常欣

摘 要：利用常规资料和探空资料资料，针对2015年4月2～3日及11～13日内蒙古赤峰市2次雨转暴雪过程进行对比分析。结果表明，2次过程是高空槽配合低空低涡及锋面造成，降水性质分别为暖锋降水和冷锋降水。系统动力抬升条件与大兴安岭余脉地形作用结合有利于强降水的产生和加强。低层充足的水汽是大到暴雪发生的重要条件之一，2次过程的水汽来源分别是西南水汽和偏东水汽。雨转雪取决于抬升凝结高度对应的气层温度分布。

关键词：雨夹雪转雪；抬升凝结高度；温度层结

中图分类号：P458.121 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160333213

引 言

赤峰市位于华北北部，内蒙古东南部，降雪日数偏多，且地形复杂，降水分布不均。4月降水相态主要包括雨、雨夹雪、雪、冰粒等，由降水产生的气象灾害为纯雪暴雪和雨或雨夹雪转暴雪，这种固、液态降水转换时间和降水的量级是预报中的一个难点。目前我国预报员对降水相态有较多的研究，也提出了一些雨雪识别判据。分析方法以天气学为主，近年来探空资料也被应用于暴雪过程分析，为研究雨雪相态转换和暴雪发生原因，文中利用常规分析资料及探空资料，对2015年4月2～3日及11～13日日内蒙古赤峰市2次雨转暴雪过程（分别简称“过程1”和“过程2”）进行了对比分析，试图揭示前期雨转雪机制和后期产生暴雪的原因。

1 降水过程实况

为分析2次雨转雪的降水过程实况，选取赤峰14个人工站降水资料进行分析。过程1降水出现在2日1时～3日8时，过程降水量为11.5～29.7 mm，主要降水时段为2日白天，最大雪量出现在经棚站为29.7 mm。过程2降水出现在11日16时～13日08时，过程降水量为0.1～29.6 mm，主要降水时段为11日夜间～12日凌晨，最大降雪量出现在岗子站，为29.6mm。

2 环流形势及影响系统

对于过程1，1日20时亚欧大陆500hPa环流形势表现为西高东低，乌山阻高强烈发展，极涡明显南压，冷空气沿阻高前部下滑在新疆北部切断形成冷涡，并有小股冷空气快速东移影响内蒙古中东部地区，同时在中低层有明显的切变配合，造成河套地区大到暴雨、蒙东地区暴雪的天气过程。2日08时，受极地冷空气补充影响，短波槽在东移过程中发展加深，对应高空槽前正涡度平流加强，促使低层辐合中心及地面气旋发展，850hPa低涡产生闭合中心，同时低涡前部进入渤海湾且有26m/s的低空急流建立，近海水汽输送增强。卫星云图上可见，赤峰市位于云图中逗点云系前部，持续受暖锋控制。3日08时，高空槽移出，对应850 hPa低涡东移消失，赤峰地面系统转为高压，降雪过程结束。

对于过程2，11日20时500hPa环流形势同样为西高东低，极涡位置较过程1略偏北，冷空气在阻高前部偏北气流的引导下形成低槽并于12日08时切断形成冷涡，低层850hPa同样有低涡生成，但位置较过程1偏南，且低涡中心和对应西南急流强度比过程1偏弱，本次过程低层东风风速达20m/s，在赤峰市的地形抬升下，对于降水强度有较强增幅。本次过程为冷锋降水。

3 动力条件诊断分析

通过分析赤峰站的散度变化可见，对于过程1，2日凌晨赤峰低层转为辐合，08时低层辐合达到为-2.6×10-5s-1，辐合中心高度接近700hPa，200 hPa辐散中心为5.8×10-5s-1，抽吸作用强烈，上升运动机制以高层驱动为主。20时后，辐合减弱，降水强度同时减弱，3日凌晨开始低层转为辐散，降水趋于结束。

对于过程2，11日20时低层风场转为辐合，12日08时低层散度达到-4.8×10-5s-1，辐合中心高度位于925hPa附近，强度接近过程1的2倍，辐散中心则为3×10-5s-1，为过程1辐散中心强度的1/2。且辐合层高度远较过程1更低，说明过程2的动力机制主要是低层东风急流的风速辐合和地形抬升造成。综合来看，2次过程动力条件都比较好，满足低层辐合、高层辐散有利的上升运动条件，但过程1的动力来源以高层抽吸为主，低层辐合作用稍弱，过程2的动力主要源自低层辐合抬升运动，高层抽吸稍差。

4 水汽条件分析

对比分析赤峰站比湿场时间垂直剖面，对于过程1，2日白天比湿达3.8g/kg，且在较高层次上仍有3.2g/kg的大值区存在，说明大气中整层的水汽含量较高，对产生季节性强降水十分有利。而过程2，11日夜间比湿为2.4g/kg，绝对湿度比过程1略差，大于2g/kg的区域也均在700hPa以下，说明过程2的水汽来源于低层，中低层的水汽贡献比过程1差。

5 雨雪转变分析

15年4月2次降水过程都是由降雨转为雨夹雪并发展成大到暴雪的过程，通过分析2次过程的地面三线图及探空资料，寻找雨雪转换的时间节点和要素场的关系。

5.1 地面温度分析

对两次过程赤峰地面气象要素进行分析，过程1中，2日凌晨赤峰站气温较高，在4℃左右，原因是高空槽前部暖平流开始影响赤峰；暖锋前部云区开始覆盖赤峰地区，低云造成保温作用。08时降水出现后气温降为0℃左右并全天维持，其原因是低云对太阳辐射的阻挡；上升运动较强，凝结潜热被带至高空；本次降水相态为雨夹雪，地面温度处于雨雪融化和凝结之间的动态平衡，在平衡过程中吸收热量使气温维持。

对于过程2，12日02时前后降水发生，地面气温迅速降至0℃，降水相态为雨夹雪，冷锋从低层移过赤峰地区，气温在08时降低并维持在零度以下，降水相态历经雨、雨夹雪和纯雪3个阶段。

5.2 探空资料分析

应用探空资料分析大气层结中温度水汽分布情况，判断云中水凝物的相态，对赤峰站雨夹雪转雪过程进行分析。

过程1中整层气温较高，低层暖平流明显，但上升运动较强，热量被输送到中层，形成逆温。抬升凝结高度与0℃层高度接近，说明水汽凝结时即为雨雪混合，故降水性质为雨夹雪。从湿度场上看，可以看出湿层扩展到400hPa上下，湿区较为深厚，可降水量较大，对产生强降水有利。

过程2同样有逆温层出现，但过程2中整层气温均在零度以下，比过程1低，同时湿层比过程1浅薄。抬升凝结高度在-5℃左右，降水相态为纯雪。

5.3 分析这2次过程探空资料可以发现

近地面层在0℃层附近时，降水相态为雨夹雪；低于0℃时，为纯雪；850hPa在-4℃层附近时，降水相态为雨夹雪；低于-4℃时，为纯雪；当抬升凝结高度与地面高度接近时，降水相态取决于地面气温。

6 小 结

文中利用常规分析资料及探空资料，对2015年4月2～3日及11～13日赤峰市2次雨转暴雪过程对比分析得到结论：2次过程500hPa环流形式接近，均为阻高强烈发展，迫使极涡南压，有冷空气沿脊前偏北气流南下，与西南暖湿空气交汇形成降水；2次过程低层均有低涡、切变和低空急流的建立发展，但过程1低层系统偏北，赤峰北部降雪量较大，而过程2低层系统偏南，赤峰北部降雪量较小，故降雪位置更多的取决于低层系统的位置；2次过程地面均有锋面气旋发展，但过程1为暖锋降水，过程2为冷锋降水；2次过程动力条件都比较好，满足低层辐合、高层辐散有利的上升运动条件，但过程1的抬升机制以高层强迫抬升和抽吸作用为主，过程2的抬升机制以低层辐合及地形抬升为主；2次过程水汽来源不同，过程1水汽来源为中低层西南水汽及近海水汽输送，过程2水汽为边界层东风急流的输送；准确预报冷空气侵入时段、降水时间及抬升凝结高度的气层温度是做好降水相态预报的关键点。

参考文献

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