長春龍嘉國際機場一次強降雪天氣過程的診斷分析

楊欣+柳林+張秋實

摘 要：受高空冷渦和地面錮囚鋒的共同影響，2013年11月16至20日長春龍嘉國際機場出現了一次雨夾雪轉暴雪天氣過程，總降水持續時間達101小時。通過分析發現，強的垂直上升運動，使得此次降水過程得以發展和長時間維持；充沛的水汽輸送、深厚的濕層和強烈的水汽輻合是此次降水過程出現的充分條件，為此次強降水過程提供了動力條件。

關鍵詞：強降雪；冷渦；錮囚鋒；水汽通量散度；比濕

1 引言

冬季，長春龍嘉國際機場經常會出現降雪天氣。就降雪而言，中等以上強度的降雪不僅伴有低云、低能見度等惡劣天氣現象，還會造成跑道結冰和飛機積冰，嚴重影響飛行安全，一直以來都是航空氣象預報較為關注的問題。

2013年11月16日至20日，長春龍嘉國際機場出現了雨夾雪轉暴雪伴凍霧的天氣過程，對飛行安全的危害之大是可想而知的。此次混合型降水使得長春龍嘉機場跑道情況復雜，同時由于降雪時間長，瞬時雪強大，并伴有凍霧，嚴重影響能見度，為航空飛行保障增加了難度。本文針對此次災害性天氣進行診斷分析，旨在為混合型、持續性降雪的預報提供參考。

2 資料與方法

文中用于環流形勢分析的數據來自中國氣象局基本地面觀測資料和高空綜合探測資料。文中用于物理量分析的數據為NCEP再分析資料，水平分辨率為1°×1°，垂直方向分為26層①。

3 天氣實況

2013年11月16日至20日，長春龍嘉國際機場出現了雨夾雪轉暴雪的天氣過程。2013年11月16日02：00（UTC）本場出現中雨夾雪天氣，05：00（UTC）轉為大雨夾雪。隨著溫度的緩慢下降，08：00（UTC）轉為小雪，之后短時有大到暴雪，持續到20日09：00（UTC），本次降雪過程結束?？偨邓掷m時間101小時，總降水量為68毫米，累計積雪深度為49厘米，達到暴雪標準。

4 環流特征及形勢分析

16日08時500hPa高空圖上（圖1a），本場位于槽前，受西南氣流控制，溫度槽落后于高度槽，槽后冷平流加強，使得槽在東移的過程中將進一步發展增強。17日08時（圖1b），在本場的西側是一個東北-西南向的高壓脊，東側在勘察加半島附近有個不斷增強的氣旋，使得影響本場的系統穩定少動。18日08時（圖1c），冷渦繼續加強，暖舌近乎南北向，推測地面錮囚加強。槽在發展東移的過程中引導冷空氣南下，雪不會停止。19日08時（圖1d），本場位于冷渦西部，受冷空氣控制，冷渦主體東移，降雪逐漸減小直至停止。

（黑色：等位勢線，紅色：等溫線）

16日08時850hPa高空圖上（圖2a），本場處于槽前，受西南暖濕氣流控制。17日08時（圖2b），有很明顯的低空急流，低空急流的不斷輸送為本場帶來了豐沛的水汽，同時本場暖平流明顯增強，有暖舌出現，可以推測地面將有錮囚鋒出現。18日08時（圖2c），本場西南側形成閉合冷渦，冷渦不斷加強，暖舌近乎南北向，推測地面錮囚加強。槽在發展東移的過程中引導冷空氣南下，雪不會停止。19日08時（圖2d），本場位于槽后，受冷空氣控制，降雪逐漸減小直至停止。

（藍色：等位勢線，紅色：等溫線）

從16日08點地面圖上看（圖 3a），蒙古及中國西部地區受一個強大的冷高壓控制，本場位于暖鋒后部，受暖空氣控制。隨著冷空氣南下，本場出現降雪天氣。17日08時（圖3b），冷空氣自西向東移動，與海上來的暖濕空氣交匯，在朝鮮半島東北部形成錮囚鋒而穩定少動。18日08時（圖3c），地面錮囚加強，穩定少動，降水區域擴大。19日08時（圖3d），錮囚也緩慢地向東北方向移動，隨后，系統東移北抬，本場逐漸進入高壓控制范圍，受盛行西南風控制。

5 物理量診斷分析

5.1 動力條件分析

圖4為16日20時沿43.6°N的散度和上升運動緯向垂直剖面圖，長春龍嘉國際機場位于125.5°E。圖4a中可以看出近地面附近存在明顯輻合， 850hpa-700hpa之間為弱的輻散區，700hpa-500hpa為較強的輻合區，500hPa以上為輻散區，這種下層輻合、上層輻散的結構有利于產生上升運動（與圖4b相對應）和水汽的聚集，從而有利于降水的產生和維持。

5.2 水汽條件分析

根據比濕剖面圖（圖5），16日本場上空水汽較為豐富，尤其850hpa以下，配合較強的輻合上升運動，有利于強降水的產生，19日比濕大值區主要集中于近地面附近，與前幾日的降水密切相關，而低空的水汽含量較少，低于0.002單位，與降水漸止的趨勢相吻合。

從15日20時850hPa水汽通量散度圖（圖6）中可以看出，水汽通量明顯向本區輻合，為強降水的產生提供了有利的水汽輸送條件，后面幾日形勢大致類似（圖略）。

綜上所述，強上升運動、充沛的水汽輸送、深厚的濕層和強烈的水汽輻合是此次強降雪出現的充分條件。

6 結論

通過對長春龍嘉國際機場2013年11月16日至20日的強降雪天氣過程的診斷分析，得出結論：

（1）受深厚的東北冷渦影響，長春龍嘉機場于2013年11月16日至10日出現了雨夾雪轉暴雪天氣過程。

（2）強的垂直上升運動，使得此次降水過程得以發展和長時間維持。

（3）充沛的水汽輸送、深厚的濕層和強烈的水汽輻合是此次降水過程出現的充分條件。

注釋

①http：//rda.ucar.edu

參考文獻

[1]朱乾根等.天氣學原理與方法[M].北京：氣象出版社，2003.

[2]周建華等.航空氣象業務[M].北京：氣象出版社，2011.

[3]王澄海等.大氣數值模式及模擬[M].北京：氣象出版社，2011.

[4]章國材等.現代氣象預報技術和方法[M].北京：氣象出版社，2007.

作者簡介：楊欣（1990，4-），女，助理工程師，民航黑龍江空管分局，主要從事航空氣象預報與預測方面的研究。

柳林（1990，1-），男，助理工程師，民航吉林空管分局，主要從事航空氣象預報與預測方面的研究。

張秋實（1989，9-），男，助理工程師，民航黑龍江空管分局，主要從事航空氣象預報與預測方面的研究。