张海军　王焕毅

摘要 利用本溪地区2014年3月3—4日降水天气过程中的地面加密自动站资料、常规探空资料及T639、日本、欧洲数值产品输出资料对此次大到暴雪过程进行了分析。通过环流背景分析及物理量场诊断分析，揭示了大尺度环流背景、高低空急流、地面气旋的演变等对此次大到暴雪过程的影响。结果表明，此次大到暴雪过程是大尺度环流背景下产生的，东北冷涡与乌拉尔山高压脊的稳定与发展，有利于冷空气持续南下，使辽宁西部低值系统建立和发展，为本溪地区的大雪到暴雪天气提供了有力的环流背景；本溪地区3月降水相态主要包括雪、雨夹雪和雨，在降水的预报中根据850 hPa、925 hPa、地面温度以及0 ℃层高度可以作出降水相态的预判；在低空急流的影响下，暖湿西南气流沿低空急流倾斜上升，与高层冷空气形成下暖湿、上干冷的大气不稳定层，低空急流作为低层能量和水汽的集中输送带对此次大到暴雪过程的产生和维持起到重要作用；切变线、高低空急流及地面倒槽的共同影响，为此次大雪到暴雪天气提供有力的动力条件。

关键词 暴雪天气过程；东北冷涡；华北倒槽；低空急流；降水相态；辽宁本溪

中图分类号 P458.121 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）07-0245-03

Abstract The article analyzed the big to the blizzard process of Benxi area during March 3rd to 4th in 2014 by the ground in the process of encryption automatic weather station precipitation data andconventional sounding data and T639，Japan，Europe numerical product output data.The analysis of the circulation background and physical quantity diagnosis revealled the large scale circulation background；high and low air jet and the evolution of the ground cyclone influence on the process of big to blizzard.The results showed that the process was caused by large scale circulation background，the stable development of northeast cold eddyandrural mountains ridge contribute to the cold air southward continuously and the low system establishment and development in western Liaoning，which provided strong circulation background for the heavy snow of Benxi area.The precipitation of Benxi in marchmainly included snow，sleet and rain，we could forecast the precipitation phase by the temperature of 850 hPa and 925 hPa，ground temperature and the 0 ℃ layer height；Under the influence of low level jet，southwest of warm moist air rised along the low-level jet and generatesunstable atmospheric layer of warm，moist upper part and dry，cold lower part，low level jet played an important role to the big to blizzard process of produce and maintainas lower energy and water vapor concentration of conveyor belt；The Shear line，the height and low of air jet and ground inverted provided powerful dynamic conditions for the heavy snow.

Key words weather process of a heavy snow；northeast cold vortex；north China trough；low altitude jet flow；precipitation phase；Benxi Liaoning

冬季暴雪是中高纬度国家常见的一种灾害性天气现象，我国暴雪灾害主要集中在东北地区和西北高原山区[1]，暴雪也是辽宁省冬季预报业务的重点之一。近些年，我国北方多次出现雨雪冰冻灾害，降雪、积雪及其造成的影响引起了北方天气预报工作人员的广泛关注，并从多方面进行了深入研究[2-7]。本溪县3月是最易出现暴雪或雨转暴雪的月份，本文从环流背景和天气形势特点入手，通过对特性层温度的分析，判断出此次过程的降水相态；通过对反映动力、热力和水汽条件的相关物理量实况场的诊断分析，为今后本溪地区冬末春初的强降雪过程预报提供部分参考依据。

1 天气过程概述

2014年3月3—4日受华北倒槽影响，本溪地区出现大范围降雪天气过程，引发局地暴雪灾害性天气。从3日20：00开始至4日13：00降雪结束，过程降雪量在4.3～11.0 mm之间，雪量分布不均，最大降雪出现在本溪县小市镇，雪量11.0 mm，雪深5 cm，最小降雪出现在本溪南部草河口站，雪量4.3 mm，雪深4 cm（表1）。此次降雪过程具有持续时间长、影响范围广、降雪分布不均等特点。

2 资料与方法

利用地面加密自动站资料、常规探空资料及T639、欧洲数值产品输出资料对此次大到暴雪过程进行分析。通过环流背景分析及物理量场诊断分析，揭示大尺度环流背景、高低空急流、地面气旋的演变等对此次大到暴雪过程的影响。

3 成因分析

3.1 环流形势分析

3.1.1 500 hPa中层环流。过程前期高空500 hPa欧亚中高纬度为一涡一脊环流形势。3日8：00—20：00，东亚沿岸冷涡系统稳定少动，涡后横槽下摆过程中冷空气不断补充南下，配合西南急流携带暖湿水汽北上，加之地形的抬升作用使得这次天气过程降雪时间长、雪量大。该过程500 hPa形势特点为东北冷涡后部西北气流引导极地冷空气南下，低涡横槽下摆，促使西风急流转为西南向急流，冷暖空气在辽宁省上空交绥形成较强的辐合区，显然这场大雪到暴雪的发生在高低空急流的焦点附近，高空急流右侧的辐散区，低空急流左前方的辐合区（图1a、b）。

3.1.2 850 hPa低层环流。配合500 hPa高层一脊一涡的环流形势，在850 hPa低层欧亚地区为明显的一槽一脊，亚欧高纬地区乌拉尔山—贝加尔湖地区有一强冷高压加强，高压前部温压场正交，冷平流输送作用强。乌拉尔山前部的极地冷空气沿贝加尔湖南下为北支锋区，锋区强度达到每10纬度16 ℃降温，南支锋区位于我国的河套地区，锋区附近已有低涡生成，在其前部出现12 m/s低空急流。3日20：00，北支锋区继续南压与东北上空的南支锋区合并，锋区加强，风速明显加大，多站出现16 m/s低空急流从而形成西南急流带，低层正涡度平流加强，有利于地面减压（图1c、d）。

3.1.3 地面环流。从3月3日8：00地面图上，华北地区有一明显的倒槽发展东移，在其南部的低涡东移和北部倒槽合并，低压倒槽后部河套西部冷锋锋区明显东移南压，气压梯度加大，斜压性加强。3日14：00在地面倒槽北部3 h变压最大中心为-3.2 hPa，预示未来倒槽向东北方向发展，在倒槽暖区伴随有暖锋锋生。该3 h负变压大值区正好位于本溪附近，说明本溪地区位于倒槽暖区，地面减压作用明显，有利于暖区降水的发生（图2）。

3.2 降水相态分析

本溪地区雨雪转换的指标主要参考850 hPa的温度，850 hPa的温度范围在-6 ℃

3.3 物理量诊断分析

3.3.1 水汽条件。大型降水离不开充沛的水汽条件。此次降水准饱和湿层在850 hPa以下，近地层比湿在3 g/kg，温度露点差在1～3 ℃之间，范围涵盖了本溪地区、辽阳东部和丹东北部地区；而850 hPa比湿为2 g/kg左右，850 hPa以上湿度不是很大，整层的水汽并没有达到饱和状态。从水汽通量及水汽通量散度来看，水汽通量在渤海湾—营口—本溪东部地区有1条较窄的西南东北向水汽输送带，水汽通量散度在850 hPa有一大值区，中心在本溪市西北部，对应降水中心。

低空急流作为低层能量和水汽的集中输送对此次大到暴雪过程产生和维持起到重要作用。3日20：00东海—山东半岛—渤海、黄海北部出现风速12 m/s以上的西南急流，渤海海区上空风速均在16 m/s以上，低空急流的建立（图3阴影部分为12 m/s和16 m/s低空急流），急流轴把丰富的水汽经渤海源源不断地向辽宁中东部输送，并在本溪市西部上空出现了明显的系统性风速辐合，造成大量水汽堆积。当上游的低涡系统逼近时，受涡底部较弱的偏西气流影响，可引起较强的上升运动，触发不稳定能量的释放。可见，低空急流长时间维持不仅可以将水汽输送到本溪市，提供丰富水汽，并在低空急流出口左前方形成强的水汽辐合中心，造成强辐合上升运动，有利于暴雪的产生（图4）。

3.3.2 动力条件。3月3日20：00地面倒槽顶部发展到渤海湾至辽宁中部地区，在其前部有明显的正涡度平流输送，地面倒槽向东北方向移动中，涡度中心与地面倒槽的位置大体一致。本溪西部地区高空中低层正涡度增强，850 hPa为强辐合，500 hPa弱辐散，850 hPa垂直速度大值区位于辽宁西部，本溪上空的垂直速度一般；而从地面风场可以看到，风向的辐合区和低空西南急流位置基本吻合。说明中低层系统是这次降雪过程的主要影响机制。

3.3.3 热力条件。强降雪天气前期的回暖增湿是产生强降雪天气的充分条件。强降雪之前850 hPa槽前有大片的升温区，本溪地区处于暖脊控制，本溪3日12：00—20：00气温一直维持在4～6 ℃，降雪前期的能量储备较好[8]。

4 结语

（1）此次大到暴雪过程是大尺度环流背景下产生的，东北冷涡与乌拉尔山高压脊的稳定与发展，有利于冷空气持续南下，使辽宁西部低值系统建立和发展，为本溪地区的大雪到暴雪天气提供了有力的环流背景。

（2）本溪地区3月降水相态主要包括雪、雨夹雪和雨，在降水的预报中根据850 hPa、925 hPa、地面温度以及0 ℃层高度可以作出降水相态的预判。

（3）在低空急流的影响下，暖湿西南气流沿低空急流倾斜上升，与高层冷空气形成下暖湿、上干冷的大气不稳定层，低空急流作为低层能量和水汽的集中输送带对此次大到暴雪过程产生和维持起到重要作用。

（4）切变线、高低空急流及地面倒槽的共同影响，为此次大雪到暴雪天气提供有力的动力条件。

5 参考文献

[1] 隆宵，程麟生.“95.1”高原暴雪及其中尺度系统发展和演变的非静力模式模拟[J].兰州大学学报（自然科学版），2001，37（2）：141-147.

[2] 陈传雷，蒋大凯，陈艳秋，等.2007年3月3—5日辽宁特大暴雪过程物理量诊断分析[J].气象与环境学报，2007，23（5）：17-25.

[3] 贾宏元，赵光平，沈跃琴，等.宁夏一次大暴雪天气过程的物理成因[J].干旱气象，2007，25（4）：37- 40.

[4] 胡中明，周伟灿.我国东北地区暴雪形成机理的个例研究[J].南京气象学院学报，2005，28（5）：679-684.

[5] 刘素洁，项英芬，侯亚红.辽宁冬季一次大风雪天气个例分析[J].辽宁气象，2001（2）：19-20.

[6] 刘宁微.“2003.3”辽宁暴雪及其中尺度系统发展和演变[J].南京气象学院学报，2006，29（2）：129-135.

[7] 朱凯全，肇启锋.沈阳桃仙国际机场一次暴雪过程分析[J].安徽农业科学，2010，38（26）：14511-14513.

[8] 王焕毅，张翘，効碧鸿，等.本溪冬半年降水相态的识别判据研究[J].中国农学通报，2015，31（22）：243-247.