2020年11月巴彦淖尔市两次雨雪天气过程分析.pdf

收稿日期:2 0 2 3-0 3-2 8作者简介:刘园园(1 9 9 6),女,内蒙古包头人,助理工程师,就职于巴彦淖尔市气象局,主要研究:天气预报与服务。2 0 2 0年1 1月巴彦淖尔市两次雨雪天气过程分析刘园园(巴彦淖尔市气象局,内蒙古 巴彦淖尔 0 1 5 0 0 0)摘 要:利用常规观测气象资料、临河多普勒雷达资料、m i c a p s资料、F Y-4卫星云图资料,对比分析了2 0 2 0年1 1月1 72 2日巴彦淖尔两次雨雪天气的天气形势及物理量的配置、雷达回波特征。结果表明:巴彦淖尔市两次雨雪过程均属于槽涡型大雪,高空低槽、低空切变线、低涡、地面低压倒槽、地面冷锋共同作用形成。深厚的湿层,存在充足的水汽。低层水汽充沛,湿雪含量大,是产生这两次雨雪的原因。降水相态的演变与温度的垂直分布有一定对应关系,T8 5 0、T1 0 0 0在雨夹雪预报中有重要指标意义。0 层高度下降,地面温度已经低于0,降水相态从雨夹雪转化为雪,转雪时温度低于降雨时温度。关键词:雨夹雪;天气形势;0 高度;过程分析;巴彦淖尔 中图分类号:P 4 5 8.1+2 1.1(2 2 6)文献标识码:A 文章编号:1 0 0 76 9 2 1(2 0 2 3)1 30 0 9 20 3 巴彦淖尔市地处内蒙古高原西部,阴山山脉自西向东横亘中间,形成中部阴山山地、北部乌拉特草原、南部河套平原3种不同的地形地貌,因此降水预报具有复杂性,特别在秋冬季节转换,雨或雨夹雪转雪的降水相态是预报的难点之一。李江波等1指出从雨向雪转换过程中,0 层高度都有明显的下降,降雪发生时地面温度基本在0 以下。徐爽等2指出降水相态的演变与温度的垂直分布存在良好的对应关系。董伟等3指出雨夹雪持续时间与气温在0 附近的温度变化速率有关:气温升降变化速度越快,雨夹雪持续时间就越短。降水相态准确预报对于交通、设施农业的意义重大,笔者分析2 0 2 0年1 1月巴彦淖尔市两次液固混合型降水,为雨雪相态转换天气预报提供经验。1 天气实况巴彦淖尔市(以下简称“巴市”)2 0 2 0年1 1月1 72 2日大范围降雪天气过程分为两场,第一场为1 7日1 6时1 9日5时,第二场为2 0日1 6时2 1日8时。这是2 0 2 0年入冬以来第一次大范围雨雪天气过程,2 02 1日降水过后降温也大到入冬以来最低。2 0 2 0年1 1月1 7日(以下简称“1 1.1 7”)1 6时1 9日5时,巴市西部、乌拉特后旗(以下简称“乌后旗”)山前以小雨为主,东部、乌后旗山后出现雨夹雪或雪。最大降水量出现在乌拉特前旗(以下简称“乌 前 旗”)乌 拉 山 镇 为9.8 mm,最 大 雪 深3 c m。这次降水过程,降水相态随着系统的移动和温度的变化逐渐发生变化。其中,临河站降水从2 30 0开始下雨,0 2点转为雨夹雪,0 50 0转为降雪,0 80 0之后转为雨;乌前旗站降水从1 60 0开始为雨夹雪,0 5点转为降雪,具体见表1。1 1月2 0日(以下简称“1 1.2 0”)1 6时2 1日8时,巴市大部出现小雪天气,乌前旗南部出现中雪。最大降雪量出现在乌前旗乌拉山镇为4.8 mm,最大雪深出现在乌前旗沙德盖为4 c m。这两场降雪巴彦淖尔市大范围出现降雪,均是在东南部出现中雪量级,导致道路结冰对交通出行造成一定影响,对农牧业设施、电力通信也带来影响。表1 2 0 2 0年1 1月1 7日1 60 01 9日0 50 0临河、乌前旗乌拉山镇天气现象和地面温度单位:站名1 7日1 8日1 60 0 2 30 0 0 20 0 0 50 0 0 80 0 1 40 0临河-雨2.8雨夹雪1.6雪0.9雨0.8雨3.5乌前旗雨夹雪5.1雨夹雪2.2雨夹雪0.5雪0.2雪0雪(-0.3)2 天气形势2 0 2 0年1 1月1 7日0 8时,5 0 0 h P a在巴市上游阿拉善盟西部为一较深厚的高空槽,温度槽落后于292 0 2 3年7月内 蒙 古 科 技 与 经 济J u l y 2 0 2 3第1 3期 总第5 2 7期I n n e r M o n g o l i a S c i e n c e T e c h n o l o g y&E c o n o m yN o.1 3 T o t a l N o.5 2 7高度槽,槽前正涡度平流辐散,在槽后偏北气流引导下,冷空气不断向槽区输送,促使系统进一步发展;副高北抬,下游阻高建立;1 8日2 0时高空槽东移到巴市下游;至1 9日0 8时,巴市受西北气流影响,冷空气进入降水结束。1 7日0 8时7 0 0 h P a在巴市西南部形成人字形切变维持到2 0时;1 8日2 0时受偏北气流影响;至1 9日0 8时,巴市受偏北气流影响,有-8冷中心,冷空气进入降水结束。8 5 0 h P a上1 7日0 8时巴市南部存在切变线,西南部存在低涡,中心值1 4 4 d a g p m,对应5 0 0 h P a槽前,系统后倾明显处于发展阶段,偏南风不断将暖湿空气向降雪区输送,提供水汽,降雪区位于显著湿区内,至1 8日0 8时巴市西南部新的切变线建立;1 8日2 0时切变线仍在维持;1 9日0 8时,受偏北气流影响降水结束。地面倒槽发展北抬,增强了辐合上升运动2。冷锋东移南下过境,地面冷锋前暖空气被强迫抬升,切变线附近存在辐合线以及槽前为正涡度平流使上升运动加强,起到强迫抬升和触发作用。2 0 2 0年1 1月2 0日0 8时,5 0 0 h P a在巴市上游新疆东部为一较深厚的高空槽4,暖高脊控制阿拉善盟至巴市大部地区,高空槽东移南压至阿拉善盟西部,巴市位于槽前西南气流影响,暖高脊逐渐向东移动,上游的冷槽亦向巴市推进;至2 1日0 8时,高空槽控制巴市-3 6 的冷中心已位于蒙古南部,较强的冷平流开始影响巴市大部地区。2 0日0 8时7 0 0 h P a在巴市上游阿盟东部有切变线存在;至2 0日2 0时切变线东移南亚,巴市东南部处于切变线的控制中;至2 1日0 8时,切变线继续东移到巴市下游。2 0日0 8时8 5 0 h P a巴市西部存在切变线,切变线存在冷涡,中心值1 4 8 d a g p m,对应5 0 0 h P a槽前,系统后倾明显处于发展阶段;至2 0日2 0时切变线南压;2 1日0 8时,转为偏北气流的控制。地面2 0日2 0时巴市西北部有辐合线存在;2 1日0 2时辐合线仍在西北部,地面有低压形成,巴市处于低压顶部。低层辐合高层辐散强说明低层上升运动强,强烈的动力抬升条件有利于降雪过程的触发5。比较两次过程可发现,“1 1.1 7”与“1 1.2 0”过程环流特征存在共性:均是属于槽涡型大雪,顾润源等6指出7 0 0 h P a蒙古国及内蒙古中西部多为南支槽或切变线,槽涡后没有较强的高压脊发展,锋区较弱,低值系统多为由南向北移动,遇冷空气抬升造成降雪天气,地面多为河套气旋和倒槽相配合,而这两次过程环流形势与之较为相似;均是低层有切变线存在,利于低层暖湿空气的辐合抬升,不同之处第二次槽移速较快,持续时间较短。3 物理量诊断分析3.1 水汽条件从天气形势可知,2 0 2 0年1 1月1 7日0 8时、2 0时南风暖湿气流为巴市降水提供了充沛的水汽。低层水汽充沛,湿雪含量大,是此次雨夹雪天气产生的原因3。1 7日2 0时临河探空图(图略)8 5 0 h P a比湿一般达到3.7 7 gk g-1,1 8日0 8时比湿达到3.5 8 gk g-1,对于巴彦淖尔市,冬春两季比湿在4 gk g-1以下对于巴市来说水汽条件相当充沛。临河站1 8日0 8时探空图(图略),对流层中低层(9 2 54 0 0 h P a)温度与露点线几乎重合7,说明降雪发生时不但湿层深厚,而且大气基本饱和,充足的水汽是产生降雪的重要条件。“1 1.2 0”过程临河站探空图(图略)2 0日0 8时湿层9 2 58 0 0 h P a存在湿层,2 0日2 0时8 3 34 6 2 h P a存在深厚的湿层,相对湿度8 0%,存在充足的水汽,是产生降雪的重要条件。临河站2 0日0 8时有逆温层,有利于能量的积累8。3.2 动力条件从高空3 0 0 h P a等风速图(图略)可以看出,“1 1.1 7”有南北三支高空急流,巴彦淖尔市处于北支高空急流入口区右侧的辐散区和低空急流出口左侧的辐合区,急流入口区南侧辐散增强,其低层辐合上升加强,高低空急流的配合加速了该地区低层辐合上升运动,这种高低层辐散辐合的配置非常有利于降水天气的发生,低空急流对水汽的不断输送和低层上升运动加强为降雪强度的增强提供了有利机制。“1 1.2 0”过程强度一般,相对动力条件配合不是很有利。4 降水相态变化成因2 0 2 0年1 1月1 7日2 0时,临河8 5 0 h P a温度露点差较小,水汽条件较好,0 层高度位于8 0 7 h P a,0 层高度开始下降,前期降水以雨和雨夹雪为主。1 8日0 8时,整层均为湿层,有利于降水过程持续,0 层高度下降至8 8 3 h P a;1 8日2 0时,0 层高度下降至8 9 4 h P a;1 9日0 8时,地面温度已经低于0,故降水相态为雪。临河“1 1.1 7”2 1时降水开始,8 5 0 h P a为2,地面温度为5;随着冷空气增加,层结温度迅速降低,至1 8日0 2时8 5 0 h P a温度也低于0,地面温度又低于0,临河此时转为雨夹雪或雪;1 8日0 839刘园园 2 0 2 0年1 1月巴彦淖尔市两次雨雪天气过程分析2 0 2 3年第1 3期时后,地面温度开始回升,8 5 0 h P a变化不大,降水相态转为雨。温度露点差8 5 0 h P a均位于4 g/k g以下,1 8日0 8时最低,利于降水的维持。夜间转雪时各层温度基本都是下降,转雪时温度低于降雨时温度。5 结论巴彦淖尔市两次雨夹雪过程均属于槽涡型大雪,槽后偏北气流引导下,冷空气不断向槽区输送,促使系统进一步发展,槽后冷空气沿高空西北气流东移南下影响巴市,系统后倾明显处于发展阶段,偏南风不断将暖湿空气向降雪区输送,提供水汽,降雪区位于显著湿区内,地面低压倒槽、地面冷锋也为雨夹雪提供了动力抬升和触发机制9。8 5 0 h P a露点温度差较小,比湿在4 gk g-1以下,深厚的湿层,存在充足的水汽。低层水汽充沛,湿雪含量大,是产生这两次雨雪的原因。降水相态的演变与温度的垂直分布有一定对应关系,T8 5 0、T1 0 0 0在雨夹雪预报中有重要指标意义。0 层高度下降,地面温度已经低于0,降水相态从雨夹雪转化为雪,转雪时温度低于降雨时温度。参考文献1 李江波,李根娥,裴雨杰,等.一次春季强寒潮的降水相态变化分析J.气象,2 0 0 9,3 5(7):8 7-9 4.2 徐爽,胡鹏宇,王赛頔,等.沈阳地区1次雨夹雪天气过程分析J.安徽农学通报,2 0 1 8,2 4(1 0).3 董伟,杨光武,马梁臣,等.长春市冬季降水相态的温度判据研究 J.干旱气象,2 0 1 9,3 7(3):3 6 3-3 6 9.4 周子强,董晶,马国忠,等.黑龙江春秋季中雨夹雪到暴雪天气形势分析J.气象科技进展,2 0 2 0,1 0(4):5 7-5 9.5 朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理和方法M.北京:气象出版社,2 0 0 7.6 顾润源,孙永刚,韩经纬,等.内蒙古自治区天气预报手册M.北京:气象出版社,2 0 1 2.7 孟雪峰,孙永刚,姜艳丰.内蒙古东北部一次致灾大到暴雪天气分析J.气象,2 0 1 2,3 8(7):8 7 7-8 8 3.8 徐辉,宗志平.一次降水相态转换过程中的温度垂直结构特征分析J.高原气象,2 0 1 4,3 3(5):1 2 7 1-1 2 8 0.9 蔡元成,石光普,陈秀花.2 0 1 7年秋季甘肃中部一次强雨夹雪天气过程诊断分析J.甘肃科技,2 0 1 9,3 5(1 9):3 2-3 4.(上接第9 1页)4 结论本研究利用高分辨率卫星遥感影像对汉中市植被变化进行遥感监测,借助E NV I、A r c G I S平台,通过数字化、可视化、定量分析等揭示汉中市植被的时空变化情况,以便决策参考和采取相应措施。分析了汉中市2 0 1 0年和2 0 1 9年间植被覆盖度及其变化趋势的时空分布特征,研究显示汉中市2 0 1 02 0 1 9年植被覆盖明显增加,改善迹象明显,1 1个县区中,除汉台区退化现象比较明显外,其余县区均呈改善趋势。汉中市的植被覆盖动态变化与其所处的高程、坡度、坡向均有关,它们主要是通过人为活动施加影响。汉中市总体生态条件良好,汉中市政府部门坚持保护现有森林资源,提高植树造林成活率,实施退耕还林、天然林保护、自然保护区建设等政策,促进区域整体协调发展。参考文献1 孙微.陕北地区农牧交错带植被覆盖度动态及驱 动 力 分 析 D.北 京:北 京 林 业 大 学,2 0 1 2.2 王毅,郭跃.喀斯特地貌区植被覆盖与地形因子的空间关系分析:以贵州普定县为例J.长江流域资源与环境,2 0 1 8,2 7(1):1 5 7-1 6 7.3 赵娟.基于MO D I S N D V I的陕西省植被覆盖变化研究D.西安:西安科技大学,2 0 1 3.4 秦超.陕西省植被覆盖时空演变及其驱动因子研究D.西安:陕西师范大学,2 0 1 5.5 雒新萍.近2 5 a来秦巴山区植被N D V I时空变化及其对区域气候的响应D.西安:西北大学,2 0 0 9.6 中华人民共和国水利部.水土保持综合治理规划通则:G B/T 1 5 7 7 21 9 9 5S.北京中国标准出版社,1 9 9 5.49总第5 2 7期内 蒙 古 科 技 与 经 济