2021年11月上旬锡盟地区一次暴雪天气成因分析

曹山

摘要 利用地面观测资料、NCEP再分析资料、台站观测资料等对2021年11月5—7日出现在锡林郭勒盟的暴雪天气的环流形势、物理量场及对农牧业的危害进行分析。结果表明：暴雪天气期间，高层西南气流与低层东北气流的作用，导致暖湿空气沿着冷垫爬升，为暴雪天气的出现提供了有利条件；高空急流增大，锡林郭勒盟出口左侧的抽吸作用加强，低层风向风速切变、高空槽、地面冷锋的共同作用增强了上升运动的强度，促进了暴雪天气的发生发展；低层辐合与高层辐散的散度场配置，对垂直运动的发生发展较为有利，冷高压的南压，使得降雪落区不断扩大；比湿和水汽通量高值中心对应，暖湿空气被迫抬升，為垂直方向上水汽的积聚辐合提供了有利条件，对流层中、低层处的水汽辐合继续维持，促进了暴雪天气的发展加强和继续维持；暴雪天气出现时对农业、设施作物和畜牧业的危害较大，需要做好暴雪防灾减灾工作。

关键词 暴雪天气；环流形势；物理量场诊断；锡林郭勒盟

中图分类号：P426.63+4 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）12–0-03

Analysis of the Causes of A Blizzard in the Ximeng Region in Early November 2021

Cao Shan （Xilingol League Meteorological Bureau， Xilingol， Inner Mongolia 026000）

Abstract This article uses ground observation data， NCEP reanalysis data， and station observation data to analyze the circulation situation， physical quantity field， and harm to agriculture and animal husbandry of the heavy snow weather that occurred in Xilingol League from November 5～7， 2021. The results indicate that during blizzard weather， the interaction between the upper southwest airflow and the lower northeast airflow causes warm and humid air to climb along the cold pad， providing favorable conditions for the occurrence of blizzard weather; The increase of high-altitude jet current strengthens the suction effect on the left side of the Xilingol League exit， and the combined effect of low-level wind direction and wind speed shear， high trough， and surface cold front increases the intensity of upward movement， promoting the occurrence and development of snowstorm weather; The divergence field configuration of low-level convergence and high-level divergence was more favorable for the occurrence and development of vertical motion. The southward pressure of the cold high pressure makes the snowfall area continuously expand; The center of high specific humidity and water vapor flux corresponds to the forced rise of warm and humid air， providing favorable conditions for the accumulation and convergence of water vapor in the vertical direction. The water vapor convergence in the middle and lower troposphere continues to maintain， promoting the development， strengthening， and maintenance of heavy snow weather; When blizzard weather occurs， it poses significant harm to agriculture， facility crops， and animal husbandry， and it was necessary to do a good job in snow disaster prevention and reduction.

Key words Blizzard weather; Circulation situation; Physical quantity field diagnosis; Xilingol League

1 天气实况及气象服务

1.1 天气实况

2021年11月5日19：00—7日08：00，锡林郭勒盟出现秋末冬初第一场强降雪天气，西乌珠穆沁旗巴拉嘎尔高勒镇、太仆寺旗东部、正蓝旗上都镇、多伦县南部出现大暴雪，累计降雪量为20.6～27.1 mm，西乌珠穆沁旗大部、锡林浩特西北部、正镶白旗南部、太仆寺旗西部、正蓝旗大部、多伦县北部出现暴雪，累计降雪量为10.2～19.9 mm，南部其余地区及锡林浩特大部、阿巴嘎旗中部、苏尼特左旗中部、二连浩特、苏尼特右旗大部出现大雪，累计降雪量为5.3～9.9 mm，其余地区降雪量为0.2～4.7 mm。

1.2 气象服务

第一，应急响应。在暴雪天气出现前，锡林郭勒盟气象局就开始密切关注这次降雪天气过程，并与内蒙古自治区气象台加强天气会商。根据锡林郭勒盟气象台发布的重要天气办公室的要求，各旗县（市、区）政府、相关部门、通信运营商及相关媒体做好应急预警和灾害防御工作。第二，预警服务。这次暴雪天气是从11月5日19：00开始，7日08：00结束。2021年11月3日锡林郭勒盟气象台就发布了重要天气报告，从6日开始气象台连续发布6条气象灾害预警信号，暴雪预警信号从蓝色升级为红色。第三，决策服务。锡林郭勒盟气象台发布了《重要天气报告》《气象信息公报》《交通气象信息》等。通过分析这次暴雪天气过程对农牧业和交通运输可能产生的影响及对应的防御措施，为政府领导防灾决策提供科学依据。第四，公众气象服务。在暴雪天气期间，各种类型预警、预报、雪情信息都借助电视台、电台、报社、草原110、手机、网站、电子显示屏等渠道向社会大众进行发布[1-3]。

2 环流形势分析

在暴雪天气还没有出现前，500 hPa中高纬度地区呈现出“两脊一槽”的环流形势，其中有一高压脊出现在乌拉尔山到巴尔喀什湖一带，有一东北至西南走向的低槽（涡）则出现在新疆东部到贝加尔湖上空，贝加尔湖附近有冷涡中心存在，同时与-42 ℃的冷中心相对应，东北地区上空存在高压脊，而在高空槽前的西南气流中则是锡林郭勒盟所在地。在2021年11月5日08：00—7日08：00这段时间内，贝加尔湖低涡在旋转的过程中不断向东转移，在这一过程中有大量的冷空气分裂，直接增强高空槽向东转移时强度，槽前西南气流对整个锡林郭勒盟产生影响[4-5]。

在200 hPa高空处（图1a），高空急流较为明显，而在高空急流入口区右侧则分布有锡林郭勒盟，同时还存在显著的“抽吸作用”，使得上升运动强度增强，对暴雪天气的发生发展较为有利。在中低层处（图1b、图1c），贝加尔湖南部存在较为密集的等温线，同时东北到西南方向存在明显的锋区，850 hPa低空处（图1d）的河套北部上空的东北风明显，再加上偏南风的切变作用，使得偏东风带来的回流冷空气形成了“冷垫”，这种情况与高空锋区的关系较为密切，推动暖空气的被迫抬升；增强了上升运动强度。此外，因切变线东移南压的影响，使得西南风强度增强，存在较为明显的风场辐合，对暴雪落区的水汽辐合及上升运动较为有利。11月5日14：00，有东北至西南走向的冷锋出现在新疆东部到锡林郭勒盟一带，冷高压前部存在冷锋，而河套倒槽对南部地区产生影响。随着时间的推移，到17：00，地面冷高压增幅较大，冷高压中心值从开始的1 045 hPa到1 047.5 hPa，3 h增加幅度为2.5 hPa。因冷锋的南压作用，6日08：00以后北部锋区强度逐渐减弱，南部的锋区强度则不断增强，影响锡林郭勒盟的降雪强度，尤其是7日08：00，南部的降雪达到暴雪量级，之后冷锋从锡林郭勒盟地区移出，影响锡林郭勒盟的降雪天气逐渐减弱，直至结束。

3 物理量场诊断分析

3.1 动力条件

沿着117.63°E、44.57°N，也就是沿着大暴雪中心做散度、垂直速度和风场做经向垂直剖面图，11月6日02：00（图2a），暴雪落区内的上升运动较为明显，负散度区从低层不断朝着高层伸展，最后到达750 hPa高度处，而暴雪落区附近有负散度中心存在，中心值高达-12×10-5 s-1；而正散度区域对应750～100 hPa高度，同时存在正散度中心，数值达到了4.5×10-5 s-1，将其与风场配合分析，800 hPa高度以下存在东北风，随着时间的推移不断扩展到暴雪落区。6日08：00（图2b），负散度区从低层向南部地区进一步扩展，同时向高层伸展到500 hPa高度处，而此时的500 hPa高度以上以正散度区为主，将其与速度场进行配合，暴雪落区以负值分布为主，负速度区不断朝着200 hPa高度处伸展，而在700～400 hPa高度处存在垂直速度大值中心，高达-0.9 hPa/s，上升气流极为明显。因垂直上升运动中心同散度场中的辐合、辐散中心高度耦合，为暴雪天气过程的出现提供了极为强烈的上升运动，为水汽的抬升及汇合提供了有利条件。在暴雪天气出现期间，这种低层辐合与高层辐散的散度场配置，对垂直运动的发生发展较为有利，再加上倒槽顶部与高压底部偏东气流的影响，暖湿空气以低层冷空气垫为媒介不断向上爬升，同时出现锋生，因冷高压的不断南压，使得降雪落区从北到南不断扩大。

3.2 水汽条件

沿着暴雨落区中心做水汽通量散度、水汽通量及比湿的时间垂直剖面，在700 hPa低层附近存在水汽通量和比湿的大值中心，且水汽通量大值区内对应比湿数值高值区，而比湿高值区内存在最大值，达到了3.3 g/kg（图3a）。11月6日08：00，水汽辐合强度达到最大，而700 hPa高度处存在最大水汽通量散度中心（图3b）。由此不难看出，中低层高度处有充足的水汽含量，尤其是到达大暴雪上空后，水汽辐合极为强烈，大暴雪落区内的水汽条件较为充足。在强降雪天气出现期间，800 hPa高度以下以东北风为主，同水汽通量散度辐散区对应，因水汽通量和比湿数值偏小，说明低层东北风以干冷空气为主，这种低层干冷空气分布极易形成“冷垫”，为暖湿气流的强迫抬升作用提供了有利條件，抬升中的湿度不断加大，尤其是700 hPa高度附近的冷却基本饱和，同比湿和水汽通量高值中心对应，再加上暖湿空气被迫抬升，为垂直方向上水汽的积聚辐合提供了有利条件，对流层中、低层处的水汽辐合继续维持，对暴雪天气长期维持具有促进作用，同时还有利于暴雪天气的发展。

4 暴雪对农牧业生产的危害

4.1 对越冬作物的危害

第一，小麦。小麦是锡林郭勒盟主要农作物品种之一，降雪对其种植的影响有利有弊，且利大于弊。若暴雪天气出现在小麦越冬期，由于降雪强度大，在没有及时清除降雪的情况下，极易产生积雪，由于积雪的覆盖作用，小麦遭受冻害的概率大幅度下降；暴雪天气期间往往会伴随着低温天气，可减缓小麦生长速度，有利于改善群体结构，低温很容易危害部分晚苗或弱苗，提高了群体结构的合理性水平；因暴雪天气出现时大多伴随着低温天气，会对越冬期的虫口密度产生影响，将会阻碍病害的滋生蔓延速度，翌年农作物遭受虫害的强度随之下降。暴雪对小麦的危害主要表现为若覆盖在小麦上的冰雪层消融，一旦0 ℃以下的低温天气持续时间较长，小麦极易受冻，会降低小麦的产量和品质，对农民经济收入产生影响。

第二，油菜。降雪强度和持续时间的共同作用直接决定了对油菜的危害程度。若暴雪天气持续时间较长，油菜植株很难承受住重压，很容易出现茎秆折断等机械损伤；长期降雪天气会增加土壤湿度，将会影响油菜壮苗的形成。

4.2 对设施农业的危害

在设施农业生产过程中，暴雪天气对农业危害较为明显，尤其表现在大棚蔬菜方面。对于持续性时间较长的暴雪天气来说，因降雪强度大，极易导致棚上堆积较厚的积雪，短时间内会导致大棚内的温度快速下降，会对透光性能产生影响，对大棚蔬菜日后生长发育极为不利。由于暴雪天气出现时大多伴随着温度骤降，一旦棚内温度降至一定数值，將会导致蔬菜遭受冻害，甚至导致蔬菜大棚坍塌。暴雪低温持续较长时间会增加大棚蔬菜管理难度，不利于反季节蔬菜的正常供应。

4.3 对畜牧业的危害

因暴雪天气的降雪量较大，对牧区的危害极为严重，会造成大量牲畜死亡。因锡林郭勒盟以畜牧业生产为主，牲群则是牧民经济收入的主要来源，一旦出现大批量牲畜死亡，其造成的财产损失不可估量。暴雪灾害对畜牧业的危害主要体现在以下3个方面：第一，畜禽冻死、压死。暴雪天气出现时的温度较低，一旦暴雪天气持续时间较长，因不能及时清理积雪，雪灾冻害极易导致牲畜被冻死，甚至是对牧民生产发展产生影响。第二，牲畜圈舍、饲养大棚被压塌。在暴雪冻害出现时，因降雪强度大，会出现大量积雪，再加上积雪深厚，会压塌牧区牲畜建圈舍和饲养大棚，出现人员、牲畜伤亡等情况。第三，增加防疫难度。因暴雪天气出现时的温度较低，病毒低温条件下存活率较高，再加上存活时间长，使得冬春季节是猪瘟、禽流感、口蹄疫等动物疫病高发期，一旦出现雪灾冻害，因畜禽饲料和养分供应不足，抵抗能力将会减弱，增加疾病感染风险，使得疫病流行蔓延，对畜牧业的发展较为不利。

5 防灾减灾对策

第一，及时处理死亡牲畜。天气回暖前后，及时对死亡牲畜进行消毒，通过焚烧、深埋、消毒等措施做好无害化处理工作，有效抑制病菌传播和疫病扩散。第二，落实补贴政策，增加饲养数量。做好奶牛良种补贴等工作，不断优化后备母牛饲养补贴政策和加强牲畜标准化建设。若牛羊圈舍因雪灾受损，需及时修葺，做好牲畜防寒工作，增加畜禽饲养数量。第三，强化基础设施建设，提高灾害性天气监测水平。作为农业气象服务的主要方式，天气预报在农牧业生产中发挥着十分重要的作用。锡林郭勒盟气象局应根据天气预报中现存问题，不断提高气象人员综合素质，加大对气象科学基础的研究力度，不断提高气象服务现代化水平，充分发挥气象服务在畜牧业中的作用。

6 结论

第一，暴雪天气期间，高层西南气流与低层东北气流的作用，导致暖湿空气沿着“冷垫”爬升，为暴雪天气的出现提供了有利条件。

第二，高空急流加强，锡林郭勒盟出口左侧的抽吸作用加强，低层风向风速切变、高空槽、地面冷锋的共同作用增强了上升运动的强度，促进了暴雪天气的发生发展。

第三，低层辐合与高层辐散的散度场配置，对垂直运动的发生发展较为有利，冷高压的南压，使得降雪落区不断扩大。

第四，比湿和水汽通量高值中心对应，暖湿空气被迫抬升，为垂直方向上水汽的积聚辐合提供了有利条件，对流层中、低层处的水汽辐合继续维持，促进了暴雪天气的发展。

参考文献

[1] 吴凤巨，郑晓艳，翟笑春.锡林郭勒盟一次区域性大雪天气分析[J].内蒙古气象，2011（5）：3-4.

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