2020年3月3—4日延邊地區一次暴雪天氣過程診斷分析

崔琳

摘 要：選取高空探測資料、地面探測資料等氣象資料，對2020年3月3—4日延邊地區1次暴雪天氣過程進行診斷分析，結果表明：此次暴雪天氣是在500 hPa 冷渦、高空槽、低層切變線、偏南氣、蒙古氣旋的共同作用下產生的。從水汽條件來看，積聚于日本海的2條水汽帶強度的增強和持續向延邊地區移動是此次暴雪天氣的重要原因；降雪天氣出現時，整層水汽輻合都很強，且整個延邊地區比濕值較高，這些共同為此次暴雪天氣的發生提供了有利的水汽條件。此次降雪期間，有10 ℃高能舌進入延邊地區南邊，θse鋒區構建的時間段對應著強降雪發生時間段；低層冷空氣與低空偏南急流朝北邊輸送的暖濕氣流共同匯集 為此次強降雪的產生帶來了有利的熱力條件。輻合上升運動促成了此次強降雪天氣。中低層的強鋒生區和強降雪落區之間具有較好的一致性。鋒生和增強的次級環流共同推動了此次強降雪天氣的產生。

關鍵詞：延邊地區；暴雪天氣；環流背景；物理量

中圖分類號：P458 文獻標志碼：B文章編號：2095–3305（2024）01–0-03

暴雪天氣是我國大部分地區冬半年影響范圍最大、危害極強的氣象災害，經常造成十分嚴重的經濟損失[1-2]。近年來，許多學者均加強了對暴雪天氣預報的研究，并且收獲了許多研究成果。吳春龍等學者[3]通過對2015年鄂倫春旗1次降雪天氣過程進行分析得出，該次天氣過程主要是在暖濕空氣與強冷空氣的共同影響下形成的。

張迎新等學者[4]通過分析2009年11月1次華北地區暴雪過程得出結論：此次暴雪天氣雷達回波表現為混合性降水回波特征，是在500 hPa西風帶低槽、850 hPa東北風急流、700 hPa切變、西南風急流、地面倒槽等系統的共同作用下形成的；VDRARS雷達反演的風場現象為：東北南下的冷空氣（東北風）和西南氣流相遇，構成了鞍形流場，強回波出現于鞍形流場。

閻琦等學者[5]分析了2015年初遼寧地區2次低渦暴雪過程的動力發展機制發現，2次暴雪天氣產生的直接原因均是低渦造成的。還有其他學者也對我國局部地區降雪天氣的天氣形勢、成因展開了分析，并取得了許多研究成果。

延邊地區隸屬于吉林省，地處吉林省東部，境內地勢西高東低，屬于中溫帶濕潤季風氣候，冬季漫長寒冷，每年11月至翌年3月份延邊地區經常會出現降雪天氣。一旦遭遇暴雪天氣，會對延邊地區航班運行、高速公路運行、工農業生產等帶來不同程度的影響?；诖?，采用常規氣象資料、NCEP全球分析資料等相關資料對2020年3月3—4日延邊地區1次暴雪天氣過程進行診斷分析，有利于掌握延邊地區暴雪天氣的形成機制，提高當地暴雪天氣預報的準確率，為暴雪天氣應急服務保障提供指導。

1 天氣概況

2020年3月3日—4日延邊地區發生了1次強降雪天氣過程，此次持續時間長、降雪強度大、累計雨量大的特點。延邊地區平均降雪量為12.4 mm，最大降雪量為21.0 mm，發生于汪清縣。小時降雪強度最大值為2.8 mm（3月4日06：00～07：00），出現在延吉市。

2 環流背景分析

2020年3月3日08：00，亞歐大陸中高緯大氣環流形勢為“兩槽一脊”型，有高空槽分布在巴爾喀什湖一帶，高壓脊控制貝加爾湖西邊至我國新疆一帶，脊前我國東北地區北端有冷渦在持續發展。在冷渦的西南一帶有冷槽不斷向東移動。3月3日20：00冷渦少動，它南部的冷槽發展至內蒙古東北一帶，吉林省東部地區主要受高空槽前西南氣流的影響，此時延邊州一帶出現降雪。隨著時間的推移，冷槽持續朝東邊移動，同時槽后出現冷平流，冷槽越來越深，北邊冷渦向南發展且越來越弱，隨后和南部冷槽疊加，3月4日20：00，高空槽移出本地，此次降雪天氣過程結束。

2020年3月3日08：00 700 hPa形勢場上，有2條切變線分別處于我國東北地區最北邊和內蒙古東北一帶，且漸漸向東邊移動。在持續發展期間，東北地區最北邊切變線越來越弱，內蒙古東北切變線越來越強。3月4日02：00，有氣旋性渦旋在吉林省中部產生；3月4日08：00渦旋不斷向延邊州發展；3月4日14：00減弱且移出本地。

2020年3月3日08：00 850 hPa形勢場上，有1個切變在內蒙古東南一帶形成，且不斷朝東邊發展；3月3日20：00，偏南急流越來越強，延邊州中東部的降水強度也隨之提升，此時西邊區域主要受弱切變影響；3月4日02：00偏南急流開始受東南急流影響，延邊州中東部正好處于急流出口區；3月4日06：00東南急流逐漸南撤，降雪強度越來越弱；3月3日14：00，切變不再對本地造成影響。地面主要受蒙古氣旋東移作用，延邊處于氣旋北邊區域，3月4日14：00氣旋移動入海。

3 物理量場分析

3.1 水汽條件分析

3.1.1 水汽通量和水汽通量散度

通過分析2020年3月3日08：00—3月4日02：00整層水汽通量發現，源于日本海一帶的偏東風水汽在延邊地區越來越強，并且渤海至韓國南部的東北水汽持續輸送至日本海一帶，積聚于日本海的2條水汽帶強度的增強和持續向延邊地區移動是此次暴雪天氣的重要原因。3月4日02：00，延邊州地區的水汽通量超過10.0 kg·m/s（圖1a），在此之后水汽輸送越來越弱。

通過分析2020年3月3日14：00—3月4日14 ：00整層積分水汽通量散度發現，此次天氣期間，延邊地區位于水汽通量輻合區，最大值不超過-1.0×10-5 g·cm-2·s-1。

3月3日晚上輻合大值區逐漸進入延邊地區。3月4日02：00～08：00，延邊地區處在輻合大值區（圖1b）。通過分析850 hPa水汽通量散度發現，3月3日20：00以后，延邊州大多數區域都處在水汽通量輻合區，尤其是中東部水汽通量輻合非常強。3月4日05：00，強輻合中心分布在延邊地區中部，強度達到-4.5×10-5g·cm-2·hPa/s

以上。由此可見，降雪天氣出現時，整層水汽輻合較強，為此次暴雪天氣的發生提供了有利的水汽條件。

3.1.2 比濕條件

2020年3月3日08：00，在此次暴雪天氣發生之前，延邊地區比濕值小于1.0 g/kg；至3月3日17：00，整個延邊地區比濕值處于1.2～1.8 g/kg之間；3月4日02：00，延邊地區比濕值為1.8～2.5 g/kg，此時降雪強度最強；至3月4日下午比濕值顯著變小，此次天氣過程基本結束。

3.2 熱力條件分析

通過分析850 hPa假相當位溫（θse）場發現，2020年3月3日14：00—3月4日08：00，有10 ℃高能舌進入延邊地區南邊圖（2a），在此之后高能舌不斷向東發展，同時在延邊中東部梯度越來越大，θse鋒區構建，對應著強降雪發生時間段。通過分析此次強降雪中心垂直剖面可知，在偏南急流的作用下，中低層能量鋒區不斷朝北邊發展；3月3日23：00—3月4日08：00，在北緯43°一帶構成θse鋒區，同時逐漸朝北邊區域傾斜（圖2b）。950 hPa以下屬于低值區域；950 hPa以上為θse陡峭密集區，這意味著低層冷空氣與低空偏南急流朝北邊輸送的暖濕氣流共同匯集，為此次強降雪的產生帶來了有利的熱力條件。

3.3 動力條件分析

3.3.1 垂直速度與散度

通過分析此次降雪過程中的垂直速度和散度的垂直剖面發現，2020年3月3日20：00，中低層的強輻合中心處于129.5°E附近，700 hPa以下低層為輻合，同時200 hPa以下屬于上升運動。3月4日02：00～05：00（圖3a），低空輻合處于最強狀態，中心值不超過-12×10-5s-1；此時延邊地區中部出現強降雪，降雪強度為1.8 mm/h。

至3月4日傍晚，中低層主要受下沉運動影響。在降雪過程中，128.5°E附近900 hPa以下均受弱下沉運動影響，900 hPa以上區域為上升運動，低層水汽輻合較弱。在此次天氣過程中，需要注意的是，3月4日08：00～12：00，在41°～43°N強上升氣流的南、北分布著下沉運動區，構成了次級環流，這2個次級環流的上升支重疊（圖3b），正好對應強降雪落區。

3.3.2 鋒生區

強降雪天氣的發生與鋒生之間具有緊密聯系。由700 hPa 鋒生函數情況可知，2020年3月3日17：00，有鋒生產生于延邊地區中部與西部一帶；3月3日20：00強鋒生區處于西部。隨后鋒生越來越弱；3月3日23：00后，延邊地區中部和東部均存在強鋒生；3月4日02：00～05：00，中心強度最大值超過20.0×10-10 K·m/s，

這與強降雪落區保持一致；至3月4日17：00后鋒生越來越弱。通過分析850 hPa鋒生函數情況可知，2020年3月3日17：00起，延邊地區中部和東部均屬于鋒生區；3月3日20：00，中心最大值超過60×10-10 K·m/s的強鋒生中心區地處延邊地區中部，在此鋒生區所處區域，低空偏南急流越來越強，同時在出口位置有強烈輻合。通過130°E的垂直剖面發現，2020年3月4日02：00～08：00 43°N附近，有強鋒生區處于950～850 hPa，同時鋒生中心強度超過50×10-10 K·m/s。偏北氣流干冷空氣出現“冷墊”，并且冷空氣持續楔入中低層暖濕氣流，產生次級環流，促進上升運動越來越強烈，次級環流上升和偏南暖濕急流共同匯合。3月3日14：00，次級環流上升越來越弱，鋒生也在變弱，鋒生作用和對應的鋒面垂直環流促進了此次強降雪天氣的產生。

4 結論

（1）2020年3月3—4日延邊地區1次暴雪天氣是在500 hPa冷渦、高空槽、低層切變線、偏南氣和蒙古氣旋的共同作用下產生的。

（2）從水汽條件來看，積聚于日本海的2條水汽帶強度的增強和持續向延邊地區移動是此次暴雪天氣的重要原因；降雪天氣出現時，整層水汽輻合均較強，并且整個延邊地區比濕值較高，這些共同為此次暴雪天氣的發生提供了有利的水汽條件。

（3）在此次降雪期間，有10 ℃高能舌進入延邊地區南邊，θse鋒區構建的時間段對應著強降雪發生時間段；低層冷空氣與低空偏南急流朝北邊輸送的暖濕氣流共同匯集，為此次強降雪的產生帶來了有利的熱力條件。

（4）輻合上升運動促成了此次強降雪天氣。中低層的強鋒生區和強降雪落區之間具有較好的一致性。鋒生和增強的次級環流共同推動了此次強降雪天氣的產生。

參考文獻

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[3] 吳春龍，張煒光，侯海婷.鄂倫春旗地區2015年一次降雪過程分析[J].農村經濟與科技，2017，28（16）：20.

[4] 張迎新，張守保，裴玉杰，等.2009年11月華北暴雪過程的診斷分析[J].高原氣象，2011，30（5）：1204-1212.

[5] 閻琦，溫敏，陸井龍，等.兩次引發遼寧暴雪過程低渦的動力發展機制[J].氣象，2016，42（4）：406-414.