12月底黔东南州一次持续性低温雨雪天气过程分析.docx

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Summary:本文利用常规观测资料、用NCEP/NCAR再分析资料对20118年12月底出现在黔东南州的一次持续性低温雨雪天气过程进行分析。结果表明:500hPa南支槽与槽前西南气流,南北气流共同在黔东南地区交汇,为该地区雨雪天气提供了较好的水汽以及动力条件;700hPa切变线为本次低温雨雪天气给予了动力辐合抬升条件,西南急流给予了丰富的水汽以及不稳定能量;850hPa至地面主要为东北气流,为本次雨雪天气提供了冷垫。本次低温雨雪天气过程贵阳站逆温层始终存在。良好的水汽输送、较强水汽辐合为本次低温雨雪天气过程提供了丰富的水汽条件。中高层西南暖湿气流在低层东北气流形成的冷垫上爬升,较强的上升运动为本次低温雨雪天气的持续发生给予了有利的动力条件。
Keys:黔东南州;低温雨雪;天气形势;物理量
引言
低温雨雪天气是我国各个地区冬季经常会出现的一类气象灾害[1]。黔东南州隶属于贵州省,地理坐标处于107°17′20″-109°35′24″E,25°19′20″-27°31′40″N之间,属于云贵高原向湘桂丘陵盆地过渡的地带,境内大多数地区海拔为500—1000m,黔东南州冬季时常会出现低温雨雪天气。一旦遭遇低温雨雪天气,不但会给设施农业造成不利影响,而且给交通运输、通讯系统、电力系统等均会造成不同程度的危害。因此,加强对黔东南州低温雨雪天气的预报分析就显得十分必要。本文主要对2018年12月底出现在黔东南州的一次持续性低温雨雪天气过程进行分析,为进一步提升低温雨雪预报预警水平,制定防灾减灾决策提供科学指导。
1天气实况
2018年 12月28~30日,因为强冷空气的影响,黔东南州出现了一次低温雨雪天气过程。气温明显下降,尤其是黔东南州西部降温幅度最大,大部分地区最低温度下降到-℃以下,少数地区最低温度甚至仅为-℃(图1),这些地区均出现了道路结冰现象。此次低温雨雪天气影响范围较广,对当地交通、电力、通信等各个领域均有较大影响。
图12018年 12月28日08:00~12月30日08:00最低气温实况图
2天气形势分析
通过对此次低温雨雪天气期间500hPa形势场进行分析可知(图2),中高纬主要呈“2槽1脊”的环流背景形势,乌拉尔山东边分布着一高压脊,之后慢慢发展成阻塞高压,内蒙古一带分布着一深厚的横槽,槽后偏北气流,有大量冷空气积聚,伴随着横槽慢慢转竖,促使冷空气持续南下。来自孟加拉湾的南支槽不断朝东边移动,黔东南州主要受槽前较强的西南急流的影响,风速超过33m/s-1,同时有温度槽与之配合,-℃线对整个黔东南州进行控制。700hPa形势场上,黔东南州处在西南急流左前方、切变线南侧的辐合区内,风速超过20m/s,西南-东北向有风速辐合存在,对于水汽输送以及上升运动的形成十分有利,冷舌由四川进入贵州大部分地区,0℃线已对黔东南州进行控
制。850hPa形势场上,黔东南州受高压底部东北气流的作用,风速为7m/s左右,冷舌从东北路径进入贵州,黔东南州受-℃线控制,低层冷垫的产生,为本次低温雨雪天气的发生发生提供了有利条件。地面形势场上,冷高压中心处在内蒙古西部,中心气压值为1075hPa,东北路径的冷空气从进入黔东南州,并且持续为黔东南州补充冷空气,准静止锋呈南北向分布在滇东一带,1040线慢慢开始影响黔东南州,冷暖空气交汇较强。
综上所述,此次低温雨雪天气的影响系统是:500hPa南支槽与槽前西南气流,南北气流共同在黔东南地区交汇,为该地区雨雪天气提供了较好的水汽以及动力条件;700hPa切变线为本次低温雨雪天气给予了动力辐合抬升条件,西南急流给予了丰富的水汽以及不稳定能量;850hPa至地面主要为东北气流,为本次雨雪天气提供了冷垫,导致西南暖湿气流在本冷垫上爬升,水汽上升凝结,形成雨雪,此次降水过程属于典型的回流性质的雨雪[2]。
图22018年12月29日20:00(a)、30日08:00(b)500hPa形势图
3探空资料分析
通过分析黔东南州附近的贵阳探空站资料可知(表1),从12月17日08:00至12月30日08:00贵阳站逆温层高度、湿层高度均呈不断增加态势,
气温逐渐下降,逆温层顶温度由4℃降为1℃,逆温层底温度由-2℃降为-8℃。在12月29日夜间出现本次持续低温雨雪过程省内最强降雪的时候,贵阳站逆温层显著增厚,并且贵阳站逆温层底温度在12月29日20:00为-℃,为本次最低值。12月30日8:00湿层顶高度达464hPa,为本次过程最高。本次低温雨雪天气过程贵阳站逆温层始终存在,虽说贵阳站逆温层顶温度处于0℃以上,然而逆温层下面的冷空气强度较强,并且逆温层高度抬高,这些本次低温雨雪天气的发生发展提供了有利条件
[3]。
表1贵阳探空站资料
注:湿层即相对湿度≥80%
4物理量场分析

通过分析此次天气过程中700hPa水汽通量场可以了解到,本次低温雨雪过程水汽输送源于孟加拉湾,由西南急流朝黔东南输送。2018年12月29日
20:00(图3a)水汽输送达到最大,老挝至黔东南州分布着一中心值为30g/(s·hPa·cm)的水汽通量高值带,主要水呈西南-东北向,黔东南州处在西南急流左前方的辐合区。12月30日08:00(图3b),水汽通量高值区逐渐东移南压移出黔东南州。由水汽通量散度场可知,12月28日开始存在水汽辐合,且不断增强,12月29日晚上黔东南州出现强降雪过程中,水汽辐合处于最强状态,辐合中心处在600hPa~700hPa范围内,中心强度达到-10×10-7g/(s·cm2·hPa)。12月30日白日开始变为水汽辐散,本次天气过程基本结束。由此次天气期间比湿场分析了解到,本次降水出现前黔东南州700hPa、850hPa比湿值均达4g/kg以上;在雨雪天气降出现时,700hPa比湿处于4g/k~5g/kg之间,850hPa处比湿为2g/kg。由上述可知,良好的水汽输送、较强水汽辐合为本次低温雨雪天气过程提供了丰富的水汽条件。
图312月29日20时(a)、30日08时(b)700hPa水汽通量场及风场

通过对本次黔东南州的垂直速度时间-高度剖面了解到(图4),2018年12月29日白天,在此次降雪出现之前,500hPa以下均属于下沉运动;12月29日午后,750hPa以上逐渐变为上升运动,中心强度为-60×10-2hPa·s-
1,750hPa以下属于冷空气下沉运动;12月29日晚上至30日上午,上升运动达到最强,中心位于高层400hPa,强度达-80×10-2hPa/s;12月30日下午,上升运动转变为下沉运动,本次过程基本结束。本次低温雨雪天气过程属于典型的回流性质爬升运动形成。也就是说中高层西南暖湿气流在低层东北气流形成的冷垫上爬升,较强的上升运动为本次低温雨雪天气的持续发生给予了有利的动力条件。
图4黔东南州垂直速度时间-高度剖面
5结论
(1)本次黔东南州低温雨雪天气的主要影响系统包括500hPa南支槽、500hPa南支槽、700hPa切变线、东北气流。500hPa南支槽与槽前西南气流,南北气流共同在黔东南地区交汇,为该地区雨雪天气提供了较好的水汽以及动力条件;700hPa切变线为本次低温雨雪天气给予了动力辐合抬升条件,西南急流给予了丰富的水汽以及不稳定能量;850hPa至地面主要为东北气流,为本次雨雪天气提供了冷垫。
(2)本次低温雨雪天气过程贵阳站逆温层始终存在,逆温层下面的冷空气强度较强,并且逆温层高度抬高,这些本次低温雨雪天气的发生发展提供了有利条件。
(3)良好的水汽输送、较强水汽辐合为本次低温雨雪天气过程提供了丰富的水汽条件。中高层西南暖湿气流在低层东北气流形成的冷垫上爬升,较强的上升运动为本次低温雨雪天气的持续发生给予了有利的动力条件。
Reference:
[1]刘海丽.“2010·2·10”寒潮天气过程分析[J].浙江气象,2010,31(4):13-16.
[2]甘文强,蓝伟,杜小玲,[J].暴雨灾害,2018,37(5):410-420.
[3]潘巧英,余广昌,郭瑞玲,[J].广东气象,2017,39(5):17.
 
-全文完-