信阳市鸡公山气象站 河南信阳 464000
摘要：本文通过对2017年2月21日信阳市暴雪天气的成因分析，发现：暴雪天气过程是由高空低槽、低层切变线、低空急流以及地面锢囚形势和强冷空气共同作用造成。(2) 大量的水汽供给和水汽辐合有利于该地区暴雪天气发展；暴雪区正涡度倾斜发展和低层辐合、高层辐散的结构有利于上升运动的维持；冷暖空气交汇处形成明显的锋区，与暴雪区对应，低层强锋区中的次级环流导致垂直涡度增大，上升气流增强，产生强降雪；锋生与对称性不稳定导致暴雪进一步增幅。(3) 暴雪过程对流层中上层水汽的分布与降雪强度的变化对应一致。
关键词：信阳市；暴雪；水汽云图
引言：
暴雪是我国北方冬季常见的灾害性天气，靳冰凌等[1]对2009年11月河南北部一次暴雪天气分析，指出：中高纬上“南槽北脊”环流以及低空急流有利于产生暴雪天气；顾佳佳等[2]对2014年河南省持续暴雪成因分析，河套低槽东移发展配合近地层冷空气活动，两支干冷下沉气流在中层形成明显干层，加强了对流不稳定性从而爆发强降雪天气。虎莹[3]对2014年2月4—7日河南省一次大范围暴雪过程进行检验分析。本文利用常规观测资料、NCEP分析资料、水汽云图等，对2017年2月21日信阳市出现一次暴雪天气进行分析，旨在为今后信阳市暴雪天气预报提供重要的参考。
1暴雪天气概况
2017年2月21日08时-20时（北京时，下同），信阳市出现了一次大范围雨雪天气过程。21日08时信阳市开始出现降雪，逐渐发展增强，14时之后信阳市大部分地区均出现降雪，20时整个信阳降雪强度明显减弱，并趋于结束。强降雪主要时段出现在21日11时到17时，光山、罗山11时到14时3h累计降雪量均达8 mm 以上，此次暴雪影响范围广、强度大，对交通、农业和日常生产生活造成了较大的影响。
2环流特征与影响系统
20日20时（图略）500hPa欧亚大陆中高纬地区为 “两槽一脊”，中纬度河套西北部有低槽活动，华北地区为高压脊控制；21日08时（图1a）500hPa中高纬维持两槽一脊形势，中纬度低槽东移，南支槽北上，南北两槽同位相叠加，导致低槽经向度加大，槽前西南气流加强，信阳市处于宽广的槽前西南气流中。08时中分析（图1b）可知，500hPa低槽携冷空气南下，信阳市12h负变温达-3℃以上，为降雪提供了适宜的冷空气条件；西南急流携带大量水汽输送到暴雪区，推动了动力辐合；925hPa上-4℃等温线南压至信阳市，且出现东北急流，底层冷空气锲入信阳市形成冷垫，导致中层暖湿气流抬升，有利于降雪发生。地面图上 20日20时到21日05时（图1c），高原西部有一暖低压形成，河套地区上游以及东北地区各有冷高压维持，地面锢囚形势明显，此时暖倒槽位于四川盆地中部，信阳市处于东北高西南低的气压场中。08时到14时 （图1d）西北路冷空气东移南下，暖倒槽逐渐向北发展，倒槽后部的西南暖湿气流与扩散南下的东路冷空气在信阳市交汇，温度梯度加大，斜压性加强，暴雪增强；同时信阳市地区近地层冷空气也起到了冷垫作用，导致西南暖湿气流加速抬升，降雪强度加大。
图 1 2017年2月21日08时500hPa等高线与风场（a）和中尺度分析综合分析（b，其中风向为925hPa风场，红色等值线为925hPa等温线）以及21日05时（c）、14时（d）海平面气压分布
3水汽条件
通过分析水汽通量、水汽通量散度时间剖面图（图2a）可知：21日08-20时，暴雪中心上空维持较强的水汽输送和明显的水汽辐合，800-600hPa上水汽通量中心值为10~12，尤其是11-17时600hPa上的强辐合中心，高达-10×10-7 ，正好与暴雪增强时段对应，说明充分的水汽供应对暴雪发展非常有利。分析21日14时风场（图2b）剖面图可知，整个信阳市强水汽通量中心影响范围最大，水汽辐合明显加强， 112-116°E附近地区存在水汽通量高值中心，水汽通量中心主要位于800-600hPa高度，强度值为10 ， 水汽辐合中心位于114°E附近，600hPa上强中心为-10×10-7 以上，与信阳市暴雪区对应较好。
图2 2017年2月21日暴雪中心（33.57°N、114°E）的水汽通量、水汽通量散度时间剖面（a）以及21日14时沿33.57°N作水汽通量、水汽通量散度与风场纬向剖面（b）
4 动力和热力条件
分析08时涡度剖面可知，在113°E附近1000-700hPa为正涡度区，850hPa中心强度为15×10-5 s-1，600hPa向上涡度几乎为0；14时随着南支槽和北支槽合并加强，正涡度向东发展，并随高度向东倾斜，中心增加到20×10-5 s-1，高度出现在500hPa上。正涡度东移增强有利于上升运动维持和加强，导致对流层低层正涡度的显著发展，促进了垂直上升运动的增长。14时垂直速度与散度的垂直剖面上，113-116°N附近地区低层900hPa出现辐合中心，强度为-90×10-6 s-1，高层300hPa维持强度达150×10-6 s-1的强辐散中心，低层辐合、高层辐散的结构明显，同时，上升气流随高度向东明显倾斜，500hPa强速度中心达到-1.5Pa·s-1，中高层的上升速度明显大于低层, 高层的抽吸作用明显, 将暖湿空气输送至对流层中上层后再形成辐散，有利于暴雪的发生和发展。
5 水汽云图分析
21日08时（图略）河套地区东部有一白亮带状水汽羽，对应该地区高空槽前的中高云区，豫西、豫南出现色调白亮的云团，对应川南地区南支槽前云系。白亮色云团向东北方向延伸，信阳市出现灰白色的水汽区，表明从西南方向有湿区伸向该地区；河南京广线以西地区出现明显的暗区，表明槽后有冷空气扩散南下；11时白亮带状水汽羽有所东移，陕西东部至山西中南部一带槽前云系结构密实，亮度加强，表明云团有中高云发展为深厚的云团；在南支槽东移作用下水汽输送增强，信阳市上游云区伸展到中游，范围扩大，色调白亮，云区前侧为凸边界和明显的暗区，这可能与急流加强和槽后冷空气补充有关，此时信阳市降雪有所增强。14时信阳市地区云团色调更加白亮，结构更加密实，上升运动明显增强；豫西到信阳市上游地区色调明显变暗，表明槽后冷空气下沉，冷空气向东扩散导致冷空气前侧西南气流加强，有利于低槽的维持和水汽输送的增强，降雪强度进一步增强。17-20时信阳市地区云系逐渐减弱消失，灰白色水汽输送到信阳市，中上游地区上空转为干冷空气控制，降雪逐渐结束。
6结论
(1) 本次暴雪天气过程是由高空低槽、低层切变线、低空急流以及地面锢囚形势和强冷空气共同作用造成。500hPa上河套低槽与低纬南支槽发展合并，有利于冷暖空气在信阳市地区交汇，为暴雪发生提供了有利的环流背景。
充足的水汽供给与较强的水汽辐合有利于该地区暴雪天气发展；暴雪区正涡度倾斜发展和低层辐合、高层辐散的结构有利于上升运动的维持；冷暖空气交汇处形成明显的锋区，与暴雪区对应，低层强锋区中的次级环流导致垂直涡度增大，上升气流增强，产生强降雪。
(3) 水汽云图较好反映了暴雪过程对流层中上层水汽的分布，云图上的亮暗特征之间变化以及相互作用也指示了重要的动力条件，与降雪强度的变化对应一致。
参考文献：
[1]靳冰凌,孙仲毅,王辛方等.2009年11月10-12日河南北部暴雪天气诊断分析[J].气象与环境科学,2010,33(2):63-69
[2]顾佳佳, 武威. 2014年2月4-7日河南暴雪过程的环流特征及其持续原因[J]. 暴雨灾害, 2015, 34(2):117-125.
[3]虎莹. 河南省一次暴雪天气过程检验分析[J]. 现代农业科技, 2016(12):267-268
论文作者:梁军
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/10/9
标签：信阳市论文; 水汽论文; 暴雪论文; 辐合论文; 通量论文; 冷空气论文; 地区论文; 《防护工程》2019年第6期论文;