(阿勒泰地区气象局,新疆阿勒泰836500)
摘要:利用高低空实况观测资料、EC/T639数值模式预报资料和NCEP1*1°再分析资料,对2018年2月28日~3月2日阿勒泰地区东部一次暖区暴雪天气过程的环流特征和物理量场进行了探讨。结果表明:500hpa东欧的低涡系统是本次过程的的主导系统,西西伯利亚低涡在打转过程中不断分裂的短波造成的阿勒泰地区东部大降水。前期温度较高,低层受暖脊控制,热力条件较好。西南路径充足的水汽源源不断地向阿勒泰地区输送,并在此区域辐合,高空急流较稳定,抽吸作用强。高层辐散、低层辐合以及较强的上升运动为本次天气过程提供了较好的动力条件。阿勒泰山脉的特殊地形,使得辐合上升运动和锋区加强,系统移动滞缓,有利于暴雪云团的发展和停滞汇集,使降雪量增幅。
关键词:阿勒泰;暖区暴雪;模式预报
1资料选取及天气实况
1.1资料选取
选用经新疆气象信息中心审核的2018年2月28~3月2日阿勒泰地区7个国家常规气象观测站、120个区域自动气象观测站逐小时降水量资料、NCEP1*1°提供的每日4次再分析资料和ECMWF细网格0.25°×0.25°分析场(1天2个时次数据)资料。
1.2天气实况
2月28日至3月2日,阿勒泰地区出现强降雪天气,其中富蕴、青河县达到暴量,阿勒泰市、哈巴河、布尔津县达到大量,其中暴雪中心出现在富蕴站,累计降雪量为28.4mm。从区域自动站逐小时降水量来看此次降水过程主要分为2个阶段,第一阶段为28日20:00至1日10:00,各测站降雪量在1.0~18.5mm,在这个时段内,降水中心分别位于富蕴站(18.5mm)和青河站(13.2mm);第二阶段是1日20:00至2日10:00降雪量为0.0~10.2mm,在这个时段内,降水中心仍分别位于富蕴站(9.9mm)和青河站(10.2mm)。本次降雪过程降雪强度强,持续时间长,降雪量级大。
2环流形势
2.1高空500hPa形势分析
28日夜间,随着黑海西部低涡东移,槽前暖平流使得里海脊增强,位于北欧的阻塞高压依然维持,冷空气沿阻塞高压前北风带输送至乌拉尔山低涡中,使其中心强度从28日20时的520位势十米增强到1日08时的512位势十米。在西西伯利亚低槽不断分裂短波东移过程中,造成阿勒泰普遍有大到暴量降雪。至1日20时,里海脊进一步北伸,并与位于北欧的阻塞高压打通,使西西伯利亚低槽主体东移至80°E附近,我区处在槽前西南气流影响下,1日午后开始第二阶段降水。在1日夜间低槽主体南压过境,并于2日08时移至我区中东部,1日20至2日08的我区普遍出现中到大量降水,降水中心仍位于中东部。西西伯利亚低槽于1日滞留在咸海附近的冷空气较缓慢东移,在2日白天西西伯利亚主槽过境后,先后影响我区大部,造成小量降水。至2日午后,本次降水过程趋于结束。
2.2850hPa高空形势分析
28日20h,温度脊东移至巴尔喀什湖,阿勒泰地区受前脊控制,该区气温明显上升。较高的温度为此次降雪积累了强大动力和能量来源。28日白天塔城盛行偏西风,阿勒泰则盛行东南风,阿勒泰地区一直存在一个中尺度暖式切变。至28日20h,阿勒泰测站、塔城站出现6m/s、8m/s、的东南风、西北风。1日08时,温度脊位于阿勒泰地区以北,至1日20时,温度脊南压至我区,我区受浅脊控制。阿勒泰地区仍盛行东南风,风速达6m/s。
2.3地面形势
28日20时,低压中心移至巴尔喀什湖以北76°E,阿勒泰地区西部受低压外围影响,造成我区在28日傍晚前后陆续出现降水。蒙古高压逐渐减弱东移,高压中心在贝加尔湖维持至1日白天,有利于上游暖低压在我区滞留。01日20时,欧洲的冷高压沿偏西路径东移南下,高压舌伸至巴尔喀什湖附近,1日夜间随着高压不断推动低压东移南压入侵阿勒泰,造成我区第二阶段暖区降水。2日白天高压东移南压,高压前沿移至阿勒泰地区中西部,低压中心已移至贝加尔湖南部,阿勒泰地区降水趋于结束。
2.4高低空分析
28日20时,虽然较前一日200hpa急流已东移移出我区,但300hpa阿勒泰站仍达32m/s急流标准,阿勒泰地区处在300hpa高空急流入口区右侧。500hpa阿勒泰地区存在急流,急流最大风速轴位于阿勒泰北部。阿勒泰地区中高层风速较大,抽吸作用较强。700hpa的急流最大风速轴穿过巴尔喀什湖以东,我区西部受急流影响,阿勒泰站风速12m/s。850hpa哈巴河县和吉木乃县之间存在切变。
01日20时,由于锋区南压,200hpa急流重新在北疆北部建立,一直到400hpa阿勒泰西部、中部风速均超过了32m/s,北疆大部高空风速大于28日,有利于高空的辐散作用。500hpa锋区上有波动扫过,阿勒泰站最大风速减弱到24m/s。700hpa、850hpa低空急流依然稳定维持在北疆地区。850hpa风速也较前一日基本维持。700hp、850hpa阿勒泰地区大部在T-Td≤4的饱和湿区,比湿达2g/kg。700hpa北疆上游水汽通量达到60×10-1g.cm-1.hPa-1.s-1。阿勒泰地区低空辐合、高空辐散得到加强,高低空配置较好,加上充足的水汽供应,1日夜间阿勒泰地区东部出现大雪天气。
3物理量诊断分析
3.1水汽条件
本次天气两个阶段降水过程的水汽输送主要都以西南路径为主。由阿拉伯海沿西南路径输送的水汽,得到部分巴伦支海、喀拉海沿西北路径输送水汽的补充,在巴尔喀什湖附近汇合,再接力输送到阿勒泰地区。在其向东输送路径上一直存在大于12m/s的急流带,有利于水汽长距离输送。最大水汽输送阶段为28日和1日,在此期间巴尔喀什湖附近地区最大风速分别达32m/s、24m/s。上游700hPa水汽通量最大值可到80×10-1g.cm-1.hPa-1.s-1,这在冬季降水过程中是一个非常好的条件。较好的水汽输送,为阿勒泰地区强降雪提供了充足的水汽供应。另外,在大降水时段,除了上游存在较良好的水汽输送,降水落区也配合了明显的水汽辐合区,有利于大降水的产生。
3.2动力条件
28日夜间和1日夜间,低层都有较好的辐合运动,28日夜间辐合中心强度稍强于1日夜间。28日夜间辐合区上升到500hpa,相应地富蕴站大降水主要时段也是在28日夜间。配合较好的垂直速度和涡度为大降水提供了良好的动力条件。1日的垂直速度和涡度值相比28日都偏小,这也是28日降水大于1日的原因之一。
3.3特殊地形作用
由于阿尔泰山脉呈西北—东南走向,其地势东北高西南低,呈向南开口的喇叭口特殊地形,暖区暴雪天气发生前及过程中,阿勒泰地区盛行东南风,偏南风暖湿气流沿阿尔泰山而上,在阿勒泰沿山一带辐合,形成强的偏南风辐合区,并由于地形作用,迫使气流成气旋性弯曲,因而造成明显的辐合上升运动,辐合加强,锋区加强,系统移动滞缓,有利于暴雪云团的发展和停滞汇集,降雪量加大。
参考文献:
[1].王存亮,赵俊荣,晋绿生等.新疆阿勒泰地区暖区大降雪成因分析.2008年中国气象学会交流文集[M]:408-412.
[2].赵俊荣,晋绿生,刘大锋等.新疆阿勒泰地区暖区大降雪过程云图特征分析.2008年中国气象学会交流文集.