2018 年初驻马店致灾暴雪成因及对农业的影响

□靳 婷

（驻马店市气象局 河南 驻马店 463000）

1 研究背景

2018 年初受强暖湿气流与冷空气交汇共同作用影响，驻马店地区出现了有记录以来历史次极值的大范围暴雪天气。此次大暴雪累积降雪量之大、范围之广、强度之强、持续时间之长均为历史罕见，据民政部门不完全统计，全市受灾人口4 503 人，直接经济损失共5 263.2 万元。

暴雪是我国冬季最常见的一种灾害性天气现象。欧美国家对暴雪的研究开展得比较早，Bennetts等（1979）[1]利用水汽的斜压性来阐明降水带状分布。国外暴雪发生发展机理相关研究表明，欧美降雪多与温带气旋的形成和发展有关。

近年来，国内学者对暴雪也作了很多研究，张家宝等（1987）[2]对新疆降雪的水汽来源进行详细分析；周倩等（2011）[3]和梁潇云等（2002）[4]分别对区域性高原暴雪过程、气候背景和环流型及水汽场进行了分析；苗爱梅等（2011）[5]对山西暴雪过程的流型配置和物理量的诊断分析；裴宇杰等（2012）[6]对河北晚秋暴雪的多普勒雷达分析。

以上研究为揭示暴雪的演变、发生、发展机理和影响、维持机制起到了极大的推动作用，并且提供了较好的参考、借鉴价值[7-8]。

2 驻马店大暴雪实况和特征

驻马店此次降雪自2018 年1 月3 日2 时开始，过程中雪转大雪到暴雪，过程累积降雪量为33（泌阳）～54.3 mm（市辖区），均超过25 mm，达到大暴雪量级。最大降雪出现在驻马店市辖区，达到建站有资料记录以来历史次极值。

1 月3 日8 时至4 日8 时驻马店降雪量为34.4mm，突破该时段内降雪量历史极值；最大1 h 降雪量达2.1 mm，15 时至19 时降雪量达10.5 mm，达到暴雪橙色预警级别。

过程最大积雪深度为22（西平、上蔡、汝南、平舆）～28 cm（市辖区），出现在1 月6 日5 时，为有资料记录以来的历史第二位。持续降雪天气使驻马店大部分地区交通瘫痪，电力、通信系统受损，农业生产受灾严重[9-10]。

驻马店作为农业大市，尤其是当地冬小麦和大棚蔬菜已成为河南省主导现代生态农业，持续性暴雪与严重的积雪深度造成大棚破裂，蔬菜遭受低温冻害，全市蔬菜受灾面积9 944.1 hm2，绝收面积616.4 hm2，损失金额20 557.9 万元。

3 影响系统及成因分析

3.1 环流配置和暴雪落区分析

2018 年1 月2 日20 时500 hPa 亚洲中高纬为两槽一脊形势，两槽分别位于新疆北部和东北东部，脊位于蒙古国中部，低层配合南支槽。东北东部到蒙古国一线有一横槽携冷空气南下，冷中心温度约为-40 ℃。北支槽加深，南支槽东移发展，西南急流轴呈西南—东北走向。850 hPa 上有东路冷空气渗透影响，东北风与西南风的辐合切变位于长江流域，-4 ℃线已压至射阳、阜阳至枣阳到安康一线。925 hPa 上豫南地区存在一东北风速切变线。“天南地北”的流场已形成，有利于暴雪的发生发展。

随时间推移，500 hPa 东北冷涡横槽不断补充冷空气南下，700 hPa 暖式切变东移南压至河南西南部地区，其来自孟加拉湾的西南暖湿急流呈气旋性弯曲，河南南部位于急流出口区气旋性弯曲最大区域附近。

850 hPa 上暖式切变东移北抬，西路冷空气东进的东北气流明显风速切变区位于河南南部一带。

925 hPa 上豫南地区存在明显的东风切变，同时偏北风与温度线几乎垂直，有明显冷平流输送，700～925 hPa 中低空3 支急流交汇于河南南部地区，不仅带来充沛的水汽，还有利于暖湿气流抬升。

地面上强大的贝湖冷高压中心为1 060 hPa，华北冷锋不断补充冷空气，东西路冷空气于河套地区夹挤形成锢囚冷锋。强降雪发生在河南中南部，处在700 hPa 切变线的南侧，925 hPa 北侧与700 hPa 西南急流的左侧之间的饱和湿区内。

3.2 物理量垂直分析

3.2.1 水汽通量垂直剖面分析

沿114°E 作水汽通量垂直剖面，2 日20 时暴雪发生前，在31°N 至34°N，925 hPa 和850～700 hPa之间分别出现水汽辐合大值区，中心强度＞-1×10-8g·hPa·cm-2·s-1；3 日20 时暴雪期间，1°N 至34°N，850～400 hPa 范围内，水汽辐合区迅速扩大发展。6 日2 时，见图1（a），水汽辐合层相比3 日20 时明显变薄，主要集中在850～700 hPa 之间，降雪量也较3—4 日明显减弱。7 日8 时，在33°N至38°N，850～200 hPa区域内，水汽辐散层取代了水汽辐合层，驻马店降雪结束。

3.2.2 物理量高度-时间演变

在两种环流背景下，700～200 hPa 之间均为上升运动，3—4 日上升运动中心出现在500 hPa 附近，中心强度在-8×10-3hPa·cm-2·s-1；6 日上升运动中心出现在600 hPa 附近，中心强度在-4×10-3hPa·cm-2·s-1。

3 日8 时至4 日8 时最强降雪时段内，在850～700 hPa 之间存在着明显的中低层下沉运动，上升和下沉运动都充分发展，有利于强降雪持续发展维持，见图1（b）。

在降雪开始12 h 之前925 hPa 以下有明显的辐合，降雪期间400 hPa 以上均有明显的辐散，但3—4 日的辐合、辐散更强，辐合位于700～600 hPa 之间，强度为-30×10-5hPa·cm-2·s-1；辐散中心强度为20×10-5hPa·cm-2·s-1；6 日辐合位于850～700 hPa 之间中心强度为-20×10-5hPa·cm-2·s-1，辐散中心强度为20×10-5hPa·cm-2·s-1；高层辐散，低层辐合，抽吸作用明显。

4 探空资料分析

3 日8 时阜阳上空500 hPa 以上皆为强盛的高空西南急流，低层东北气流，存在强垂直风切变，有利于强降雪上升运动的维持。500 hPa 附近有弱干冷空气侵入，850～500 hPa 上风随高度顺转有暖平流，1 000～850 hPa 上风随高度逆转有冷平流输送，为典型的冷锋云形式，400 hPa 以下是准饱和深厚云系，在600～700 hPa 及925 hPa 附近逆温层结明显，有利于水汽凝结。在-20 ℃以上均存在湿层，有利于冰雪的形成和增长；逆温层结的环境温度也在零下，不存在中低层暖层，降雪以纯雪为主。

5 结论和思考

（1）3—4 日驻马店大暴雪发生在500 hPa 南北两支低槽合并为西风大槽，东北横槽携冷空气不断扩散，地面东西路冷空气于河套地区夹挤形成锢囚冷锋，低空急流和切变线是大暴雪的触发机制，中低层3 支急流交汇于河南南部，水汽辐合及水汽输送通道建立，中低层冷、暖切变的维持，为暴雪提供了良好持续条件。

（2）12 h 内≥10 mm 强降雪落区发生在槽前西南暖湿气流内850 hPa 暖式切变线的北侧，700 hPa 切变线的附近，700 hPa 西南急流出口区的左侧，850 hPa东北急流的南侧与925 hPa 东北急流叠加区的T-Td≤1 ℃的饱和湿区内。

（3）降雪强度与散度场的辐合中心强度、垂直速度的上升运动与下沉运动的正反馈效应强度有关。散度场和垂直速度场和水汽通量散度场时空演变得出，前期低层辐合趋势对降雪的发生有6～12 h 的先兆指示性。