菏泽市一次冬季回流暴雪天气过程分析

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摘要 利用常规气象观测、加密自动站观测 和NCEP1°×1°再分析资料，对2015年11月23―24日菏泽地区一次冬季回流暴雪天气过程进行了分析研究。结果表明：本过程的主要影响系统是中低层的暖湿气流在东北平原回流下来的冷空气上爬升造成的，是菏泽地区出现暴雪的主要原因。本文所述的天气形势为典型的回流暴雪，500 hPa上河套地区有低槽东移，低层有切变线影响，地面蒙古冷高压东移到东北地区南下。回流暴雪过程中高低空急流的影响较大，冷空气自850 hPa以下回流到菏泽地区，暖湿气流在700 hPa输送到菏泽地区叠加在冷垫上。低层辐合高层辐散使上升运动加强，也是造成这次回流暴雪的垂直环流机制（与夏季暴雨的垂直环流机制基本相同，但范围较大）。700 hPa强劲的西南气流为此次天气过程输送了充足的水汽，为回流暴雪提供了重要条件。降雪时间与上升速度区维持时间以及降雪强度与上升速度大小有很好的对应关系。菏泽地区在降雪之前，850 hPa以下到地面明显存在逆温，逆温强度可以指示冷暖交汇程度，从而与降雪强度密切相关。

关键词 回流暴雪；高低空急流；切变线；山东菏泽

中图分类号 P458.1+21 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）18-0155-03

回流降水在中国北方较为常见，是指对流层低层自东北平原南下的冷锋过境转东-东北风后产生的降水，是山东冬半年的主要降水形势。近年来，对回流天气的形势特征和结构特征已进行较多研究[1-5]，较多的暴雪个例研究也分析了回流暴雪的成因[6-10]。本文回流降雪天气过程的降雪量为历史罕见，天气形势为典型的回流降雪，通过分析冷暖气团的高低空配置、回流性质及高低空急流等，有助于充分认识回流降雪的特征，提高回流降雪天气预报的准确性。

1 过程实况

2015年11月23日20：00至24日20：00菏泽九县区普降特大暴雪，平均降雪量为33.9 mm，最大降雪量出现在成武，为40.7 mm，全市最大积雪深度出现在郓城，为31 cm。这次降雪各县区除成武、单县与历史极值持平外，其余各县区均超过有历史记录以来最大值（表1）。

2 天气形势分析

2.1 前期环流演变

我国北部东亚地区为一冷的横槽，横槽内伴有-40 ℃的冷中心，南部有副高维持，两者相互对峙，在中高纬地区维持着比较宽广的强锋区，在新疆和贝湖的西北部为一阻高，横槽南部的西风带内，新疆东部地区有短波槽东移，青藏高原东部有南支槽发展。

2.2 环流分析

由图1可知，23日20：00，500 hPa中纬度环流平直，黄淮西部地区已处在高原东侧短波槽前的西南偏西气流中，24日8：00，高原东部的短波槽东移并加深，西南气流已经覆盖了四川盆地以东、38°N以南地区，500 hPa西南气流的发展、维持，有利于低空四川盆地以东地区辐合系统的东移影响。

700 hPa，南支槽前西南气流逐渐加强，其偏南风与纬向等温线夹角近于垂直，同时位于东北的冷空气从渤海回流与南方暖湿气流在黄河中下游汇合并南压，菏泽市上游西南风速达12 m/s。同时，又一股冷空气进入我国新疆，西南气流靠近高原一侧受摩擦作用的影响，在四川东北部出现气旋性旋转，出现偏东南气流的分支，到达了河西东部，23日20：00，在高原东侧出现西南涡，进入新疆的冷空气到达了河套西部，部分冷空气从河西走廊绕过高原东北侧渗透到四川。低涡东侧的西南急流建立并加强北上到达鲁西南一带，西南急流与锋区南部的西北气流在鲁西南地区形成风向辐合，槽前西南急流携带暖湿空气继续加强北上，这时西南急流已达到20 m/s以上，西南急流为暴雪过程提供了充足的水汽，这次特大暴雪即位于700 hPa西南急流核的下风方的风速辐合区内，24日20：00，700 hPa转为西北气流后，降雪过程结束。

850 hPa上，从四川盆地到鲁南地区始终维持了一条东北-西南向的切变线，23日8：00，极锋锋区位于华北地区，锋区前沿南移到鲁西北到鲁北地区，20：00锋区继续南压，西南低涡东部的切变东移北抬，在河南东部至山东北部形成风向辐合。并且一直维持到24日8：00。切变线两侧东北风与东南风均达到急流程度，东南急流是此次暴雪过程的另一个水汽输送通道，暴雪落区位于850 hPa切变线附近，是由于冷暖空气长时间在切变线内交汇所致，24日20：00锋区迅速南压至华南，华东转为东北风控制，降水结束。

925 hPa，23日20：00到24日8：00，我国整个中东部地区是一致的东北气流，其上空的风场明显加强，风力明显加大，从渤海、山东半岛回流的冷空气向南直接越过长江，并逐渐加强，风速均维持在12 m/s以上，从地面到925 hPa形成了一定厚度冷的下垫面。24日20：00，东北风迅速减弱。

2.3 垂直空气层结分析

取徐州站探空资料进行分析，由图2可知，850 hPa以下为比较强的东北风，700 hPa以上为西南风或偏西风，属于典型的“下东北、上西南”的回流形势，500 hPa以下的露点曲线与层结曲线几乎重合，大气湿度接近饱和，湿层较厚，为强降雪的产生提供了有利的水汽条件。 23日20：00 850 hPa到地面已经开始出现逆温，850 hPa以下气温均下降，925 hPa气温由0 ℃降到-6 ℃，23日20：00 0 ℃层位于1 000 hPa上部附近，24日8：00已稳定在1 000 hPa以下，1 000 hPa气温下降到0 ℃与地面由雨夹雪转为雪基本吻合。

2.4 相态变化

由图3可知，23日20：00，925 hPa温度山东大部地区在0 ℃以下，鲁西南在-5～-2 ℃之间，1 000 hPa温度鲁西南也在0 ℃上下，也就是说，23日20：00菏泽已经转为纯雪了，一直持续到24日20：00 降雪结束。

3 物理量分析

3.1 水汽条件

由图4可知，700 hPa水汽通量上，从23日20：00至24日8：00，菏泽市附近存在一条东北―西南向的水汽通量大值带，与西南气流相对应，其轴线基本上通过菏泽市上空，23日20：00，水汽通量大值中心在郑州西南部，辐合中心在菏泽西部偏南。之后随着700 hPa低槽的东移，水汽通量中心及辐合中心也随之东移，24日8：00，水汽辐合中心穿过菏泽上空到达菏泽东南部。24号20：00，槽后偏北风的加大，水汽输送带南移，降雪逐步减小停止。强降雪时间基本和水汽辐合区控制时间相一致。

850 hPa水汽通量散度上，23日20：00之前，菏泽的西南部一直存在水汽通量大值区；此后，35°N附近出现了偏东南风与偏东北风的风场辐合，菏泽上空一直存在水汽辐合中心轴线上。24日8：00，西北的冷空气已经侵入到山西南部、河南北部，辐合中心北移到了菏泽上空偏南的位置，导致23日夜间出现暴雪，24日白天菏泽东南部仍出现大到暴雪。

3.2 散度场

由图5可知，23日20：00到24日8：00，600～925 hPa均为辐合区控制，其中700～850 hPa有一辐合中心，对应天气图上700 hPa槽前辐合区，反映了中低层槽前大范围的西南气流的爬升。而在925 hPa以下有冷空气嵌入，其上偏东气流沿冷空气爬升，与700 hPa槽前的西南气流汇合成大辐合区。同时500～250 hPa有强烈辐散加强了上升运动。24日20：00后，辐合区东移，菏泽的暴雪结束。

3.3 垂直速度

23日20：00至24日8：00上升速度区东移，23日20：00上升速度大值区在116°E菏泽市上空，24日08：00，东移到118°E附近，此时菏泽市降雪最大，20：00菏泽受下沉气流控制，暴雪时间与上升速度区控制时间有较好对应关系。

4 结论

（1）本文所述的天气形势为典型的回流暴雪，500 hPa上河套地区有低槽东移，低层有切变线影响，地面蒙古冷高压东移到东北地区南下。

（2）回流暴雪过程中高低空急流的影响较大，冷空气自850 hPa以下回流到菏泽地区，暖湿气流在700 hPa输送到菏泽地区叠加在冷垫上。低层辐合高层辐散使上升运动加强，也是造成这次回流暴雪的垂直环流机制（与夏季暴雨的垂直环流机制基本相同，但范围较大）。

（3）700 hPa强劲的西南气流为此次天气过程输送了充足的水汽，为回流暴雪提供了重要条件。

（4）降雪时间与上升速度区维持时间以及降雪强度与上升速度大小有很好的对应关系。

（5）菏泽地区在降雪之前，850 hPa以下到地面明显存在逆温，逆温强度可以指示冷暖交汇程度，从而与降雪强度密切相关。

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