喇果涛 黄若男 黄山江

张家口市气象局 河北 张家口 075000

1 引言

张家口市位于河北省西北部。东临承德市，东南接北京市，南靠保定市，西边与山西省相接，北部为内蒙古，全市海拔较高，属于温带大陆性季风气候，特殊的地形影响到特殊的气候，冬季寒冷，春季多大风天气，夏季降水较集中，秋季早晚温差大[1－3]。张家口的冬季寒冷而干燥，降水量少，强降雪出现的次数比较少[4－6]。本文从影像系统、物理量等方面对此次过程进行了分析，并与历史个例进行对比，得出了此次强降雪形势的预报模型，为降水预报提供有力判据，对降水等天气过程做出预报。

2 过程概况

2017年2月21日白天至夜间张家口自西向东出现了强降雪天气，降雪时段集中在2月21日白天，范围主要集中在西部及中部地区，时间长、范围大、降雪强度大是这次降雪的主要特征。降雪量张家口市区、康保、尚义、阳原、宣化、涿鹿为7～8mm，雪深6～9cm；崇礼、怀来、万全为6～7mm，雪深5～8cm；其余各县区降雪量4～6mm，雪深4～9cm。降雪后全市有5级左右的西北风，大部分路段出现积雪和结冰。

3 环流形势:

3.1 高空形势

2月21日8时500hpa环流形势图中分析发现影响本次过程的冷空气主要有南北两股，一股来自于乌拉尔山，东移至贝加尔湖西部；另一股来自于巴尔喀什湖，经新疆河套地区向东移动影响张家口。偏南的冷空气移动速度较快，先影响到本地，北边的冷空气不断补充，形成阶梯型结构，22日8时两股冷空气相遇东移，张家口受西北气流控制，降水停止。700hpa的主要影响系统是位于河套西部的切变，有一条明显的急流，将南方的暖湿气流输送至北方。850hpa影响位于河套中部明显的切变，有两个急流提供了充足的水汽条件，其中一条是位于淮河以北的东风急流，将东海的水汽向内陆输送，另一条是南风急流，将西南暖湿空气向北输送。

图1 各层环流形势图

3.2 地面形势

我市西侧地面形势有一个倒槽，到21日08时，低压倒槽南北断开，北部形成一个闭合低压，我市处于低压前部，仍属于倒槽东南象限，我市西部和北部有大片的降水区，降水开始。康保20日20时出现折角，20时开始，康保受冷空气影响，21日14时至22日8时，温度露点差处在最低，为降水的主要阶段。

3.3 综合分析

本次降水过程是由南北两股冷空气以阶梯型形势影响我市。21日08时地面倒槽逐渐断开，导致低层偏南气流很难向北输送到达本地，低层水汽主要来自于我市东部高压底部的偏东气流；低层700hpa偏南气流配合850hpa偏东气流，两股暖湿气流形成低层辐合，有利于降水的产生。

4 物理量诊断

此次降水发生在21日下午到夜间，选取降雪量最大的站点康保(114.6E，41.8N)对此次降雪过程进行综合诊断分析。

4.1 动力条件

从涡度和散度的空间剖面图上分析发现，21日白天涡度剖面850hpa为正涡度，坝上地区正涡度尤其明显，正涡度700hpa；而低层300hpa到200hpa为负涡度，利于低层辐合和高层辐散；21日散度剖面图，850hpa至700hpa为负散度，300hpa至200hpa为正散度。由涡度方程得到，低层负散度中空气向中心辐合，产生上升运动，同时，低层正涡度区，科氏力由涡度中心指向外，向心的气压梯度力与其平衡，中心气压降低，负散度加强，形成的耦合形势对降水持续发展有着重要作用。

4.2 水汽条件

低层环流形势发现低空有明显的急流，为本地提供很好的水汽条件；700hPa上，有一支南北向的低空急流，将南海、孟加拉湾等地的水汽直接输送到本地，在850hPa上有两条低空急流，一条为南北向，其作用与700hPa急流一致，另一条为东西向，将东海、渤海等地的水汽向内陆输送；850hPa的急流没有将水汽直接输送到张家口地区，其带来的水汽对本次降雪的作用是不可忽略的。根据以上分析可知，在此次降水过程中，水汽条件较为充足。

图2 21日850hPa、200hPa涡度（图（a）、（b））和散度（图（c）（d））空间剖面图

1.比湿

21日的850hPa、700hPa比湿的水平分布反映了大气中水汽的分布情况。在850hPa上，张家口西部地区的比湿达到2g/kg，在700hPa上，只有东南部分地区的比湿达到2g/kg，这两个地区是此次降水过程中量级较大的地区。在其他大部分地区，无论是700hPa还是850hPa，比湿均在1.5－2g/kg之间，这也是此次降雪过程张家口各地降雪量分布较为均匀的一个重要原因。

2.水汽通量散度

在河北以南地区有一条水汽输送带将孟加拉湾的水汽向东、向北输送，张家口位于水汽通量辐合区；在850hPa上也存在一条水汽输送带，将南海的水汽向北输送，本地在水汽的辐合区内。位于水汽辐合区边缘，另外水汽输送带距离本地较远，此次降雪过程的量级偏小，为中雪，局部大雪。

4.3 热力条件

21日上午假相当位温变得比较密集，从K指数比较发现张家口地区处于冷暖交汇的过度地区，有利于降水的发生。

5 预报检验

形势预报对比20日8时起报500hpa高度场与实况数值预报对形势地把握基本正确；对比850的风场数值预报对风场把握基本正确。降水EC的预报对降雪量级的考虑，张家口地区量级预报偏小，从降水落区考虑，落区大的南部，以及北部的康保，把握的比较准确。

6 讨论与结论

影响张家口地区强降雪过程主要有来自于乌拉尔山和来自于巴尔喀什湖的冷空气，经新疆河套地区东移影响本地，配合低层切变，冷暖交汇造成此次降雪。物理场中涡度散度相互耦合，动力条件比较有利，配合一定水汽条件与热力条件共同作用，为暴雪产生提供有利条件。通过对EC模式资料的对比分析，可以看出其有很好的参考应用价值，对预报有一定指导意义。能够较为准确的分析出较短时效的天气形势，为降水预报提供有力判据，从而可以对降水等天气过程做出预报。