，气旋主体分裂，地面倒槽增强。15日11：00海上生成低压，中心气压值为1 017.5 hPa，3 h变压最大值出现在辽宁北部，气旋将向东北方向缓慢移动发展，冷高压从蒙古国逐渐南压，气旋顶部强烈辐合导致15日白天本溪地区出现持续的强降雪。16日08：00气旋中心移至朝鲜半岛，辽宁各地降水明显减少，16日20：00气旋移至黑龙江东部，辽宁地区降水结束（图5）。

3.2 物理量诊断分析

3.2.1 动力条件 从2月14—16日本溪上空垂直速度和散度的时间-高度剖面图来看，14日午后过程开始，一开始降雪强度较弱，15日动力条件最佳，200 hpa高空急流伴随强烈的辐散场，同时受地面东北风形成的近地面冷垫和中东部山区的地形抬升作用影响，低层垂直辐合上升运动强烈。在这种低层辐合、高层辐散的垂直配置下，由于抽吸作用导致上升运动强烈发展，对强降雪的形成极为有利（图6）。

3.2.2 水汽条件 降雪天气中，降雪范围和强度通常与水汽通量散度数值成正比，2月14日午后过程开始，15日白天水汽辐合区与上升区配合较好，作用较强，降雪强度和范围达到最大，16日14：00之后降雪基本结束（图7）。

4 結论

通过分析2020年2月14日辽宁地区的暴雪天气的气候特征及和成因，结果表明：

（1）500 hPa低涡和地面倒槽带来的西南气流是此次过程的主要影响系统，在辽宁上空形成强水汽辐合，降水区位于切变处。

（2）200 hPa高空急流伴随强烈的辐散场，在低层辐合、高层辐散的垂直配置下，由于抽吸作用导致上升运动强烈发展，有利于强降雪的形成。

参考文献

[1] 陈传雷，蒋大凯，陈艳秋，等.2007年3月3—5日辽宁特大暴雪过程物理量诊断分析[J].气象与环境学报，2007（5）：17-25.

[2] 蒋大凯，闵锦忠，阎琦，等.辽宁两类降雪过程的对比及定量降雪预报指标[J].气象科学，2012，32（2）：219-225.

[3] 阎琦，蒋大凯，陈传雷，等.1960—2009年辽宁区域性暴雪气候特征[J].气象与环境学报，2012，28（4）：43-48.

[4] 赵雅轩，梁军，石小龙，等.2009年隆冬辽宁雨转暴雪和大雪过程对比分析[J].气象与环境学报2010，26（5）：30-35.

[5] 刘宁微，齐琳琳，韩江文.北上低涡引发辽宁历史罕见暴雪天气过程的分析[J].大气科学，2009，33（2）：275-284.

[6] 李秀芬，朱教君，贾燕，等.2007年辽宁省特大暴风雪形成过程与危害[J].生态学杂志，2007（8）：1250-1258.

[7] 张炳川，吴晓峰，贾旭轩，等.2009年辽宁省一次暴雪天气过程分析[J].安徽农业科学，2010，38（12）：6275-6278.

[8] 游枭雄，戴劲，刘二影，等.湘潭暴雪天气的气候特征及其成因分析[J].农业与技术，2019，39（10）：116-119.

责任编辑：黄艳飞

Abstract The circulation characteristics and physical quantity field of the snowstorm from February 14 to 16 were analyzed based on the ground observation data， the European Center for Numerical Prediction and the NCEP 1°×1° reanalysis data every 6 hours. Results show that the low-level convergence and the high-level divergence of vertical structure is the main cause of the blizzard. It is affected by the upper-level jet stream， the northeast cold vortex and the strong southwest warm and wet airflow. Under the combined action of favorable dynamic， water vapor and energy conditions， with a longer duration.Therefore， the central and eastern areas of Liaoning Province produced a blizzard to a large blizzard， local heavy blizzard weather.

Key words Cold vortex; Physical quant-ity analysis; Blizzard in Liaoning