2020年3月3—4日延边地区一次暴雪天气过程诊断分析

崔琳

摘 要：选取高空探测资料、地面探测资料等气象资料，对2020年3月3—4日延边地区1次暴雪天气过程进行诊断分析，结果表明：此次暴雪天气是在500 hPa 冷涡、高空槽、低层切变线、偏南气、蒙古气旋的共同作用下产生的。从水汽条件来看，积聚于日本海的2条水汽带强度的增强和持续向延边地区移动是此次暴雪天气的重要原因；降雪天气出现时，整层水汽辐合都很强，且整个延边地区比湿值较高，这些共同为此次暴雪天气的发生提供了有利的水汽条件。此次降雪期间，有10 ℃高能舌进入延边地区南边，θse锋区构建的时间段对应着强降雪发生时间段；低层冷空气与低空偏南急流朝北边输送的暖湿气流共同汇集 为此次强降雪的产生带来了有利的热力条件。辐合上升运动促成了此次强降雪天气。中低层的强锋生区和强降雪落区之间具有较好的一致性。锋生和增强的次级环流共同推动了此次强降雪天气的产生。

关键词：延边地区；暴雪天气；环流背景；物理量

中图分类号：P458 文献标志码：B文章编号：2095–3305（2024）01–0-03

暴雪天气是我国大部分地区冬半年影响范围最大、危害极强的气象灾害，经常造成十分严重的经济损失[1-2]。近年来，许多学者均加强了对暴雪天气预报的研究，并且收获了许多研究成果。吴春龙等学者[3]通过对2015年鄂伦春旗1次降雪天气过程进行分析得出，该次天气过程主要是在暖湿空气与强冷空气的共同影响下形成的。

张迎新等学者[4]通过分析2009年11月1次华北地区暴雪过程得出结论：此次暴雪天气雷达回波表现为混合性降水回波特征，是在500 hPa西风带低槽、850 hPa东北风急流、700 hPa切变、西南风急流、地面倒槽等系统的共同作用下形成的；VDRARS雷达反演的风场现象为：东北南下的冷空气（东北风）和西南气流相遇，构成了鞍形流场，强回波出现于鞍形流场。

阎琦等学者[5]分析了2015年初辽宁地区2次低涡暴雪过程的动力发展机制发现，2次暴雪天气产生的直接原因均是低涡造成的。还有其他学者也对我国局部地区降雪天气的天气形势、成因展开了分析，并取得了许多研究成果。

延边地区隶属于吉林省，地处吉林省东部，境内地势西高东低，属于中温带湿润季风气候，冬季漫长寒冷，每年11月至翌年3月份延边地区经常会出现降雪天气。一旦遭遇暴雪天气，会对延边地区航班运行、高速公路运行、工农业生产等带来不同程度的影响。基于此，采用常规气象资料、NCEP全球分析资料等相关资料对2020年3月3—4日延边地区1次暴雪天气过程进行诊断分析，有利于掌握延边地区暴雪天气的形成机制，提高当地暴雪天气预报的准确率，为暴雪天气应急服务保障提供指导。

1 天气概况

2020年3月3日—4日延边地区发生了1次强降雪天气过程，此次持续时间长、降雪强度大、累计雨量大的特点。延边地区平均降雪量为12.4 mm，最大降雪量为21.0 mm，发生于汪清县。小时降雪强度最大值为2.8 mm（3月4日06：00～07：00），出现在延吉市。

2 环流背景分析

2020年3月3日08：00，亚欧大陆中高纬大气环流形势为“两槽一脊”型，有高空槽分布在巴尔喀什湖一带，高压脊控制贝加尔湖西边至我国新疆一带，脊前我国东北地区北端有冷涡在持续发展。在冷涡的西南一带有冷槽不断向东移动。3月3日20：00冷涡少动，它南部的冷槽发展至内蒙古东北一带，吉林省东部地区主要受高空槽前西南气流的影响，此时延边州一带出现降雪。随着时间的推移，冷槽持续朝东边移动，同时槽后出现冷平流，冷槽越来越深，北边冷涡向南发展且越来越弱，随后和南部冷槽叠加，3月4日20：00，高空槽移出本地，此次降雪天气过程结束。

2020年3月3日08：00 700 hPa形势场上，有2条切变线分别处于我国东北地区最北边和内蒙古东北一带，且渐渐向东边移动。在持续发展期间，东北地区最北边切变线越来越弱，内蒙古东北切变线越来越强。3月4日02：00，有气旋性涡旋在吉林省中部产生；3月4日08：00涡旋不断向延边州发展；3月4日14：00减弱且移出本地。

2020年3月3日08：00 850 hPa形势场上，有1个切变在内蒙古东南一带形成，且不断朝东边发展；3月3日20：00，偏南急流越来越强，延边州中东部的降水强度也随之提升，此时西边区域主要受弱切变影响；3月4日02：00偏南急流开始受东南急流影响，延边州中东部正好处于急流出口区；3月4日06：00东南急流逐渐南撤，降雪强度越来越弱；3月3日14：00，切变不再对本地造成影响。地面主要受蒙古气旋东移作用，延边处于气旋北边区域，3月4日14：00气旋移动入海。

3 物理量场分析

3.1 水汽条件分析

3.1.1 水汽通量和水汽通量散度

通过分析2020年3月3日08：00—3月4日02：00整层水汽通量发现，源于日本海一带的偏东风水汽在延边地区越来越强，并且渤海至韩国南部的东北水汽持续输送至日本海一带，积聚于日本海的2条水汽带强度的增强和持续向延边地区移动是此次暴雪天气的重要原因。3月4日02：00，延边州地区的水汽通量超过10.0 kg·m/s（图1a），在此之后水汽输送越来越弱。

通过分析2020年3月3日14：00—3月4日14 ：00整层积分水汽通量散度发现，此次天气期间，延边地区位于水汽通量辐合区，最大值不超过-1.0×10-5 g·cm-2·s-1。

3月3日晚上辐合大值区逐渐进入延边地区。3月4日02：00～08：00，延边地区处在辐合大值区（图1b）。通过分析850 hPa水汽通量散度發现，3月3日20：00以后，延边州大多数区域都处在水汽通量辐合区，尤其是中东部水汽通量辐合非常强。3月4日05：00，强辐合中心分布在延边地区中部，强度达到-4.5×10-5g·cm-2·hPa/s

以上。由此可见，降雪天气出现时，整层水汽辐合较强，为此次暴雪天气的发生提供了有利的水汽条件。

3.1.2 比湿条件

2020年3月3日08：00，在此次暴雪天气发生之前，延边地区比湿值小于1.0 g/kg；至3月3日17：00，整个延边地区比湿值处于1.2～1.8 g/kg之间；3月4日02：00，延边地区比湿值为1.8～2.5 g/kg，此时降雪强度最强；至3月4日下午比湿值显著变小，此次天气过程基本结束。

3.2 热力条件分析

通过分析850 hPa假相当位温（θse）場发现，2020年3月3日14：00—3月4日08：00，有10 ℃高能舌进入延边地区南边图（2a），在此之后高能舌不断向东发展，同时在延边中东部梯度越来越大，θse锋区构建，对应着强降雪发生时间段。通过分析此次强降雪中心垂直剖面可知，在偏南急流的作用下，中低层能量锋区不断朝北边发展；3月3日23：00—3月4日08：00，在北纬43°一带构成θse锋区，同时逐渐朝北边区域倾斜（图2b）。950 hPa以下属于低值区域；950 hPa以上为θse陡峭密集区，这意味着低层冷空气与低空偏南急流朝北边输送的暖湿气流共同汇集，为此次强降雪的产生带来了有利的热力条件。

3.3 动力条件分析

3.3.1 垂直速度与散度

通过分析此次降雪过程中的垂直速度和散度的垂直剖面发现，2020年3月3日20：00，中低层的强辐合中心处于129.5°E附近，700 hPa以下低层为辐合，同时200 hPa以下属于上升运动。3月4日02：00～05：00（图3a），低空辐合处于最强状态，中心值不超过-12×10-5s-1；此时延边地区中部出现强降雪，降雪强度为1.8 mm/h。

至3月4日傍晚，中低层主要受下沉运动影响。在降雪过程中，128.5°E附近900 hPa以下均受弱下沉运动影响，900 hPa以上区域为上升运动，低层水汽辐合较弱。在此次天气过程中，需要注意的是，3月4日08：00～12：00，在41°～43°N强上升气流的南、北分布着下沉运动区，构成了次级环流，这2个次级环流的上升支重叠（图3b），正好对应强降雪落区。

3.3.2 锋生区

强降雪天气的发生与锋生之间具有紧密联系。由700 hPa 锋生函数情况可知，2020年3月3日17：00，有锋生产生于延边地区中部与西部一带；3月3日20：00强锋生区处于西部。随后锋生越来越弱；3月3日23：00后，延边地区中部和东部均存在强锋生；3月4日02：00～05：00，中心强度最大值超过20.0×10-10 K·m/s，

这与强降雪落区保持一致；至3月4日17：00后锋生越来越弱。通过分析850 hPa锋生函数情况可知，2020年3月3日17：00起，延边地区中部和东部均属于锋生区；3月3日20：00，中心最大值超过60×10-10 K·m/s的强锋生中心区地处延边地区中部，在此锋生区所处区域，低空偏南急流越来越强，同时在出口位置有强烈辐合。通过130°E的垂直剖面发现，2020年3月4日02：00～08：00 43°N附近，有强锋生区处于950～850 hPa，同时锋生中心强度超过50×10-10 K·m/s。偏北气流干冷空气出现“冷垫”，并且冷空气持续楔入中低层暖湿气流，产生次级环流，促进上升运动越来越强烈，次级环流上升和偏南暖湿急流共同汇合。3月3日14：00，次级环流上升越来越弱，锋生也在变弱，锋生作用和对应的锋面垂直环流促进了此次强降雪天气的产生。

4 结论

（1）2020年3月3—4日延边地区1次暴雪天气是在500 hPa冷涡、高空槽、低层切变线、偏南气和蒙古气旋的共同作用下产生的。

（2）从水汽条件来看，积聚于日本海的2条水汽带强度的增强和持续向延边地区移动是此次暴雪天气的重要原因；降雪天气出现时，整层水汽辐合均较强，并且整个延边地区比湿值较高，这些共同为此次暴雪天气的发生提供了有利的水汽条件。

（3）在此次降雪期间，有10 ℃高能舌进入延边地区南边，θse锋区构建的时间段对应着强降雪发生时间段；低层冷空气与低空偏南急流朝北边输送的暖湿气流共同汇集，为此次强降雪的产生带来了有利的热力条件。

（4）辐合上升运动促成了此次强降雪天气。中低层的强锋生区和强降雪落区之间具有较好的一致性。锋生和增强的次级环流共同推动了此次强降雪天气的产生。

参考文献

[1] 徐娟娟，郝丽，刘嘉慧敏，等.2018年1月陕西区域性暴雪过程诊断[J].干旱气象，2020，38（1）：117-125.

[2] 刘家峻，于江龙，梅娜，等.2009年11月石家庄暴雪天气过程诊断分析[J].气象与环境学报，2012，28（5）：75-78.

[3] 吴春龙，张炜光，侯海婷.鄂伦春旗地区2015年一次降雪过程分析[J].农村经济与科技，2017，28（16）：20.

[4] 张迎新，张守保，裴玉杰，等.2009年11月华北暴雪过程的诊断分析[J].高原气象，2011，30（5）：1204-1212.

[5] 阎琦，温敏，陆井龙，等.两次引发辽宁暴雪过程低涡的动力发展机制[J].气象，2016，42（4）：406-414.