新疆机场集团空管业务部 830016
摘要:本文利用自动气象站观测资料、NCEP分析资料等相关资料,对2019年2月6日新疆的一次强降雪天气过程进行诊断分析。结果表明:此次强降雪天气主要影响系统为高空槽与切变线。亚欧大陆中高纬主要为1槽1脊型,乌拉尔山以东地区为高压脊,东亚东部分布着低压槽。在偏北气流的作用下高纬度冷空气朝贝加尔湖、巴尔喀什湖区域积聚;巴尔喀什湖北部切断低压与一36℃的冷中心配合。伴随着高空冷涡旋转且不断向东移动,低涡西侧的横槽开始呈南北向,冷空气南下爆发,对我国中东部地区带来影响,新疆北部以及我国大部分地区出现了一次强降雪天气过程。从物理量场分析来看,此次强降雪期间水汽通量、水汽通量散度、相对湿度、垂直速度相对湿度等各物理量配合较好,强降雪的主要落区集中于水汽与大气辐合上升中心。
关键词:新疆;强降雪;天气形势;物理量
引言
新疆位于中国西北地区,面积166万平方公里,是中国陆地面积最大的省级行政区,占中国国土总面积六分之一。山脉与盆地相间排列盆地与高山环抱、喻称“三山夹二盆”。 新疆远离海洋,深居内陆,四周有高山阻隔,海洋气流不易到达,形成明显的温带大陆性气候。气温温差较大,日照时间充足,降水量少,气候干燥。境内山脉与盆地相间排列盆地与高山环抱、即为三山夹两盆的特殊地形。受其气候与地形地貌的影响,新疆冬季降雪天气较多。
降雪天气在给当地农业生产带来水分补给的同时,也给交通运输带来不利影响,特别是对机场航班的运行影响较大,轻则导致航班延误或者机场关闭,严重时还会威胁到航班运行安全。近年来,有许多学者针对新疆降雪天气展开了研究,并取得了一定的成效[1-5]。但是由于天气复杂多变,强降雪天气的预报预警难度仍然较大。因此,本文主要通过对新疆2019年2月6日的一次强降雪天气过程展开分析,以掌握强降雪天气的发生发展机制,为提升降雪天气预报预测水平以及机场预警服务保障水平提供参考。
1天气实况
2019年2月6日(农历大年初二),新疆北部出现了一次强降雪天气过程,降雪从2月6日10 时开始,大约20时 结束,持续时间为10 小时,降雪量为 8.0 毫米,最大小时降雪量为1.8 毫米。2月6日上午11时,乌鲁木齐机场小雪,气温为一15.0℃,为有效应对可能出现的特殊天气,乌鲁木齐国际机场提前发布2月6日15时至7日02时的MDRS黄色预警提示。本次降雪波及范围较广,跑道积雪结冰,新疆乌鲁木齐机场、塔城机场、克拉玛依机场、那拉提机场、富蕴机场受降雪和强冷空气影响,导致不同程度的航班延误和跑道关闭。因为乌鲁木齐机场通行能力下降,原计划16时20分由乌鲁木齐飞往富蕴机场南的CZ6695/6航班取消。塔城机场从2月6日上午10时至下午13时关闭,由库尔勒飞往塔城机场的华夏航空G54365/66航班取消,GS7593/94航班延误。那拉提、富蕴、克拉玛依3个机场跑道关闭。
2.天气形势分析
2019年2月上旬,亚欧大陆中高纬主要为1槽1脊型,乌拉尔山以东地区为高压脊,东亚东部分布着低压槽。贝加尔湖到俄罗斯远东一带主要受较为宽广的东西向低值系统控制,低压系统南侧密集的西风带锋区处于北纬45°~35°区域。通过逐日500 hPa环流形势场了解到,2月初贝加尔湖北部有1低涡分布,中心强度为492 dagPm,低涡后部东北风持续带来高纬极寒空气,且有1个切断低涡在巴尔喀什湖西北形成。之后贝加尔湖北边的低涡旋转东移,巴尔喀什湖区域的低涡也随之东移,导致我国2月上旬大多数地区出现寒潮天气过程。
通过对2月6日新疆强降雪天气过程500hPa环流形势进行分析可知,2月6日08:00,有1高空冷涡分布在东亚东岸,中心强度不超过492dagPm,和它保持配合的冷中心强度小于-48℃。冷涡后部有很强的冷平流存在,风场基本上和温度场保持垂直状态,在偏北气流的作用下高纬度冷空气朝贝加尔湖、巴尔喀什湖区域蔓延积聚;有1切断低压处于巴尔喀什湖北部,有一数值为一36℃的冷中心与之配合(图1a)。地面贝加尔湖西侧冷高压中心达1060 hPa,高压前侧有1条锋面,处于内蒙古东北部至蒙古国交界区域(图1b)。在这种之后,伴随着高空冷涡旋转且不断向东移动,低涡西侧的横槽开始呈南北向,冷空气南下爆发,对我国中东部地区带来影响。本次寒潮天气过程属于一次横槽转竖型的天气类型。受寒潮天气影响,新疆北部及我国大部分地区出现了一次强降雪天气过程,气温急剧下降。
图12019年2月6日08时(a)500hPa位势高度场(实线,单位:dagPm)、温度场(虚线,单位:℃)、风场(风向杆)及(b)海平面气压场(单位:hPa)
3物理量场分析
3. 1水汽条件分析
水汽通量场可以对水汽的输送与水汽源地的物理量进行反映,而水汽通量散度可以对水汽的辐合辐散情况进行反映。由2019年2月6 日 08时500h Pa 水汽通量场进行分析了解到,由阿拉伯海到孟加拉湾、西藏至新疆分布着1条水汽通量大值带,与南支低压槽前西南低空急流保持对应,为此次强降雪的发生发展给予了较好的水汽输送条件。此外,强降雪过程中新疆北部低空相对湿度达到 80%以上,2月6 日 08时~20 时乌鲁木齐整层湿度均 80%以上,低层达到 100%,基本饱和,为强降雪天气的出现提供了有利的水汽条件。
3. 2动力条件分析
由新疆乌鲁木齐散度场时间水平剖面进行分析了解到,强降雪天气过程期间中低层均属于负散度区,高层为正散度区。低层辐合,高层辐散,这种大气垂直结构为强降雪天气的形成给予较好的动力条件,同时大气的这种垂直结构与强降雪的出现时段保持良好的对应。由乌鲁木齐垂直速度场分析了解到,强降雪天气出现时,中低层存在很强的上升运动,降雪过程结束时整层上升运动显著减弱。
4结论
(1)此次强降雪天气主要影响系统为高空槽与切变线。亚欧大陆中高纬主要为1槽1脊型,乌拉尔山以东地区为高压脊,东亚东部分布着低压槽。在偏北气流的作用下高纬度冷空气朝贝加尔湖、巴尔喀什湖区域积聚;巴尔喀什湖北部切断低压与一36℃的冷中心配合。伴随着高空冷涡旋转且不断向东移动,低涡西侧的横槽开始呈南北向,冷空气南下爆发,对我国中东部地区带来影响,新疆北部以及我国大部分地区出现了一次强降雪天气过程。
(2)从物理量场分析来看,此次强降雪期间水汽通量、水汽通量散度、相对湿度、
、垂直速度相对湿度等各物理量配合较好,强降雪的主要落区集中于水汽与大气辐合上升中心。低层辐合,高层辐散,这种大气垂直结构为强降雪天气的形成给予较好的动力条件,同时大气的这种垂直结构与强降雪的出现时段保持良好的对应。
参考文献:
[1]安冬亮,赵俊荣.新疆天山中部一次暴雪天气诊断分析[J].干旱区研究,2013,30(3).
[2] 刘晶, 李娜, 陈春艳. 新疆北部一次暖区暴雪过程锋面结构及中尺度云团分析 [J]. 高原气象, 2018, 37(1):158-166.
[3] 张俊兰, 杨霞, 李建刚, 等. 2015 年 12 月新疆极端暴雪天气过程分析[J]. 沙漠与绿洲气象, 2018, 12(5): 5-13.
[4]庄晓翠,李博渊, 李如琦, 等. 新疆北部强降雪天气研究若干进展[J]. 沙漠与绿洲气象, 2016, 10(1): 1-8.
[5]赵俊荣,杨雪, 杨景辉. 新疆北部冬季暖区大降雪过程中尺度云团特征分析[J]. 高原气象, 2010, 29(5): 1280-1288.
作者简介:巩玉洁(1986-),女,汉族,甘肃,本科学历,气象预报工程师,从事气象预报工作。