西藏南部地區區域性暴雪天氣過程診斷分析

劉俊卿 德吉白珍

（①西藏自治區人工影響天氣中心 ②西藏自治區氣象臺 西藏拉薩 850000）

西藏南部地區區域性暴雪天氣過程診斷分析

劉俊卿①德吉白珍②

（①西藏自治區人工影響天氣中心 ②西藏自治區氣象臺 西藏拉薩 850000）

文章利用常規的高低空氣象觀測資料、T639數值預報產品以及衛星云圖產品，對2013年2月16～18日西藏南部區域性暴雪天氣過程的環流背景、水汽條件及動力條件進行了診斷分析。結果表明：此次西藏南部區域性暴雪天氣是由南支槽前西南風風速輻合，輸送暖濕水汽上青藏高原，以及北支槽分裂的短波槽南下共同作用的結果。物理量診斷分析表明，區域性暴雪過程期間，水汽通量、水汽通量散度場、散度場、渦度場和垂直運動場都反映出西藏南部邊緣存在大量水汽輸送和水汽輻合，上升運動較強，有利于暴雪天氣的形成。

西藏南部地區；區域性暴雪；診斷分析

引言

西藏南部暴雪天氣一般出現在10月至次年4月，主要受孟加拉灣和阿拉伯半島的低緯度系統以及南支槽的影響。南支槽前西南暖濕氣流北上高原，與北下的冷空氣匯合，在西藏南部極易形成暴風雪天氣，其降雪強度往往達到暴雪、大暴雪，甚至是特大暴雪，造成災害性天氣，導致房屋被壓垮，暴雪天氣出現強烈降溫，致使道路結冰而中斷，同時厚厚的積雪掩蓋牧草，大量牲畜因無法覓食而死亡等，給當地人民的生命財產、牧業生產、交通運輸、電力和通訊設施等帶來了極大的損害。

青藏高原暴雪天氣強度和落區的預報一直是氣象工作者關注的焦點，如：戴加冼[1]、鄒進上[2]、林志強[3]、楊志剛[4]分別就西藏高原雪災氣候規律進行了分析；普布卓瑪[5]對西藏高原雪災中期成因進行了研究；朱富康等[6]對藏南暴雪過程的水汽圖像進行了分析；何曉紅[7]、林建[8]、周倩[9]對2008年10月26～28日由孟加拉灣風暴引發的西藏暴雪雨天氣過程進行了分析。2013年1～2月西藏南部陸續發生了四次暴雪天氣，均由南支槽引發，尤以2月16～18日的強度最大、范圍最廣,其中聶拉木最大降雪量達到72mm(超歷史同期極值——2007年2月14日51.6mm)。本文在分析2013年2月16～18日西藏南部區域性暴雪天氣背景和影響系統的基礎上，利用常規的高低空氣象觀測資料、T639數值預報產品以及衛星云圖產品針對強降雪的水汽和動力條件等進行分析，探討此次強降雪過程的形成及其發展成因。

1 天氣過程概述

1.1 天氣實況

2013年2月16～18日西藏大部分地區出現了降雪，其中南部各地均出現了暴雪天氣，降雪量在13～109mm之間。其中暴雪最強落區位于日喀則西南部聶拉木一帶，聶拉木16～18日最大積雪深度達到86cm；尤其是2月16日聶拉木最大降雪量72mm。期間日喀則地區南部出現了11級以上的大風天氣（其中16日聶拉木26.4m/s，極大風速38.2m/s）。此次暴雪天氣不僅影響區域廣，且強度大，導致西藏南部交通、供水供電、通訊網絡中斷，部分地方房屋坍塌，造成了較為嚴重的損害。

1.2 影響系統分析

2013年2月16～18日500hPa形勢場上中高緯度呈兩槽一脊型，歐洲和我國東北為低壓槽區，里海至巴爾喀什湖一帶為脊區，高原南側伊朗高壓和西太平洋副高之間為較寬廣的低壓槽區；15日南支槽位于65°E附近，北支槽底部不斷分裂出短波槽，在穩定的強西風氣流引導下東移南下影響西藏高原。16日08時（見圖1a）南支槽加深，在印度半島形成閉合低壓，中心值為556hPa；17日20時（見圖1b），巴爾喀什湖底部低壓槽繼續南伸；同時伊朗高壓退至47°E，副高西伸至112°E，南支槽北上影響高原。由于高原處于南支槽槽前西南氣流控制區，槽前暖濕氣流為高原的水汽輸送創造了條件；同時與南下的短波槽共同作用為暴雪過程提供了有利的天氣背景。

另外，從高低空急流的配合看（見圖1）：15日8時開始，西藏南部上空有一支西南-東北走向的低空急流，風速在12m/s以上。同時，從15日20時開始，200hPa高度場上高空急流維持在高原腹地30-35°N附近，風速＞40m/s。2月16日8時西風急流軸風速增大至60m/s以上，2月17日8時風速達到最大，為70m/s。

圖1 2013年2月16～18日500hPa環流場特征（a.16日08時；b.17日20時；陰影區為高空急流區）

2 物理量診斷分析

2.1 水汽條件分析

暴雪過程期間，500hPa水汽通量大值區位于印度半島東部至中南半島西北部，配合南支槽前西南氣流將水汽輸送到西藏高原。水汽通量大值區在16日20時開始逐漸增強，于17日8時達到最強，中心＞8g·hPa-1·cm-1·s-1。另外，研究[10-12]表明，暴雪的落區及強度與底層水汽通量散度關系更為密切。分析500hPa水汽通量散度場發現，15日8時～16日8時，西藏西南部以及印度半島處于弱的負值區，阿拉伯海有一低值中心，中心＜-2×10-8g·hPa-1·cm-2·s-1；整個高原16日20時上午（見圖2a）500hPa水汽通量散度均為負值，在日喀則至青?，敹嘁粠в幸坏椭抵行?，中心＜-4×10-8g·hPa-1·cm-2·s-1。而400hPa以上水汽通量散度為正值，正值中心位于孟灣北部至仲巴一帶，其中心＞4×10-8g·hPa-1·cm-2·s-1，由此說明仲巴—聶拉木一線低層呈水汽積聚、高層則呈水汽散失的狀態，有利于水汽的上升運動。對應時段，暴雨雪主要出現在水汽通量輻合中心西南側，聶拉木、普蘭、帕里降雪較為集中，12小時降雪量分別占過程降雪量的67%、60%和61%，降雪落區和強度與500hPa水汽通量散度負值相對應。17日8～20時（見圖2b和圖2c），500hPa水汽通量散度負值區有所東移，中心位于云貴川一帶，90°E以西為弱的正值區，西藏的東南部處于負值區；200hPa水汽通量散度場上，整個高原均為正值區。此時90°E以西地區降雪減弱，而以東地區降雪明顯增強，其中錯那和察隅17日8時～20時的降雪量分別占過程降雪量的68%和55%。18日8時（見圖2d）500hPa水汽通量散度負值區移出西藏高原，高原上降水結束。分析可知，高低層水汽通量散度差的大值區與降雪中心基本重合，說明大量水汽在南支槽前氣流引導下向高原輸送并在西藏南部形成輻合，是造成此次強降雪的主要原因。

圖2 2013年2月16～18日水汽通量散度（單位：10-8·g·hPa-1·cm-2·s-1）

2.2 動力條件分析

2.2.1 散度場

圖3為暴雪過程期間散度場剖面圖。16日20時（見圖3a），80°E～85°E之間500～400hPa為輻合區，中心（＜-12×10-5s-1）位于500hPa、80°E附近，400hPa以上為輻散區，輻散最大中心（＞45×10-5s-1）位于200hPa、80°E附近，說明聶拉木附近高層上空為強烈輻散，而且高空輻散明顯大于低層輻合，高（200hPa）低（500hPa）層的輻散差值較大；相應時段16日20時～17日8時聶拉木的降雪量達65.5mm，高低層散度差大值區與暴雪的落區趨于一致?？梢姷蛯虞椇?、高空輻散的配置對暴雪的形成極為有利。17日8時（見圖3b）高層輻散仍較強，中心位于82°E（中心值＞42×10-5s-1），但80°E～85°E低層輻合較前一時段減弱，因此8時以后聶拉木的降雪減弱。17日20時（見圖3c）隨著系統東移，500hPa低層輻合有所增強，但高層輻散減弱8×10-5s-1，高低層散度差明顯減弱，90°E以西的降雪也明顯減弱，90°E以東的高低層散度差明顯增大，最大達22×10-5s-1，該區域的降水明顯增強。17日8時～20時察隅降雪達12mm，并繼續維持?？梢?，高低層散度差越大越有利于降雪的發展和維持，高低層散度差大的區域對應強降雪發生地域。

圖32013 年2月16～18日散度垂直剖面（單位：10-5·s-1）

圖4 2013年2月16～18日渦度的垂直剖面（單位：10-6·s-1）

2.2.2 渦度場

圖4為暴雪期間渦度場剖面圖。16日20時（見圖4a），80°E～86°E之間從低層到高層均為正渦度區，200hPa上空有兩個正渦度中心，位于76°E和84°E附近，中心值分別＞24×10-6·s-1和＞18×10-6·s-1；86°E以東整層為負渦度區且等渦度線密集，渦度梯度非常大，說明負渦度平流較強。17日8時（見圖4b）隨著系統東移，80°E-90°E基本上都為正渦度區，強度較前12小時明顯增強，400hPa出現了正渦度中心，強降雪落區上空均受正渦度區控制，且強度明顯增強。400hPa和200hPa分別有正渦度中心（＞32×10-6·s-1和＞56× 10-6·s-1），位于83°E～84°E附近，該區域對應時段的降雪最強。17日20時（見圖4c）系統繼續移動，80°E左右上空受負渦度控制，正渦度中心移至88°E左右，其中心值＞42×10-6·s-1，因此西部的降水明顯減弱，東部的降水明顯增強。18日8時（見圖4d），85°E以西基本受負渦度區控制，以東正渦度區明顯減弱，東部的降雪也趨已結束?？梢?，渦度愈大愈有利于降雪系統的維持，對應的區域為強降雪發生的地域。

2.2.3 垂直速度

圖5為暴雪期間垂直速度ω剖面圖。16日20時開始（見圖5a），ω從低層到高空均為負值，中心位于400hPa，80°E～84°E之間，中心值＜-40×10-2hPa·s-1；同時西藏南部位于喜馬拉雅山南坡，由于地形抬升對暴雪天氣的形成有一定的促進作用。對應16日20時～17日8時聶拉木的降雪量達65.5mm，由此可見，強降雪的落區與強上升運動區關系較為密切。17日8時（見圖5b），隨著系統東移，垂直速度中心相應東移至87°E附近，中心值＜-40×10-2hPa·s-1。此時，對應的強降雪區域也東移，降雪強度明顯增強，錯那17日8時～20時降雪量達12mm。17日20時（見圖5c），隨著南支槽的繼續東移北抬，垂直速度場中心移至90°E附近，中心值＜-40×10-2hPa·s-1，且垂直速度線較為密集。90°E以西垂直速度較小，上升運動較差，降雪明顯減弱。而90°E以東的降雪繼續維持。18日8時（見圖5d），西藏南部整層的垂直速度場大幅度減弱，降雪結束?？梢?，垂直速度的強度與強降雪區域關系密切，垂直速度的時空變化對強降雪區域有很好的指示作用。

圖5 2013年2月16～18日垂直速度的垂直剖面（單位：10-2·hPa·s-1）

3 FY-2E紅外云圖演變特征

從FY-2E紅外云圖的發展演變看（見圖6），15日南支槽系統活躍，為高原輸送較為充沛的水汽。20：00開始（見圖6a），南疆地區上空有對流云團生成。16日8時（見圖6b），南支槽東移北抬和400hPa對流層中部冷空氣入侵加劇了大氣不穩定的發展，在阿里西北部有零散的對流云團生成。16日20時（見圖6c）,北支槽南壓，高原上的云團連成一片，且云團強度增強，在西藏西南部有較強的對流云團，TBB值＜-50℃生成，導致該區域出現短時強降雪天氣。17日8時（見圖6d），高空風速明顯增大，高原上空生成南支槽帶狀云系并向東北方向移動；17日20時（見圖6e），南支槽帶狀云系移至青海境內，其尾部云塊仍影響西藏南部邊緣，西藏高原西南部降雪明顯減弱。到18日8時（見圖6f），云系完全移出西藏高原，南部降雪過程結束。

圖6 2013年2月16～18日紅外云圖演變特征

4 結論

①2013年2月16～18日西藏南部邊緣區域性暴雪天氣是南支槽前西南風風速輻合，輸送暖濕水汽上西藏高原和和北支槽分裂的短波槽南下共同作用的結果；高低空急流的配置有利于暴雪在高原的發生發展。

②高低層水汽通量散度差的大值區與降雪中心重合，進一步說明南支槽前氣流引導水汽向高原輸送并在西藏南部形成輻合是強降雪形成的有利條件。

③強降雪區域高低層散度差大、正渦度較強和垂直速度較大都反映出西藏南部存在水汽輻合，上升運動較強盛，為暴雪天氣的發生創造了動力條件。

④從衛星云圖的演變可以判斷暴雪演變趨勢，能夠準確預報強降雪區的位置及變化。

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Analysison the diagnostic of regionalsnow storm weather process in Southern Tibet

Liu Jun-qing①DejiBaizhen②

(①ArtificialModificationWeather Centerof Tibet,Lhasa 850000,Tibet;
②Meteorologicalstation of Tibet,Lhasa850000,Tibet)

The circulationbackground,water vapor condition and dynamic conditions of the regional snow storm weather process in South-Tibeton February 16～18 in 2013were synthetically analyzed by using the routineupper and surfacemeteorological data,the physical quantity field data of T639 numerical forecast and satellite cloud images.The results showed that theregional snow storm was caused by the front south-westwind speed convergence of Southern Branch Trough leading to the warm currentmoving into the Tibetan Plateau and the short wave trough of North Branch Trough divisionmoving to south.Physical quantities diagnostic analysis showed that therewerewatervapor flux,water vapor flux divergence field,divergence field,vorticity field and verticalmotion field during the regional snow storm process indicating the existence of a large amountofwater vapor transport and convergence at the edge of the Southern Tibetand strong risingmovement.These are favorable conditions for the formation ofsnow storm weather in the region.

Southern Tibet;regionalsnow storm;diagnosisanalysis

10.16249/j.cnki.54-1034/c.2016.02.006

P458.121.1

A

1005-5738（2016）02-037-008

[責任編輯：張建偉]

2016-08-16

劉俊卿，女，漢族，河北石家莊人，西藏自治區人工影響天氣中心高級工程師，主要研究方向為大氣物理與人工影響天氣。