孙长征+尹承美+任丹

【摘 要】利用高空和地面观测资料、风廓线雷达资料、L波段雷达资料对2015年11月24-25日济南市初雪天气过程进行分析和讨论，此次过程前期主要是回流形势的稳定性降雪，后期是冷涡造成的降雪。冷空气垫前期形成，暖湿空气沿冷垫爬升，提供了充足的水汽条件；降水相态因为强冷垫的存在，而决定了是雪。针对此次天气过程，对T639和EC-thin温度层结预报进行了检验。

【关键词】切变线；低空急流；回流降雪

0 前言

回流降雪是我国华北地区一种明显的冬季降雪，近年来相关文献和研究很多，杨晓霞[1-8]等研究了华北地区，乃至东北地区回流形势造成暴雪的成因分析和降雪机理。周雪松[9-10]等深入研究了华北回流暴雪的发展机理。

济南市是山东省省会，地处泰山北侧，地势南高北低，南北落差100多米。冬季回流冷空气形成冷垫之后，在东北风风场之下，沿地势抬升，西南暖湿空气在此上爬升，往往会造成冷流降雪形势。

本文利用常规观测资料、风廓线雷达资料、L波段雷达资料，对这次冬季初雪过程进行分析，探讨成因、总结经验，加深对回流降雪的认识，提高对这类天气的预报能力。

1 过程概述

11月24日济南出现明显回流降雪，全市平均降雪量5.9毫米。鲁南和鲁西南降雪量较大，最大降雪量达到40.7毫米，出现在成武；25日受冷涡影响再次出现降雪，全市平均降雪量2.0毫米，商河、济阳雪量较小。最大积雪深度7厘米，出现在长清。

图1 24-25日全省降雪量分布图（mm）

降雪主要集中在两个阶段：第一阶段是24日07时-17时，1小时最大降雪量1.3毫米；第二阶段是25日14时-17时，1小时最大降雪量1.0毫米。

2 环流形势分析

24日08时：500hPa环流比较平直；700hPa西南急流前端到达鲁南，急流中心最大风速达22m·s-1，济南存在风速的辐合；850hPa除鲁南和鲁东南为东到东南风外，其余为东北风或北风，济南上空为东北风8m·s-1；925hPa全省均为东北风，济南上空风速达14m·s-1；地面为强劲的东北风，河套地区存在明显的地面倒槽。从高低空形势配置可以看出，24日的降雪是明显的回流降雪。实况是24日07时左右市区开始出现降雪，白天随着700hPa西南急流的加强北抬和地面～850hPa东北风的加强，济南出现明显降雪。

图2 11月24日08时天气形势

（a、b、c、d依次为500hPa、700hPa、850hPa、925hPa蓝色实线为气压等值线，红色线为等温线，棕色实线为槽线或切变线）

24日20时：850～500hPa均转为西北风，925hPa东北风明显减弱，回流降雪结束。

25日08时：500hPa冷涡中心位于内蒙中东部；925～500hPa冷平流均比较明显；地面副冷锋位于河北和山西的北部，冷锋附近有降雪区配合。

3 T-LnP分析

24日08时，章丘探空图显示：①地面～850hPa为强劲的东北风，700～200hPa为西南风或偏西风，属于典型的“下东北、上西南”的回流形势；②地面～400hPa空气达到饱和，湿层较厚，为强降雪的产生提供了有利的水汽条件。

4 雷达产品分析

4.1 多普勒雷达

济南多普勒雷达的反射率因子和组合反射率因子显示，24日上午回波呈片状，对应降雪比较稳定；08：43时基本径向速度图显示低层东北风、高层西南风的风场特征；11：12时风廓线图显示降雪较大的时段，对应3公里以下东北风维持在12m·s-1，3公里以上存在较强的西南风急流，最大风速达22m·s-1。持续的东北风有利于冷空气垫的形成和维持，强盛的西南暖湿气流沿冷垫爬升，有利于明显降雪的产生。

图4 11月24日11时左右多普勒雷达产品

（a、b、c、d依次为反射率因子、组合反射率因子、基本径向速度、速度方位显示风廓线图）

4.2 风廓线雷达

从章丘风廓线雷达风羽图看，24日06：30时左右，1km以下风比较乱，1～2km为东北风，2～5km为西南风。07时左右，地面～2km为一致的东北风，2～5km仍为西南风，对应开始出现降雪；24日白天维持“下东北、上西南”的高低空形势；当3km的风开始转为西北风时，对应降雪逐渐减弱，5km也转为西北风时，降雪结束。

5 物理量场

针对25日下午14时开始的降雪，T639模式在23日08时和24日08时700hPa都报了很强的上升运动，中心就在济南附近，中心值达到了80hPa·s-1。

6 数值预报检验

对于本次过程，数值预报对形势场的预报较为准确，预报与实况比较接近。

6.1 温度检验

对比T639和EC-thin对温度的预报可以看出：两个模式预报1000～850hPa的温度均比实况偏高，T639平均偏高1.5℃左右，EC-thin平均偏高1.4℃左右。地面2米温度的预报误差更大，有的时次误差超过了3℃。

通过对T639不同时次起报场的温度层结误差上看：越靠近误差越小；层次越低误差越小，这对今后的预报订正有一定的指导意义。

6.2 量级检验

对于本次过程，数值预报24小时均报出了中雪及以上的量级，且预报较稳定，有很好的指导意义。

7 不足之处

考虑降雪开始时间偏早，与实况偏差达到6个小时。

（a、b、c、d依次为T639 700hPa、850hPa风场、EC-thin 700hPa、 850hPa风场）

T639和EC-thin两个模式风场预报24日05时回流形式基本建立，因此考虑降雪在23日后半夜开始。

实际情况是：24日04时前，1km以下风场较乱，2～3km为西北风；06：30时，3km以上转为西南风，但是1km以下风场仍然比较乱；06：30时后，2km以下转为东北风，3km以上为西南风，对应开始出现降雪。

由此可见，由于700hPa西南急流北推的速度偏慢，而且低层冷垫形成也较慢，导致形成回流形势偏晚，降雪开始时间出现偏差。

8 小结

1）24日降水过程的水汽输送主要由700hPa西南急流提供。低层冷空气垫的维持，有利于中高层西南气流的爬升，是典型的回流降雪形势。

2）25日冷涡降水过程伴有较强的上升运动，强烈的上升运动有利于水汽的凝结，与较强降雪时段相对应。

3）低层冷垫的存在，准确把握了降水的相态是这次预报成功的关键。

4）不足之处就是考虑降雪开始时间有偏差，今后将加强对数值预报的解释应用，提高对数值预报的订正能力。

【参考文献】

[1]杨晓霞，吴炜，万明波，等.山东省两次暴雪天气的对比分析[J].气象，2012，7：868-876.

[2]梁卫芳，刘珍芳，江敦双，等.青岛一次中到大雪过程的综合分析[J].气象，2006，32（1）：89-94.

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[10]高维英，李明，张弘，等.1次华北回流冷空气引发的罕见暴雪分析[J].安徽农业科学，2011，39（4）：2020-2024.