2018年12月湖南極端低溫暴雪環(huán)流特征及成因分析
發(fā)布時間:2021-03-07 05:05
應(yīng)用多源資料對2018年12月發(fā)生在湖南省一次極端低溫暴雪天氣過程及環(huán)流異常特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:此次天氣過程中,暴雪與低溫均達(dá)到極端事件,湖南11縣市最低氣溫突破歷史同期極值,益陽南縣的積雪深度創(chuàng)歷史記錄;中高緯度烏山阻塞高壓和低緯度南支槽異常偏強,西伯利亞冷空氣堆異常強盛,地面中心氣壓達(dá)1 070 hPa,副高較常年偏強偏北,副熱帶鋒區(qū)強盛,南北溫度梯度達(dá)18℃以上,是造成此次過程的大尺度環(huán)流背景場;鋒生函數(shù)在降雪加強初期指示作用明顯;700 hPa西南低空急流加強、濕層發(fā)展至400 hPa以上、高低空急流耦合及700 hPa低槽過境為降雪加強提供了有利的水汽和動力條件;東北-西南向云帶中鑲嵌有-20℃~-40℃中尺度云團(tuán)持續(xù)經(jīng)過湖南是造成極端暴雪的直接原因,雷達(dá)回波徑向速度場存在明顯的"牛眼"特征,2.4 km以上有深厚的西南急流建立,且維持了近14 h,是強降雪持續(xù)的主要原因。
【文章來源】:暴雨災(zāi)害. 2020,39(05)
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
2018年12月29日20時—30日20時湖南降水量分布(a,單位:mm)、積雪站點與積雪深度(b,單位:mm)、最低氣溫分布(c,單位:℃,)及積冰站點與最大厚度(d,單位:mm)(表示積雪站點,表示該站破極值,表示積冰站點)
此次低溫雨雪過程開始前,在貝加爾湖上空有一強盛的冷性低渦,其中心強度達(dá)到488 dagpm,且持續(xù)穩(wěn)定在50°N以北4 d之久,對應(yīng)冷中心溫度為-42℃,29日20時開始,受烏拉爾高壓脊東移影響,貝湖冷渦向東南發(fā)展,且其前部鋒區(qū)持續(xù)加強;同時,平直而強盛的西風(fēng)鋒區(qū)上有分裂短波槽東移。將2018年12月27日—2019年1月2日的500 h Pa平均高度場與氣候同期分階段進(jìn)行對比分析(圖2)可見,此次過程副高在緯向分布上大于常年同期,588 dagpm線北界推至20°N以北,明顯高于氣候同期的15°N,說明此次過程副熱帶高壓(以下簡稱副高)位置偏北十分明顯。副高的這種穩(wěn)定異常極為有效地阻止了冷空氣的向南推進(jìn),造成了湖南南部地區(qū)溫度梯度很大,從而形成了南北溫差較大的溫度分布,是此次過程湘中以北純雪而湘南凍雨的關(guān)鍵因素。此外,由圖2a可見,在雨雪發(fā)生的前半階段,中高緯度歐亞地區(qū)的烏拉爾山高壓脊異常偏高,與之相對應(yīng)的在50°N以北區(qū)域均為強正距平區(qū),最大正距平達(dá)20 dagpm以上,說明冷空氣活動頻繁,西伯利亞冷空氣堆異常強盛;同時,從中國東北地區(qū)到日本為高度負(fù)距平帶,使得影響我國的冷空氣主體偏東偏北,不利于冷空氣整體性向南爆發(fā),致使冷鋒鋒面長時間在南嶺附近停留,有利于雨雪天氣持續(xù)維持。在雨雪過程后半段,即12月31日—1月2日,烏山高壓脊東移南落,大氣環(huán)流在中高緯發(fā)生一次波動調(diào)整,540 dagpm線于30日晚自55°N迅速南移至45°N附近(圖2b),表明31日開始我國東北地區(qū)至日本海一帶高度距平由負(fù)轉(zhuǎn)正,同時隨中緯度南支槽逐漸東移,30°N以南的南支鋒區(qū)高度場距平也由負(fù)轉(zhuǎn)正,孟加拉灣區(qū)域的水汽東輸比28—29日明顯減弱,到1月2日20時,阻塞高壓進(jìn)一步東移至俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū),冷高壓東移入海,降雪過程結(jié)束。3.2 阻塞高壓異常
為分析此次過程中阻塞高壓的強盛程度和異常特征,應(yīng)用Tibaldi等(1990)提出的阻塞指數(shù)計算方法,計算了2018年12月27日—2019年1月2日期間的平均阻塞指數(shù)并與氣候同期進(jìn)行對比。由圖3a可知,此次過程的大氣環(huán)流存在一次阻塞事件(GHGS>0),發(fā)生在105°E附近;同時此次過程曲線的變化幅度遠(yuǎn)大于氣候同期,說明此次過程的經(jīng)向擾動很大,槽脊發(fā)展明顯。阻塞指數(shù)的時間—經(jīng)度剖面(圖3b)進(jìn)一步顯示了此次過程中阻高事件的發(fā)生發(fā)展。黑色陰影區(qū)的500 h Pa高度梯度GHGN>-10,說明該區(qū)域不滿足阻塞條件,其他區(qū)域中大于0的部分表示同時滿足GHGS>0和GHGN<-10,可診斷為一次阻塞過程。阻塞指數(shù)的分布表明此次阻塞事件于29日白天形成,隨后阻高不斷加強東移,至1日晚上結(jié)束。以上分析表明,當(dāng)25日55°N附近位勢高度增大時,阻塞高壓隨之加強,是28—30日最強雨雪冰凍天氣發(fā)生的前兆,具有較好的指示意義。3.3 南支槽及高原槽特征及異常
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2018年初安徽省兩次罕見大暴雪過程的對比分析[J]. 姚晨,楊祖祥,朱月佳,葉金印. 暴雨災(zāi)害. 2018(05)
[2]新疆北部一次暖區(qū)暴雪過程鋒面結(jié)構(gòu)及中尺度云團(tuán)分析[J]. 劉晶,李娜,陳春艷. 高原氣象. 2018(01)
[3]一次華北破紀(jì)錄暴雪成因的分析研究[J]. 李津,趙思雄,孫建華. 氣候與環(huán)境研究. 2017(06)
[4]山東省南部一次極端特大暴雪過程診斷分析[J]. 胡順起,曹張馳,陳滔. 高原氣象. 2017(04)
[5]東北地區(qū)兩次歷史罕見暴風(fēng)雪天氣過程的分析[J]. 孫艷輝,李澤椿,壽紹文. 高原氣象. 2017(02)
[6]2011年初冬華北南部回流暴雪診斷分析[J]. 田秀霞,李娟,何麗華,范俊紅,李菊香. 暴雨災(zāi)害. 2016(03)
[7]2014年2月4—7日河南暴雪過程的環(huán)流特征及其持續(xù)原因[J]. 顧佳佳,武威. 暴雨災(zāi)害. 2015(02)
[8]“14·02”湖南三次雨雪過程對比分析[J]. 姚蓉,唐佳,唐明暉,陳紅專,楊云蕓. 氣象. 2014(12)
[9]南支槽與孟加拉灣風(fēng)暴結(jié)合對一次高原暴雪過程的影響[J]. 索渺清,丁一匯. 氣象. 2014(09)
[10]2011年初湖南暴雪過程的成因和數(shù)值模擬分析[J]. 姚蓉,葉成志,田瑩,張海,唐杰. 氣象. 2012(07)
本文編號:3068449
【文章來源】:暴雨災(zāi)害. 2020,39(05)
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
2018年12月29日20時—30日20時湖南降水量分布(a,單位:mm)、積雪站點與積雪深度(b,單位:mm)、最低氣溫分布(c,單位:℃,)及積冰站點與最大厚度(d,單位:mm)(表示積雪站點,表示該站破極值,表示積冰站點)
此次低溫雨雪過程開始前,在貝加爾湖上空有一強盛的冷性低渦,其中心強度達(dá)到488 dagpm,且持續(xù)穩(wěn)定在50°N以北4 d之久,對應(yīng)冷中心溫度為-42℃,29日20時開始,受烏拉爾高壓脊東移影響,貝湖冷渦向東南發(fā)展,且其前部鋒區(qū)持續(xù)加強;同時,平直而強盛的西風(fēng)鋒區(qū)上有分裂短波槽東移。將2018年12月27日—2019年1月2日的500 h Pa平均高度場與氣候同期分階段進(jìn)行對比分析(圖2)可見,此次過程副高在緯向分布上大于常年同期,588 dagpm線北界推至20°N以北,明顯高于氣候同期的15°N,說明此次過程副熱帶高壓(以下簡稱副高)位置偏北十分明顯。副高的這種穩(wěn)定異常極為有效地阻止了冷空氣的向南推進(jìn),造成了湖南南部地區(qū)溫度梯度很大,從而形成了南北溫差較大的溫度分布,是此次過程湘中以北純雪而湘南凍雨的關(guān)鍵因素。此外,由圖2a可見,在雨雪發(fā)生的前半階段,中高緯度歐亞地區(qū)的烏拉爾山高壓脊異常偏高,與之相對應(yīng)的在50°N以北區(qū)域均為強正距平區(qū),最大正距平達(dá)20 dagpm以上,說明冷空氣活動頻繁,西伯利亞冷空氣堆異常強盛;同時,從中國東北地區(qū)到日本為高度負(fù)距平帶,使得影響我國的冷空氣主體偏東偏北,不利于冷空氣整體性向南爆發(fā),致使冷鋒鋒面長時間在南嶺附近停留,有利于雨雪天氣持續(xù)維持。在雨雪過程后半段,即12月31日—1月2日,烏山高壓脊東移南落,大氣環(huán)流在中高緯發(fā)生一次波動調(diào)整,540 dagpm線于30日晚自55°N迅速南移至45°N附近(圖2b),表明31日開始我國東北地區(qū)至日本海一帶高度距平由負(fù)轉(zhuǎn)正,同時隨中緯度南支槽逐漸東移,30°N以南的南支鋒區(qū)高度場距平也由負(fù)轉(zhuǎn)正,孟加拉灣區(qū)域的水汽東輸比28—29日明顯減弱,到1月2日20時,阻塞高壓進(jìn)一步東移至俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū),冷高壓東移入海,降雪過程結(jié)束。3.2 阻塞高壓異常
為分析此次過程中阻塞高壓的強盛程度和異常特征,應(yīng)用Tibaldi等(1990)提出的阻塞指數(shù)計算方法,計算了2018年12月27日—2019年1月2日期間的平均阻塞指數(shù)并與氣候同期進(jìn)行對比。由圖3a可知,此次過程的大氣環(huán)流存在一次阻塞事件(GHGS>0),發(fā)生在105°E附近;同時此次過程曲線的變化幅度遠(yuǎn)大于氣候同期,說明此次過程的經(jīng)向擾動很大,槽脊發(fā)展明顯。阻塞指數(shù)的時間—經(jīng)度剖面(圖3b)進(jìn)一步顯示了此次過程中阻高事件的發(fā)生發(fā)展。黑色陰影區(qū)的500 h Pa高度梯度GHGN>-10,說明該區(qū)域不滿足阻塞條件,其他區(qū)域中大于0的部分表示同時滿足GHGS>0和GHGN<-10,可診斷為一次阻塞過程。阻塞指數(shù)的分布表明此次阻塞事件于29日白天形成,隨后阻高不斷加強東移,至1日晚上結(jié)束。以上分析表明,當(dāng)25日55°N附近位勢高度增大時,阻塞高壓隨之加強,是28—30日最強雨雪冰凍天氣發(fā)生的前兆,具有較好的指示意義。3.3 南支槽及高原槽特征及異常
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2018年初安徽省兩次罕見大暴雪過程的對比分析[J]. 姚晨,楊祖祥,朱月佳,葉金印. 暴雨災(zāi)害. 2018(05)
[2]新疆北部一次暖區(qū)暴雪過程鋒面結(jié)構(gòu)及中尺度云團(tuán)分析[J]. 劉晶,李娜,陳春艷. 高原氣象. 2018(01)
[3]一次華北破紀(jì)錄暴雪成因的分析研究[J]. 李津,趙思雄,孫建華. 氣候與環(huán)境研究. 2017(06)
[4]山東省南部一次極端特大暴雪過程診斷分析[J]. 胡順起,曹張馳,陳滔. 高原氣象. 2017(04)
[5]東北地區(qū)兩次歷史罕見暴風(fēng)雪天氣過程的分析[J]. 孫艷輝,李澤椿,壽紹文. 高原氣象. 2017(02)
[6]2011年初冬華北南部回流暴雪診斷分析[J]. 田秀霞,李娟,何麗華,范俊紅,李菊香. 暴雨災(zāi)害. 2016(03)
[7]2014年2月4—7日河南暴雪過程的環(huán)流特征及其持續(xù)原因[J]. 顧佳佳,武威. 暴雨災(zāi)害. 2015(02)
[8]“14·02”湖南三次雨雪過程對比分析[J]. 姚蓉,唐佳,唐明暉,陳紅專,楊云蕓. 氣象. 2014(12)
[9]南支槽與孟加拉灣風(fēng)暴結(jié)合對一次高原暴雪過程的影響[J]. 索渺清,丁一匯. 氣象. 2014(09)
[10]2011年初湖南暴雪過程的成因和數(shù)值模擬分析[J]. 姚蓉,葉成志,田瑩,張海,唐杰. 氣象. 2012(07)
本文編號:3068449
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