“03.3”兴隆暴雪天气过程诊断分析

摘要

暴雪是冬春季主要发生在我国东北和西北高原地区的气象灾害，发生暴雪的时间一般在10月至次年4月。河北省的暴雪天气过程多发生在初冬和初春的过渡季节，而且暴雪过程多以降雨开始，继而转为湿雪与纯雪，随后会形成大量的积雪。它所造成的危害往往比隆冬的降雪更严重，积雪会毁坏树木、压倒房屋，还会造成通信、电力、交通等设施的破坏或中断。2003年3月19日～20日发生在河北省的暴雪天气过程除了北部地区降雪外，我省不同地区还出现了大雾、大风、冰雹、沙尘、雷雨等天气，给工农业生产、交通造成了不利影响，特别对蔬菜大棚等设施有很大的破坏作用，给人们的出行和户外作业造成较大困难。同时还造成承德市南部的兴隆、平泉、营子矿区、承德县等地区供电及有线电视信号和通讯的一度中断，交通也受到了极大影响，部分线路中断。因此，对这次暴雪过程进行诊断分析，弄清暴雪发生的环流形势和物理机制，为防灾减灾具有重要意义。 发生在河北省承德市兴隆县历史上绝无仅有的这次暴雪天气过程，是在特定的环流背景和特殊的地形条件下发生的极端天气事件。本文利用常规地面、高空观测资料，结合卫星云图，通过天气学的综合分析，总结了其发展演变的主要特征。利用NCEP再分析资料和中尺度MM5模式试验结果，剖析了这次天气过程演变的物理机制，分析了两种分析结果的优缺点，对于今后发挥它们各自的优势，提高天气预报水平有积极意义。 通过以上的研究工作，得出以下主要结论： (1)春季偏强的极涡和中纬度高压脊为切断低涡的形成和急流动量的下传提供了有利的环流背景；低空急流的建立为兴隆提供了降雪所必须的能量和水汽条件；高低空风切变、冷暖平流的差动为影响系统的形成提供了动力条件。高空低涡、中α气旋、低层切变线是这次天气过程的影响系统。高空急流、低空急流的高度都偏低，上升运动、对流发展高度较低，具有过渡季节的特点。 (2)兴隆一带的降水是由低涡冷锋云带上的云顶较低的“暖云”形成；燕山的迎风坡和喇叭口地形、兴隆的特殊地理位置是较大降水形成的主要原因；低涡冷锋可以造成多种灾害性天气并存的现象，气旋附近有强降水，冷锋中部易发生强对流天气。 (3)通过湿位涡的分析，发现天气发生过程中存在湿对称不稳定；在降雪区大气始终是对流稳定的。700hPaMPV1基本为正值；而河北中部的强对流区域伴随天气的发生由对流不稳定转化为对流稳定，MPV1<0变为MPV1>0；全省在天气发生过程中700hPaMPV2<0。MPV1远大于MPV2，天气系统表现出较强的正压性。 (4)螺旋度的分析表明，700hPa，螺旋度正值区与降水区对应，中心值与气旋 中心和降水中心相对应；强降水区上空螺旋度正负值成对出现，低层的正值(辐合上升)远大于高层的负值(辐散下沉)；对流天气区高层没有明显的负螺旋度配合，且正螺旋度中心高度明显偏低；高层负螺旋度的加强有利于对流的发展。 (5)850hPa的Q<'*>矢量辐合区(矢量辐合区(辐合上升)与螺旋度的正值中心吻合。(6)NCEP再分析资料能够很好地表现出环流系统的涡旋特性、冷暖空气的活动、垂直运动的变化等特性，具有较高的稳定性和可靠性，但在燕山山区的分析结果不好。MM5能够较好地模拟出中尺度系统的结构和演变，如锋面附近的次级环流及高、低空急流的配置等，但系统稳定性不好。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权的声明

第一章绪论

第二章选例及其天气分析

第三章诊断物理量的介绍和大气稳定度问题

第四章“03.3”兴隆暴雪天气过程动力学诊断

第五章数值模拟试验

第六章模拟诊断分析

第七章总结

在学期间的研究成果

致谢