2021 年大兴安岭初春暴雪天气过程分析

桂 花 ,孙向宾 ,吴树森 ,李 冰 ,关凤岐

(1.漠河市气象局,黑龙江 漠河 165300；2.呼中区气象局,黑龙江 呼中 165036；3.塔河县气象局,黑龙江 塔河 165200)

1 引言

暴雪是冬季常见的一种灾害性天气，但大兴安岭地区春季也经常有暴雪天气过程[1]。受大气环流和地形地貌的影响，2021 年3 月28-29 日，入春后的大兴安岭再次出现暴雪天气过程，由于降雪强度大、影响范围广、持续时间长，为历史罕见，造成了城镇道路、高速公路严重受阻，机场关闭。强降雪同时伴有大风和强降温，给人民群众的正常生活造成不同程度的影响[2]。本文着重对3 月末这次强降雪进行分析，为今后提升高寒地区暴雪预报预测水平提供重要依据。

2 天气过程概况

受蒙古气旋云系和冷空气活动影响，大兴安岭从28 日05 时开始出现降水，由于气温降至0-（-1）℃，降水相态为雨夹雪，午后由于气温下降，降水相态由雨夹雪转为雪，28 日夜间雪势较强，多地出现大-暴雪，29 日白天系统减弱，降雪持续至下午基本结束。根据3 月28 日08 时-29 日08 时降水统计：北极村为17.4 mm，漠河为15.5 mm，呼中为10.7 mm，加格达奇为12.2 mm，达到暴雪量级，呼玛、新林、塔河达到小到中雪。温度方面，28 日最低气温漠河为-0.6℃，呼中为-1.5 ℃，加格达奇为1.2 ℃；29 日最低气温漠河为-1.1 ℃，呼中为0.1 ℃，加格达奇为0.2 ℃，温度条件对降雪的形成极为有利。

3 天气形势分析

3.1 环流形势

3 月份，东亚槽较偏弱，亚洲中高纬环流平直（图1），影响我国的冷空气势力较弱，导致3 月全国范围内均出现气温异常，平均气温较同期偏高2.5 ℃，其中内蒙古中东部、黑龙江西部较常年气温偏高4-6℃，加速积雪融化。3 月下旬东半球极涡减弱消失，贝加尔湖脊有所加强，同时东亚槽较中旬有所加强，经向度加大，冷空气活动较中旬有所加强[3]。

图1 2021 年3 月下旬欧亚500 hPa 平均位势高度场

3.2 高空形势特征

3 月下旬，欧亚大陆500 hPa 为“两槽一脊”型，东槽位于贝加尔湖附近，为北南跨度较大的竖型大槽，西槽位于乌拉尔山以东，两槽之间为一宽广的蒙古高原弱脊，这与旬初的环流形势有明显调整[4]。3 月27 日，黑龙江省处于槽前的西风带。从温度形势分析，温度线略落后等高线，大兴安岭位于温度脊的-26-(-24) ℃之间，此时是较为有利的升温过程。27 日夜间，蒙古高压加强东移，东大槽被切断成上下两槽，上北槽位于黑龙江西北部，下槽北起内蒙古满洲里，南至北京（图2），在上下两槽之间形成一个低涡，低涡中心闭合线为528 dagpm。风向也与气压场相配合发生改变，槽前东南风，槽后为西北风，利于水汽输送，此时-28 ℃等温线已经移到漠河，这说明冷空气在低槽的引导下正在侵入，有利于降水的产生。28日夜间-29 日白天，较强冷空气横扫黑龙江，29 日夜间冷涡东移，降水结束。

图2 2021 年3 月27 日08 时500 hPa 高空图

3.3 地面形势特征

从3 月27 日20 时亚欧地面形势图来看，在蒙古国东部有一深厚低压系统，低压中心为990 hPa，并形成锋面系统，紧随其后为蒙古高压，其中心值为1020 hPa，在蒙古高压上方又有一强大的低压系统，并有降雪产生，而大兴安岭北部为多云天气。27 日从夜间开始，锋面系统逐渐东移，北部低压系统内出现2 个低压中心，并呈下压趋势，蒙古高压势力减弱南缩，为大兴安岭持续降雪提供了有利条件。从云图可见，28-29 日内蒙古东部、大兴安岭西部保持充足的水汽，28 日20 时地面图上，低压中心上部出现中雪，说明冷空气势力较强，29 日08 时降雪仍在持续，直至午后结束。

4 物理量分析

从水汽条件来看，3 月28 日08 时850 hPa 的2 g/(s·hPa·cm)高水汽舌从日本海经黑龙江省西部一直伸展到大兴安岭地区，最大值达8 g/(s·hPa·cm)，此后，高水汽舌输送通道东移，至20 时从日本海经黑龙江省东部至大兴安岭维持高水汽通道，大兴安岭水汽通量长时间高于2 g/(s·hPa·cm)，为暴雪天气提供了充足的水汽条件。而到了29 日08 时以后高于2 g/(s·hPa·cm)水汽区移出大兴安岭，大兴安岭水汽通量低于2 g/(s·hPa·cm)，输送减弱，降雪逐渐停止。

从动力条件来看，3 月28 日08 时从吉林至黑龙江省西部、内蒙古东部850 hPa 表现为一致的上升运动，且＞10 Pa/s,大兴安岭大部上升速度＞20 Pa/s，尤其是大兴安岭西部＞30 Pa/s。随着降雪持续，强上升运动区东移，20 时黑龙江省均处于-10 Pa/s 区域，而大兴安岭上升运动分布与08 时基本一致，而到了29日08 时大兴安岭上升运动较28 日20 时明显减弱，仅在大兴安岭南部处于10-20 Pa/s。

从热力条件来看，3 月28 日08 时从日本海经黑龙江省西部到大兴安岭为高能舌，大兴安岭大部假相当位温高于16 ℃。同高水汽通量、强上升速度区一样，高能舌也随着时间推移向东移动，28 日20 时高能舌经黑龙江省中部到达大兴安岭，大兴安岭大部仍高于16 ℃。29 日08 时以后大兴安岭热力条件逐渐转差，大兴安岭从北向南假相当位温逐渐减小至16 ℃。

可见，正是由于水汽通量＞4 g/(s·hPa·cm) 输送带、上升运动＞20 Pa/s 区及假相当位温高于16 ℃能量输送带的长时间维持，才使得大兴安岭降雪得以持续，累积雪量大，达到暴雪强度。

5 强降雪过程预报

大兴安岭暴雪事件主要发生在冬季，但在秋季、春季发生强降雪的概率也很高，甚至会出现暴雪[6]，从ECMWF 极端天气指数预报图可见，3 月28 日08时-29 日08 时大兴安岭为异常降水区域覆盖，极端降水概率超过了80.0 %分位。

为准确预报这场春季暴雪天气，各台站采取多种降水模式进行综合分析，通过GRAPES、ECMWF、BEIJING 和SHAHGHAJ 等四种降水模式对比，降水时段、降水区域及稳定性预报基本一致。中央气象台3 月28 日08 时24 h 降水预报明确了强降水区域和降水相态。针对此次强降雪过程，大兴安岭相关台站提前发布了大-暴雪预报，漠河、呼中提前发布了暴雪蓝色预警，加格达奇提前发布了暴雪黄色预警。