2018年12月湖南极端低温暴雪环流特征及成因分析
发布时间：2021-03-07 05:05
应用多源资料对2018年12月发生在湖南省一次极端低温暴雪天气过程及环流异常特征进行了分析。结果表明:此次天气过程中,暴雪与低温均达到极端事件,湖南11县市最低气温突破历史同期极值,益阳南县的积雪深度创历史记录;中高纬度乌山阻塞高压和低纬度南支槽异常偏强,西伯利亚冷空气堆异常强盛,地面中心气压达1 070 hPa,副高较常年偏强偏北,副热带锋区强盛,南北温度梯度达18℃以上,是造成此次过程的大尺度环流背景场;锋生函数在降雪加强初期指示作用明显;700 hPa西南低空急流加强、湿层发展至400 hPa以上、高低空急流耦合及700 hPa低槽过境为降雪加强提供了有利的水汽和动力条件;东北-西南向云带中镶嵌有-20℃～-40℃中尺度云团持续经过湖南是造成极端暴雪的直接原因,雷达回波径向速度场存在明显的"牛眼"特征,2.4 km以上有深厚的西南急流建立,且维持了近14 h,是强降雪持续的主要原因。
【文章来源】：暴雨灾害. 2020,39(05)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
2018年12月29日20时—30日20时湖南降水量分布(a,单位:mm)、积雪站点与积雪深度(b,单位:mm)、最低气温分布(c,单位:℃,)及积冰站点与最大厚度(d,单位:mm)(表示积雪站点，表示该站破极值，表示积冰站点)
此次低温雨雪过程开始前，在贝加尔湖上空有一强盛的冷性低涡，其中心强度达到488 dagpm，且持续稳定在50°N以北4 d之久，对应冷中心温度为-42℃，29日20时开始，受乌拉尔高压脊东移影响，贝湖冷涡向东南发展，且其前部锋区持续加强；同时，平直而强盛的西风锋区上有分裂短波槽东移。将2018年12月27日—2019年1月2日的500 h Pa平均高度场与气候同期分阶段进行对比分析(图2)可见，此次过程副高在纬向分布上大于常年同期，588 dagpm线北界推至20°N以北，明显高于气候同期的15°N，说明此次过程副热带高压（以下简称副高）位置偏北十分明显。副高的这种稳定异常极为有效地阻止了冷空气的向南推进，造成了湖南南部地区温度梯度很大，从而形成了南北温差较大的温度分布，是此次过程湘中以北纯雪而湘南冻雨的关键因素。此外，由图2a可见，在雨雪发生的前半阶段，中高纬度欧亚地区的乌拉尔山高压脊异常偏高，与之相对应的在50°N以北区域均为强正距平区，最大正距平达20 dagpm以上，说明冷空气活动频繁，西伯利亚冷空气堆异常强盛；同时，从中国东北地区到日本为高度负距平带，使得影响我国的冷空气主体偏东偏北，不利于冷空气整体性向南爆发，致使冷锋锋面长时间在南岭附近停留，有利于雨雪天气持续维持。在雨雪过程后半段，即12月31日—1月2日，乌山高压脊东移南落，大气环流在中高纬发生一次波动调整，540 dagpm线于30日晚自55°N迅速南移至45°N附近(图2b)，表明31日开始我国东北地区至日本海一带高度距平由负转正，同时随中纬度南支槽逐渐东移，30°N以南的南支锋区高度场距平也由负转正，孟加拉湾区域的水汽东输比28—29日明显减弱，到1月2日20时，阻塞高压进一步东移至俄罗斯远东地区，冷高压东移入海，降雪过程结束。3.2 阻塞高压异常
为分析此次过程中阻塞高压的强盛程度和异常特征，应用Tibaldi等(1990)提出的阻塞指数计算方法，计算了2018年12月27日—2019年1月2日期间的平均阻塞指数并与气候同期进行对比。由图3a可知，此次过程的大气环流存在一次阻塞事件(GHGS>0)，发生在105°E附近；同时此次过程曲线的变化幅度远大于气候同期，说明此次过程的经向扰动很大，槽脊发展明显。阻塞指数的时间—经度剖面(图3b)进一步显示了此次过程中阻高事件的发生发展。黑色阴影区的500 h Pa高度梯度GHGN>-10，说明该区域不满足阻塞条件，其他区域中大于0的部分表示同时满足GHGS>0和GHGN<-10，可诊断为一次阻塞过程。阻塞指数的分布表明此次阻塞事件于29日白天形成，随后阻高不断加强东移，至1日晚上结束。以上分析表明，当25日55°N附近位势高度增大时，阻塞高压随之加强，是28—30日最强雨雪冰冻天气发生的前兆，具有较好的指示意义。3.3 南支槽及高原槽特征及异常
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年初安徽省两次罕见大暴雪过程的对比分析[J]. 姚晨,杨祖祥,朱月佳,叶金印. 暴雨灾害. 2018(05)
[2]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]. 刘晶,李娜,陈春艳. 高原气象. 2018(01)
[3]一次华北破纪录暴雪成因的分析研究[J]. 李津,赵思雄,孙建华. 气候与环境研究. 2017(06)
[4]山东省南部一次极端特大暴雪过程诊断分析[J]. 胡顺起,曹张驰,陈滔. 高原气象. 2017(04)
[5]东北地区两次历史罕见暴风雪天气过程的分析[J]. 孙艳辉,李泽椿,寿绍文. 高原气象. 2017(02)
[6]2011年初冬华北南部回流暴雪诊断分析[J]. 田秀霞,李娟,何丽华,范俊红,李菊香. 暴雨灾害. 2016(03)
[7]2014年2月4—7日河南暴雪过程的环流特征及其持续原因[J]. 顾佳佳,武威. 暴雨灾害. 2015(02)
[8]“14·02”湖南三次雨雪过程对比分析[J]. 姚蓉,唐佳,唐明晖,陈红专,杨云芸. 气象. 2014(12)
[9]南支槽与孟加拉湾风暴结合对一次高原暴雪过程的影响[J]. 索渺清,丁一汇. 气象. 2014(09)
[10]2011年初湖南暴雪过程的成因和数值模拟分析[J]. 姚蓉,叶成志,田莹,张海,唐杰. 气象. 2012(07)
本文编号：3068449
【文章来源】：暴雨灾害. 2020,39(05)
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
2018年12月29日20时—30日20时湖南降水量分布(a,单位:mm)、积雪站点与积雪深度(b,单位:mm)、最低气温分布(c,单位:℃,)及积冰站点与最大厚度(d,单位:mm)(表示积雪站点，表示该站破极值，表示积冰站点)
此次低温雨雪过程开始前，在贝加尔湖上空有一强盛的冷性低涡，其中心强度达到488 dagpm，且持续稳定在50°N以北4 d之久，对应冷中心温度为-42℃，29日20时开始，受乌拉尔高压脊东移影响，贝湖冷涡向东南发展，且其前部锋区持续加强；同时，平直而强盛的西风锋区上有分裂短波槽东移。将2018年12月27日—2019年1月2日的500 h Pa平均高度场与气候同期分阶段进行对比分析(图2)可见，此次过程副高在纬向分布上大于常年同期，588 dagpm线北界推至20°N以北，明显高于气候同期的15°N，说明此次过程副热带高压（以下简称副高）位置偏北十分明显。副高的这种稳定异常极为有效地阻止了冷空气的向南推进，造成了湖南南部地区温度梯度很大，从而形成了南北温差较大的温度分布，是此次过程湘中以北纯雪而湘南冻雨的关键因素。此外，由图2a可见，在雨雪发生的前半阶段，中高纬度欧亚地区的乌拉尔山高压脊异常偏高，与之相对应的在50°N以北区域均为强正距平区，最大正距平达20 dagpm以上，说明冷空气活动频繁，西伯利亚冷空气堆异常强盛；同时，从中国东北地区到日本为高度负距平带，使得影响我国的冷空气主体偏东偏北，不利于冷空气整体性向南爆发，致使冷锋锋面长时间在南岭附近停留，有利于雨雪天气持续维持。在雨雪过程后半段，即12月31日—1月2日，乌山高压脊东移南落，大气环流在中高纬发生一次波动调整，540 dagpm线于30日晚自55°N迅速南移至45°N附近(图2b)，表明31日开始我国东北地区至日本海一带高度距平由负转正，同时随中纬度南支槽逐渐东移，30°N以南的南支锋区高度场距平也由负转正，孟加拉湾区域的水汽东输比28—29日明显减弱，到1月2日20时，阻塞高压进一步东移至俄罗斯远东地区，冷高压东移入海，降雪过程结束。3.2 阻塞高压异常
为分析此次过程中阻塞高压的强盛程度和异常特征，应用Tibaldi等(1990)提出的阻塞指数计算方法，计算了2018年12月27日—2019年1月2日期间的平均阻塞指数并与气候同期进行对比。由图3a可知，此次过程的大气环流存在一次阻塞事件(GHGS>0)，发生在105°E附近；同时此次过程曲线的变化幅度远大于气候同期，说明此次过程的经向扰动很大，槽脊发展明显。阻塞指数的时间—经度剖面(图3b)进一步显示了此次过程中阻高事件的发生发展。黑色阴影区的500 h Pa高度梯度GHGN>-10，说明该区域不满足阻塞条件，其他区域中大于0的部分表示同时满足GHGS>0和GHGN<-10，可诊断为一次阻塞过程。阻塞指数的分布表明此次阻塞事件于29日白天形成，随后阻高不断加强东移，至1日晚上结束。以上分析表明，当25日55°N附近位势高度增大时，阻塞高压随之加强，是28—30日最强雨雪冰冻天气发生的前兆，具有较好的指示意义。3.3 南支槽及高原槽特征及异常
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年初安徽省两次罕见大暴雪过程的对比分析[J]. 姚晨,杨祖祥,朱月佳,叶金印. 暴雨灾害. 2018(05)
[2]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]. 刘晶,李娜,陈春艳. 高原气象. 2018(01)
[3]一次华北破纪录暴雪成因的分析研究[J]. 李津,赵思雄,孙建华. 气候与环境研究. 2017(06)
[4]山东省南部一次极端特大暴雪过程诊断分析[J]. 胡顺起,曹张驰,陈滔. 高原气象. 2017(04)
[5]东北地区两次历史罕见暴风雪天气过程的分析[J]. 孙艳辉,李泽椿,寿绍文. 高原气象. 2017(02)
[6]2011年初冬华北南部回流暴雪诊断分析[J]. 田秀霞,李娟,何丽华,范俊红,李菊香. 暴雨灾害. 2016(03)
[7]2014年2月4—7日河南暴雪过程的环流特征及其持续原因[J]. 顾佳佳,武威. 暴雨灾害. 2015(02)
[8]“14·02”湖南三次雨雪过程对比分析[J]. 姚蓉,唐佳,唐明晖,陈红专,杨云芸. 气象. 2014(12)
[9]南支槽与孟加拉湾风暴结合对一次高原暴雪过程的影响[J]. 索渺清,丁一汇. 气象. 2014(09)
[10]2011年初湖南暴雪过程的成因和数值模拟分析[J]. 姚蓉,叶成志,田莹,张海,唐杰. 气象. 2012(07)
本文编号：3068449
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3068449.html
