2021年11月锡林郭勒盟一次极端暴雪天气过程分析

2022-08-12李晓坤

农业灾害研究 2022年5期

李晓坤

锡林郭勒盟气象局，内蒙古锡林浩特 026000

众所周知，暴雪对国民经济和人民生活的危害有时比暴雨更大。我国的暴雪灾害主要集中在西部高原地区[1-2]和东北地区[3-5]，而华北地区[6-7]、黄淮地区[8]、宁夏北部地区等地区也有暴雪灾害。在内蒙古冬季，暴雪几乎年年发生，尤其沿阴山和大兴安岭一带经常发生。强暴雪过程的形成原因比较复杂，因此,利用常规观测资料、雷达等资料，运用天气学分析和物理量场诊断分析，对锡林郭勒盟此次大暴风雪过程进行分析，总结指标有利于提高预报准确率。

1 天气实况

2021年11月5 —7日，锡盟出现秋末冬初第一场强降雪天气，此次大暴雪天气过程影响范围广、强度大、持续时间长，存在雨雪转换特征，伴有雾霾、大风、暴风雪天气，西乌珠穆沁旗日降雪量突破历史极值，二连浩特、苏尼特左旗、正镶白旗、太仆寺旗、正蓝旗、多伦县日降雪量超过极端阈值。降雪从2021年11月5日17:00开始，一直持续至7日夜间，主要时段集中在5日20:00~6日20:00，只有二连浩特、苏尼特右旗涉及降水相态的转换，且在5日20:00之前为雨或雨夹雪，之后均转为纯雪的相态。

5日20:00 ~6日20:00（表1），最大降雪量出现在太仆寺旗贡宝拉格苏木，为28.6 mm大暴雪。国家站最大降雪量出现在西乌珠穆沁旗，为24.4 mm大暴雪，最大积雪深度达到24 cm。西乌珠穆沁旗大部地区降雪量均在10 mm以上，苏尼特右旗、正镶白旗、太仆寺旗、正蓝旗、多伦县大部地区为10.2~16.4 mm暴雪，积雪深度均在10 cm以上，锡林浩特、乌拉盖、阿巴嘎旗、苏尼特左旗、二连浩特、镶黄旗、朱日和为5.5~8.9 mm大雪，积雪深度4～9 cm。6日20:00~7日20:00降雪区移至我盟南部地区，其中太仆寺旗东部、多伦县11.6~14.9 mm暴雪，太仆寺旗西部、正蓝旗南部8.4~9.9 mm大雪（图1）。

表1 2021年11月5—7日锡林郭勒盟地区过程降水量

图1 2021年11月6日05:00~15:00锡林郭勒盟太仆寺旗贡宝拉格苏木逐小时降雪量

2 灾情情况

此次降雪导致锡林浩特、阿巴嘎旗、西乌珠穆沁旗、太仆寺旗、多伦县遭受雪灾。截至2021年11月10日15:00，5个旗县，16个苏木乡镇2 846人受灾，灾害导致育苗大棚146座压塌，蔬菜大棚79座、牛棚123座、猪舍9座不同程度损坏，倒塌仓房2间，鸡舍4个，损坏牛槽子7个，牛架7个，1处太阳罩，死亡牛1头，伤1头，死亡样122只。直接经济损失约为853.53万元。同时,受降雪天气影响，6日高速公路部分路段实施交通管制，客运班车和机场航班全部停运，给人们出行和交通运输带来不利影响。

3 环流背景

200 hPa高空急流明显加强，锡盟处于高空急流出口区左侧，“抽吸作用”明显，有利于上升运动的加强，造成强降雪天气。

500 hPa中高纬为“两脊一槽”，新疆东侧至贝加尔湖上空为东北—西南向的低压槽，巴尔喀什湖和我国东北地区上空分别有一高压脊，锡盟处于新疆东侧至贝加尔湖上空低压槽前西南气流控制。从5日08:00~7日08:00，随着低压槽的东移，锡盟受其槽前影响，西南气流明显增强，有利于西南水汽通道的建立为暴雪区提供水汽条件。

850 hPa锡盟北部与南部交界地区上空存在一条明显的东北风与偏南风的暖式切变线，且东北风速14 m/s，偏南风风速达10 m/s。随着切变线的南压，风速风向辐合明显，为暴雪提供了有利的动力条件。高层西南气流配合低层东北气流的相互作用，使得暖湿空气沿着冷垫爬升，有利于强降雪天气的产生。

地面5日14:00锡盟南部地区受河套倒槽的影响，北部地区受地面冷高压底前部影响，5日17:00地面冷高压明显增强，中心值由1 045 hPa增至1 047.5 hPa，迫使河套倒槽减弱南压，锡盟地区处于冷高压底前部，受地面冷锋影响。随着地面冷高压的南压，5日20:00~6日11:00锡盟受冷锋过境影响，冷垫增厚，有利于降水效率的提高，出现了强降雪、大风、暴风雪的天气。

4 物理量场分析

4.1 动力条件

从散度场分析，5日20:00 850 hPa锡盟西部处于负值区控制，东部地区处于正值区控制，而200 hPa处于锡盟西部处于正值区控制，东部地区处于负值区控制，说明西部地区低层辐合高层辐散，而东部地区低层辐散高层辐合，叠加冷锋锋区影响，存在明显的次级环流，有利于上升运动的进一步加强，造成强降雪天气。

4.2 水汽条件

850 hPa存在一支风速＞12 m/s的东北风急流，有利于将鄂霍次克海的水汽源源不断地输送至锡盟上空，提供充足的水汽条件。此次强降雪天气锡盟南部地区比湿达到2～4 g/kg，水汽通量散度存在明显的负值区，有利于水汽的辐合上升。

4.3 层结条件

选取锡林浩特（54102）的探空图进行分析，5日20:00存在逆温层，低层850 hPa为东北风，700 hPa以上为西南风，说明暖湿气流沿着冷垫爬升，有利于提高降雪效率，造成强降雪天气。0℃层位于2 km左右，-20℃层位于5 km左右，有利于过冷水滴的进一步冷却，增加冰晶雪花，造成大雪天气。同时，大风指数为35，说明锡林浩特易出现大风天气，伴随降雪的产生，暴风雪天气将袭击锡林浩特机场上空。

5 雷达资料分析

5.1 基本反射率因子

从5日14:27开始，有20 dBz的雷达回波开始影响那仁宝力格站，回波向东方向移动，移速在80 km/h左右，回波呈片状，至16:23最大回波强度达30 dBz，维持此强度至20:26，之后强度增至35 dBz，并移动至西乌珠穆沁旗上空。由于35 dBz影响时间较长，西乌珠穆沁旗在5日夜间出现暴雪天气。6日05:25回波开始影响锡盟南部地区，回波强度维持在30 dBz左右，一直持续至7日04:10，影响时间较长，东南部地区出现暴雪天气。

5.2 平均径向速度

5日22:57 ，风向存在明显的转变，由偏南风转东北风，存在速度模糊，最大正速度达39 m/s，由此可知，近地层有锋面过境，出现大风天气，配合降雪，易出现暴风雪。到6日04:00，风向一致转为东北风，风速有所减弱，6日12:00风向转为偏北风影响，风速减弱为27 m/s。

5.3 导出产品

此次降雪过程最大组合反射率因子为35 dBz，但35 dBz影响时间较长，造成暴雪天气。从1 h降水量产品分析，07:00~08:00的小时降水量西乌珠穆沁旗为0.1 mm，锡林浩特为1 mm，但实况西乌珠穆沁旗出现2.4 mm降雪，锡林浩特0.6 mm。说明OHP产品对降雪量级的反演偏小。由于测量范围有限，锡盟南部地区OHP产品无法应用。

从回波演变特征看，从5日14:27开始存现回波顶特征，最大高度为6 km左右，至5日18:47，回波顶高度达8 km，5日19:34~6日05:25西乌珠穆沁旗上空最大回波顶高度达9 km左右，锡林浩特上空为6 km，说明大片层状云回波中夹杂着局地发展旺盛的强回波，上升运动强烈，有利于暴雪天气的发生。