论文部分内容阅读
摘要 利用常规高空、地面、卫星云图及物理量场资料，对于孟加拉湾风暴影响形成的2008年10月26—28日玉树地区的大范围大到暴雪天气过程进行分析。结果表明：500 hPa高空图上中高纬地区呈两槽一脊型，低纬地区孟加拉湾风暴发展旺盛并不断北上高原，玉树地区受巴尔喀什湖槽底西北气流与南支槽前西南气流形成的高原切变线影响；高低空散度、涡度场配置为低空辐合、高空辐散，有利于降水天气过程的出现；造成此次强降雪天气的水汽来源于孟加拉湾地区；假相当位温的大值区对应暴雪区，对于暴雪天气的预报有一定的指示作用。
关键词 大到暴雪；孟加拉湾风暴；成因分析；青海玉树
中图分类号 P458.1 21 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）02-0196-02
孟加拉湾作为亚洲最大的热源，是全球热带风暴和热带对流云团活动频繁的区域，是中国大部分地区的大气水汽源头之一，是玉树州降水的主要水汽来源地。孟加拉湾风暴（以下简称为孟湾风暴）呈双峰型分布，峰值为5月和10—11月，经过关键区的80%以上的孟湾风暴可以影响到高原地区。孟湾风暴除了极少数减弱为低压直接影响高原之外，绝大部分与南支槽或副热带急流结合北进而影响高原[1-2]。
1 天气实况
2008年10月26—28日，受冷空气和南支槽前西南暖湿气流共同影响，玉树州南部出现特大暴雪过程。降雪天气持续2 d，过程中有3个站达到暴雪量级，囊谦站更是连续2 d出现暴雪天气。26日8：00至28日8：00，玉树州南部均出现了暴雪天气，降雪中心位于囊谦，降雪量为22.4 mm，雪深为11 cm；杂多降雪量为13.7 mm，雪深8 cm，玉树降雪量为11.1 mm，雪深7 cm；其余各站出现了中到大雪天气。
本文对于此次天气过程进行成因分析，主要内容为过程期间的天气环流背景、地面形势、探空曲线、各物理量场，为预报玉树地区的降雪天气积累经验，同时对以后相关过程的预报指标进行探索研究。
2 环流分析
2.1 高空形势
强降雪前期26日8：00 500 hPa高空图上，中高纬地区呈两槽一脊型，两槽分别位于巴尔喀什湖及东亚东岸，脊区位于贝加尔湖以西，中低纬伊朗高压偏西，西太平洋副高较弱且位置偏南，青藏高原处于低槽区，高原南北呈反位向环流；玉树州处于南支槽前的西南气流中。至20：00巴湖槽及南支槽均有加深发展，巴湖槽略有东移南压，南支槽略有北抬，槽前西南气流加强，玉树本站西南风由6 m/s加强至10 m/s，加强了孟加拉湾至玉树的水汽输送，致使本站T-Td由8 ℃减为4 ℃，此时南支温度槽落后于高度槽，后期南支槽有望继续发展。由图1（a）可见，至27日8：00，巴湖槽东移南压至新疆中部，不断分裂冷空气南下。南支槽区已形成一低压中心，温度槽依旧落后于高度槽，玉树州处于温度脊区，为降水提供了充分热能；湿度也在西南气流的持续加强中明显增大，本站T-Td由4 ℃减为2 ℃，湿度达到饱和。由图1（b）可见，至20：00，玉树州北部已处于新疆槽底的西北气流中，南支槽持续东移，槽前西南气流与西北气流在玉树州偏南地区形成东北—西南向的切变线，玉树本站湿度仍保持T-Td=2 ℃。至28日8：00，切变线东移出境，玉树州受西北气流控制，湿度大幅下降，降水趋于结束。
2.2 地面形势及云图分析
27日8：00玉树州位于高低压（高压中心位于蒙古，中心值为1 035 hPa，低压中心位于孟加拉湾，中心值为1 002 hPa）之间的等压线密集带，24 h变压在-4～-3 hPa之间，3 h变压在-1～5 hPa之间，除玉树站外其余各站均为正变压。全州T-Td在0～2 ℃之间，各地湿度条件较好，有利于大降水的出现。
分析26—28日的云图可以看出：26日0：00在86°E，17°N附近形成一个近似圆形的风暴云团，随着时间推移而逐渐向东北方向移动，当移动过20°N后风暴云系的前缘伸至高原上，此时风暴中心稳定少动，风暴外围云系逐渐与东亚大槽云系结合发展为几百公里的云带，见图2（a）。之后风暴云团随着登陆而逐渐减弱为云带，云带北上高原与新疆槽云系结合后再次壮大发展，之后东移影响高原东部，见图2（b），带来强降水。孟湾风暴云团的不断北上给高原夹带了来自孟加拉湾的水汽，再结合新疆槽底分裂的冷空气在高原東部交汇，使得高原上的云系发展旺盛，是造成此次强降水的重要原因[3-4]。
2.3 探空曲线分析
从玉树本站（56029）的探空曲线图来分析，26日20：00高低空湿度条件并未达到理想，但风随高度出现顺—逆—顺—逆时针的旋转，表示从底层到高层出现了暖—冷—暖—冷平流的转换，由此看出大气并不稳定，有利于降水的出现；到27日8：00，底層到高层基本为一致的西南风，本站湿度明显加大，从近地面至300 hPa的湿度均≥80%，而高层300 hPa以上湿度较小，湿层深厚且呈上干下湿的分布有利于大降水的产生；到27日20：00，350 hPa至近地面的湿度仍维持在80%以上，而近地面风向已由西南风转变为西北风，整层从低到高呈现为先冷平流后暖平流，说明此时已出现冷空气的入侵。
3 物理量场分析
3.1 散度场、涡度场及垂直速度
26日20：00 400～500 hPa散度场和涡度场玉树州全州辐合，辐合中心位于玉树州东部，300 hPa散度场和涡度场全州处于辐散区，玉树州东部位于辐散大值区。至27日20：00 400～500 hPa散度场和涡度场玉树州全州辐合，辐合中心位于玉树州中部，300 hPa散度场和涡度场全州处于辐散区，玉树州南部处于辐散大值区。
26日20：00 500 hPa垂直速度场，玉树州东部处于弱下沉运动中，西部在上升运动区；至27日8：00，玉树州已完全处于上升运动中，且东南部处于中心值-30/s中，南部暴雪爆发；至27日20：00，玉树州上升运动维持不变，强度略有减弱，南部暴雪天气持续；至28日8：00全州除东部以外均处于下沉运动区，此时降水趋于结束。 由此看出，降水的分布与高低空配置有很大关系：高层辐散，低层辐合相叠置有利于对流层中低层上升运动的发展，为此次强降水过程提供了有力的动力场条件，是强降水维持和发展的重要原因。
3.2 假相当位温
分析26—28日假相当位温图，26日8：00开始，随时间推移，玉树州假相当位温（θse）一直攀升，26日20：00玉树州的θse在48～56 ℃之间，分布特征是南高北低，此时玉树州由南至北逐渐开始出现降水；至27日8：00玉树州南部θse已升至60 ℃，此时θse的大值区内降水已逐渐增大；至27日20：00全州θse增大至52～64 ℃之间，南部存在一高能舌呈东北—西南走向，不稳定能量开始释放，南部大范围暴雪天气出现；至28日8：00 θse明显降低，降水也减弱并趋于结束。由此可见，大降水的范围分布与假相当位温的分布相关。
3.3 相对湿度
26日8：00，近于西南向东北的带状相对湿度的高值区从孟加拉湾沿长江流域向东海延伸，玉树州相对湿度处于30%～70%之间，空间分布为南多北少；至20：00，全州湿度明显加大，南部湿度增大至80%～100%，北部湿度加大至40%～70%之间；27日8：00全州湿度缓慢增大，100%湿度范围向北略有扩张，北部相对湿度加大至50%～80%；至27日20：00，全州湿度在90%～100%之间，玉树州中部相对湿度达100%；至28日8：00全州相对湿度明显下降，100%高湿区已南压至西藏东部。玉树州水汽随西南气流的不断强盛而增湿明显，造成此次强降雪天气的水汽来源于孟加拉灣地区，降水中心在水汽辐合最明显的地区。
4 结论
分析此次玉树地区的强降雪天气过程，为北方冷空气和南支槽前不断被夹带上高原的孟湾风暴云系共同影响的结果，物理量场中的各个参数也有很好的反应，可以得出以下預报结论：
（1）500 hPa高空图中，中高纬度的长波形势为两槽一脊型，低纬度孟湾风暴发展旺盛，当玉树州处在北部槽云系和南支槽带动下不断北上的孟湾风暴云系汇合时，易触发强降雪天气过程。
（2）充沛的水汽条件有利于强降水的发生，造成此次强降雪天气的水汽来源于孟湾风暴夹带的水汽。
（3）高低空散度、涡度场配置为低空辐合、高空辐散时，有利于大降水过程出现。假相当位温的大值区对应暴雪区，说明假相当位温能很好地反映能量条件，对于暴雪天气的预报有一定的指示作用。
5 参考文献
[1] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法[M].4版.北京：气象出版社，2007：60-560.
[2] 姚学祥.天气预报技术与方法[M].北京：气象出版社，2011：178-218.
[3] 伏阳虎，王兴，晋扎，等.西藏2008年10月26—28日孟加拉湾风暴强降水分析[J].西藏科技，2009（7）：38-43.
[4] 魏永亮，韩方昕.玉树州一次暴雪天气成因分析[J].青海气象，2015（2）：21-24.
关键词 大到暴雪；孟加拉湾风暴；成因分析；青海玉树
中图分类号 P458.1 21 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）02-0196-02
孟加拉湾作为亚洲最大的热源，是全球热带风暴和热带对流云团活动频繁的区域，是中国大部分地区的大气水汽源头之一，是玉树州降水的主要水汽来源地。孟加拉湾风暴（以下简称为孟湾风暴）呈双峰型分布，峰值为5月和10—11月，经过关键区的80%以上的孟湾风暴可以影响到高原地区。孟湾风暴除了极少数减弱为低压直接影响高原之外，绝大部分与南支槽或副热带急流结合北进而影响高原[1-2]。
1 天气实况
2008年10月26—28日，受冷空气和南支槽前西南暖湿气流共同影响，玉树州南部出现特大暴雪过程。降雪天气持续2 d，过程中有3个站达到暴雪量级，囊谦站更是连续2 d出现暴雪天气。26日8：00至28日8：00，玉树州南部均出现了暴雪天气，降雪中心位于囊谦，降雪量为22.4 mm，雪深为11 cm；杂多降雪量为13.7 mm，雪深8 cm，玉树降雪量为11.1 mm，雪深7 cm；其余各站出现了中到大雪天气。
本文对于此次天气过程进行成因分析，主要内容为过程期间的天气环流背景、地面形势、探空曲线、各物理量场，为预报玉树地区的降雪天气积累经验，同时对以后相关过程的预报指标进行探索研究。
2 环流分析
2.1 高空形势
强降雪前期26日8：00 500 hPa高空图上，中高纬地区呈两槽一脊型，两槽分别位于巴尔喀什湖及东亚东岸，脊区位于贝加尔湖以西，中低纬伊朗高压偏西，西太平洋副高较弱且位置偏南，青藏高原处于低槽区，高原南北呈反位向环流；玉树州处于南支槽前的西南气流中。至20：00巴湖槽及南支槽均有加深发展，巴湖槽略有东移南压，南支槽略有北抬，槽前西南气流加强，玉树本站西南风由6 m/s加强至10 m/s，加强了孟加拉湾至玉树的水汽输送，致使本站T-Td由8 ℃减为4 ℃，此时南支温度槽落后于高度槽，后期南支槽有望继续发展。由图1（a）可见，至27日8：00，巴湖槽东移南压至新疆中部，不断分裂冷空气南下。南支槽区已形成一低压中心，温度槽依旧落后于高度槽，玉树州处于温度脊区，为降水提供了充分热能；湿度也在西南气流的持续加强中明显增大，本站T-Td由4 ℃减为2 ℃，湿度达到饱和。由图1（b）可见，至20：00，玉树州北部已处于新疆槽底的西北气流中，南支槽持续东移，槽前西南气流与西北气流在玉树州偏南地区形成东北—西南向的切变线，玉树本站湿度仍保持T-Td=2 ℃。至28日8：00，切变线东移出境，玉树州受西北气流控制，湿度大幅下降，降水趋于结束。
2.2 地面形势及云图分析
27日8：00玉树州位于高低压（高压中心位于蒙古，中心值为1 035 hPa，低压中心位于孟加拉湾，中心值为1 002 hPa）之间的等压线密集带，24 h变压在-4～-3 hPa之间，3 h变压在-1～5 hPa之间，除玉树站外其余各站均为正变压。全州T-Td在0～2 ℃之间，各地湿度条件较好，有利于大降水的出现。
分析26—28日的云图可以看出：26日0：00在86°E，17°N附近形成一个近似圆形的风暴云团，随着时间推移而逐渐向东北方向移动，当移动过20°N后风暴云系的前缘伸至高原上，此时风暴中心稳定少动，风暴外围云系逐渐与东亚大槽云系结合发展为几百公里的云带，见图2（a）。之后风暴云团随着登陆而逐渐减弱为云带，云带北上高原与新疆槽云系结合后再次壮大发展，之后东移影响高原东部，见图2（b），带来强降水。孟湾风暴云团的不断北上给高原夹带了来自孟加拉湾的水汽，再结合新疆槽底分裂的冷空气在高原東部交汇，使得高原上的云系发展旺盛，是造成此次强降水的重要原因[3-4]。
2.3 探空曲线分析
从玉树本站（56029）的探空曲线图来分析，26日20：00高低空湿度条件并未达到理想，但风随高度出现顺—逆—顺—逆时针的旋转，表示从底层到高层出现了暖—冷—暖—冷平流的转换，由此看出大气并不稳定，有利于降水的出现；到27日8：00，底層到高层基本为一致的西南风，本站湿度明显加大，从近地面至300 hPa的湿度均≥80%，而高层300 hPa以上湿度较小，湿层深厚且呈上干下湿的分布有利于大降水的产生；到27日20：00，350 hPa至近地面的湿度仍维持在80%以上，而近地面风向已由西南风转变为西北风，整层从低到高呈现为先冷平流后暖平流，说明此时已出现冷空气的入侵。
3 物理量场分析
3.1 散度场、涡度场及垂直速度
26日20：00 400～500 hPa散度场和涡度场玉树州全州辐合，辐合中心位于玉树州东部，300 hPa散度场和涡度场全州处于辐散区，玉树州东部位于辐散大值区。至27日20：00 400～500 hPa散度场和涡度场玉树州全州辐合，辐合中心位于玉树州中部，300 hPa散度场和涡度场全州处于辐散区，玉树州南部处于辐散大值区。
26日20：00 500 hPa垂直速度场，玉树州东部处于弱下沉运动中，西部在上升运动区；至27日8：00，玉树州已完全处于上升运动中，且东南部处于中心值-30/s中，南部暴雪爆发；至27日20：00，玉树州上升运动维持不变，强度略有减弱，南部暴雪天气持续；至28日8：00全州除东部以外均处于下沉运动区，此时降水趋于结束。 由此看出，降水的分布与高低空配置有很大关系：高层辐散，低层辐合相叠置有利于对流层中低层上升运动的发展，为此次强降水过程提供了有力的动力场条件，是强降水维持和发展的重要原因。
3.2 假相当位温
分析26—28日假相当位温图，26日8：00开始，随时间推移，玉树州假相当位温（θse）一直攀升，26日20：00玉树州的θse在48～56 ℃之间，分布特征是南高北低，此时玉树州由南至北逐渐开始出现降水；至27日8：00玉树州南部θse已升至60 ℃，此时θse的大值区内降水已逐渐增大；至27日20：00全州θse增大至52～64 ℃之间，南部存在一高能舌呈东北—西南走向，不稳定能量开始释放，南部大范围暴雪天气出现；至28日8：00 θse明显降低，降水也减弱并趋于结束。由此可见，大降水的范围分布与假相当位温的分布相关。
3.3 相对湿度
26日8：00，近于西南向东北的带状相对湿度的高值区从孟加拉湾沿长江流域向东海延伸，玉树州相对湿度处于30%～70%之间，空间分布为南多北少；至20：00，全州湿度明显加大，南部湿度增大至80%～100%，北部湿度加大至40%～70%之间；27日8：00全州湿度缓慢增大，100%湿度范围向北略有扩张，北部相对湿度加大至50%～80%；至27日20：00，全州湿度在90%～100%之间，玉树州中部相对湿度达100%；至28日8：00全州相对湿度明显下降，100%高湿区已南压至西藏东部。玉树州水汽随西南气流的不断强盛而增湿明显，造成此次强降雪天气的水汽来源于孟加拉灣地区，降水中心在水汽辐合最明显的地区。
4 结论
分析此次玉树地区的强降雪天气过程，为北方冷空气和南支槽前不断被夹带上高原的孟湾风暴云系共同影响的结果，物理量场中的各个参数也有很好的反应，可以得出以下預报结论：
（1）500 hPa高空图中，中高纬度的长波形势为两槽一脊型，低纬度孟湾风暴发展旺盛，当玉树州处在北部槽云系和南支槽带动下不断北上的孟湾风暴云系汇合时，易触发强降雪天气过程。
（2）充沛的水汽条件有利于强降水的发生，造成此次强降雪天气的水汽来源于孟湾风暴夹带的水汽。
（3）高低空散度、涡度场配置为低空辐合、高空辐散时，有利于大降水过程出现。假相当位温的大值区对应暴雪区，说明假相当位温能很好地反映能量条件，对于暴雪天气的预报有一定的指示作用。
5 参考文献
[1] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法[M].4版.北京：气象出版社，2007：60-560.
[2] 姚学祥.天气预报技术与方法[M].北京：气象出版社，2011：178-218.
[3] 伏阳虎，王兴，晋扎，等.西藏2008年10月26—28日孟加拉湾风暴强降水分析[J].西藏科技，2009（7）：38-43.
[4] 魏永亮，韩方昕.玉树州一次暴雪天气成因分析[J].青海气象，2015（2）：21-24.