徐红梅+李国银++王晓杰

摘 要： 利用常规气象观测资料， 从天气形势、物理量诊断、模式预报产品检验等方面，对2015年4月11—12日朝阳地区小到中雨转大到暴雪天气过程的成因和预报误差进行分析。结果表明： 此次降水是在东北冷涡和华北气旋共同影响下，2系统前部偏南气流提供了充足的水汽来源；850hPa的切变过境、地面气旋辐合线作为低层触发条件；低层辐合、高层辐散的抽吸作用，低涡位置相对稳定，冷锋云系旋转少动，利于降水的维持。热力条件和动力条件表明了其稳定性降水的性质，也为由前期以降雨为主转为降雪提供了条件。此外，本次过程850hPa温度和2m气温预报准确与否直接关系到降水相态转变时间及预报量级的把握。

关键词：雨转雪；稳定；持续；模式

中图分类号：S16 文献标识码： A DOI：10.11974/nyyjs.20170105002

1 天气概况

2015年4月11日白天—12日前半夜，朝阳地区出现了1次持续性小到中雨转大到暴雪，局地大暴雪的天气过程。此次降水过程分为2个降水时段：11日08：00—12日07：00降水相态为雨，11日08：00—12日07：00朝阳市普降小到中雨，平均降水量为7.3mm，朝阳南部雨量偏大，最大降雨量为喀左白塔子22.5mm；12日7：00逐渐转雪，12日午前为降水停歇期，午后到夜间全市均降纯雪，过程平均降水量为19.2mm，各县均有暴雪站点出现，本文列出12日朝阳5大站雪量见表1。朝阳第94期、97期雨情图略。

2 成因分析

2.1 资料与方法

利用常规观测资料、降雪人工加密观测资料对此次过程的成因进行分析，利用各数值模式产品对预报的不足之处进行总结。

2.2 天气尺度系統分析

2015年4月11日08：00高空500hPa（图略）有贝湖脊前冷空气在华北至东北地区堆积，朝阳地区为东北冷涡底部偏西气流控制，影响前一波降水过程的涡底短波槽已经移至辽宁东部。11日20：00朝阳为弱脊控制，12日08：00朝阳位于冷涡前部，降水间歇期，12日20：00冷涡继续加强南落。

11日08：00850hPa（图1）朝阳位于偏南急流左侧，切变位于朝阳上空，12日白天至夜间逐渐转为偏北气流。降水期间850hPa温度露点差在华北至东北一带的数值维持在0～5℃，是明显湿区。850hPa温度在10日夜间—11日20：00均大于0℃，在12日08：00 -4℃线正好位于朝阳上空，建平地区接近-8℃，满足辽宁降雪标准，与雨雪转换的实况也符合。

11日白天到夜间朝阳市地面一直受处于华北气旋顶部（图略），12日08：00，气旋南落，影响江淮区域，朝阳市处于气旋顶部，12日14：00转为气旋后部，高压前部影响（图略）。12日07：00左右开始伴随温度的下降，暖区降水随之结束，朝阳市西部凌源、建平等地已经在12日7：00左右转雨夹雪，并很快转为纯雪，在08：00之前全部转为雪。

2.3 物理量诊断分析

2.3.1 动力条件

之前的分析850hPa有明显的风切变，地面为气旋控制，有利于降水发生和持续。具体分析11日08：00—12日20：00 4个时次的200hPa、850hPa和925hPa（图略）散度场可知，在降水过程中，朝阳地区高空200hPa几乎处于正散度区，从1×10-5s-1到10×10-5s-1逐渐增大，说明高层辐散逐渐增强。而低层850hPa，尤其925 hPa处于负散度区，为辐合运动，这样高层辐散、底层辐合的垂直动力抽吸作用有利于降水的持续。至13日08：00，这样的结构被破坏，降水自西向东逐渐停止。

涡度是用来描述气流相对于地面之水平方向旋转的物理量。分析涡度场（图略）得知，整个降水过程在华北到辽西为一个正涡度带，12日白天朝阳最大涡度接近60s-1，这样低层较强的正涡度带比较有利于低层低涡切变的发展，结合地面资料，华北气旋移速慢，12日白天强度有所加强，降雪在12日午后增大。

分析降水过程前期即10日20：00朝阳上游的赤峰探空站（54218）TlogP图（图2）可知，降水期间朝阳市无明显的不稳定能量存在，K指数（-26～20℃）与CAPE值都属于低值，层结稳定度类的指数都指示大气层结相对稳定，所以，此次降水为稳定性降水。

2.3.2 水汽条件

造成这次降水的水汽来源主要是500hPa槽前和地面气旋前部偏南气流输送来自南方及渤海湾的暖湿空气。500、700和850hPa都有较强偏南气流通过朝阳地区。分析10日20：00—12日08：00TlogP图中相对湿度垂直分布可以看出500～700hPa水汽充足，在500hPa和700～850hPa的相对湿度都超过80%。此外，850hPa温度露点差大多在4℃，表明朝阳处于较好的湿区，且整层相对湿度较大。

此外，分析4个时次的水汽通量散度（图略）得知，主降水时段，朝阳市低层850hPa与925hPa水汽通量为负值，表明低层水汽辐合，高层700hPa以上水汽通量散度一直为非负值，表明中层以上水汽辐合。

2.3.3 热力条件

从850hPa总温度平流场上（图略）可以看到，降水主要时间朝阳地区一直处在总温度平流正值区，即偏南急流带来的暖湿平流，容易出现降水。12日08：00之前高空有冷空气入侵，气温下降，降雨转为降雪。12日午前无降水，为负区，12日午后至夜间正温度平流增强，降雪增大，13日08：00转为负值，高空受冷空气控制，降水停止。

分析850hPa的假相当位温场（图略）可以看出，朝阳地区的假相当位温并不高（12～26℃），所以朝阳未处于高能锋区内，因此在朝阳地区的降水过程一直以稳定性降水为主。

2.4 卫星云图分析

从红外云图（图略）可见，11日08：00前，一次降水过程刚过，午后贝湖槽前又一块冷锋云系逐渐移至朝阳市，凌源地区开始被降水云系覆盖，降水自西向东逐渐开始。

从水汽云图（图略）结合红外云图分析，11日夜间，低涡位置相对稳定，冷锋云系旋转少动，使得朝阳市降水持续。

综上分析，此次降水过程是在东北冷涡和华北气旋的影响下，主要受2系统前部偏南气流的共同作用，为本次降水提供了充足的水汽来源；850hPa的切变过境、地面气旋辐合线作为低层触发条件；低层辐合、高层辐散的抽吸作用，以及低涡位置相对稳定，冷锋云系旋转动少，均有利于降水的维持；虽然热力条件和动力条件不是很理想，但这恰恰表明了其稳定性降水的性质，也为由前期以降雨为主转为降雪提供了条件。

3 模式检验

根据朝阳本地经验，T639模式中700hPa垂直速度产品对于本地降水的预报有较好的参考价值，一般-20hPa/h以下就可以考虑降水。此次降水过程的预报，T639模式中700hPa垂直速度很强，11日08：00的24h预报和11日20：00的12h预报，即为12日08：00預报，虽然不同时次对于12时效700hPa垂直速度预报减弱，但仍为高值，降水预报结束提前。

日本模式对于11日—12日降水过程的预报也很好，10日20：00预报11日夜间—12日08：00 850hPa气温-4℃，切变位于朝阳地区， 700hPa垂直速度中心为-54hPa/h，朝阳达到-30hPa/h。11日08：00预报11日夜间700hPa垂直速度中心为-75hPa/h ，850hPa气温-3℃，12日白天700hPa垂直速度减小，但仍为负值区。12日08：00预报夜间降水结束。日本模式预报降水提前结束，降水量偏大。

东北WRF预报（图3、图4）降水量略偏大，比其他模式略好，降水持续时间以及雨雪转换的时间均较为准确，只是12日上午降水空窗期未预报出来。

4 预报技术着眼点与难点

4.1 预报技术着眼点主要是

初春、初冬是东北地区暴雪易发期；东北冷涡活跃；本次过程之前一场降水刚刚结束，水汽充沛，整层水汽条件很好；温度适宜。根据省台850hPa温度指标-4℃为辽宁省雨雪转变的临界温度，参考EC850hPa温度预报。EC850hPa温度预报（图略），11日08：00 850hPa温度预报12日08：00朝阳市全部低于-4℃，11日08：00 850hPa温度预报12日20：00朝阳市全部低于-4℃，但是预报员主观预报存在较大偏差，导致降水相态把握不准。

根据经验，参考东北WRF数值预报产品，包括集成降水和站点预报，尤其是站点预报对于降水相态转变的预报参考性较好。

4.2 此次过程的预报难点（误差原因）

主要是气温预报，11日20：00本地预报12日最低气温出现在12日20：00，白天风力较大，温度下降不会很快，预报低温3℃左右，考虑雨夹雪，量级考虑10mm左右，有投机成分，考虑不论雨雪10mm左右差不多，一般性降水报对即可。但是实况是12日08：00—20：00维持在-1～1℃，整个白天全部为降雪。

因此，朝阳的温度预报仍是重点，气温预报准确与否直接关系到降水相态转变时间的把握。此外，本次降水高空为冷涡系统影响，短波槽活跃，冷空气移速不稳定，降水相态的转变考虑不准确直接导致量级预报差别较大。

参考文献

[1]朱乾根.天气学原理[M].北京：气象出版社，2007.

[2]寿绍文.天气学分析[M].北京：气象出版社，2006.

作者简介：徐红梅（1987-），女，本科，朝阳市气象局，工程师，天气预报方向。