摘要:
利用常规、非常规气象观测资料,应用天气分析和诊断分析方法,对2009年11月912日和2013年4月1920日山西境内出现了罕见的区域性暴雪和大暴雪天气过程,从环流背景、天气系统的流型配置、物理量诊断、卫星、雷达等方面针进行了综合分析.结果表明:这两场暴雪虽然落区分布相似,但它们产生的环流背景不一样.2009年11月11日大暴雪为横槽底部型,冷空气强度较强,冷高压中心也达到1050hPa以上,冷空气先从西路路径入侵,而后转为东北路径;2013年4月18日的大暴雪为南北槽叠加型,冷空气强度较弱,冷高压中心达到1030hPa以上,冷空气先从北路路径入侵,而后转为东路冷空气."20091111""和"20130419"暴雪过程,700hPa和850hPa切变线、以及700hPa西南急流、850hPa偏东急流是暴雪发生的主要触发系统.高低层切变线的位置不同导致了暴雪的落区差异,流型配置不同导致暴雪范围大小差异,系统的强度不同、水汽辐合强弱的差异导致降水强度上的差异.700hPa西南急流和850hPa东风急流是暴雪过程的一个重要条件(预报指标),两个个例都说明低空急流是发生暴雪天气过程的必要条件.对流层低层的负涡度中心对其东侧的降水有指示意义,如果其东侧对流层低层配合有正涡度核,降雪强度较大,维持时间较长.暴雪出现在700hPa高度层正涡度区的前部(趋于零涡度区),正涡度区闭合中心与暴雪结束相对应.与涡度场相对应,这两次过程的散度场均有一个在降雪过程前和过程前期自下而上"-"、"+"和过程后期"+"、"-"、"+"的结构.这表明在降雪过程前和过程前期,低层辐合占主导地位,而随着过程的发生,系统的消亡,低层辐合减弱辐散加强.三次暴雪过程,低空辐合、高空辐散强度越大,垂直速度越强,越容易将水汽输送到高空.这种垂直上升结构,非常有利于雪区上空抽吸作用的加强和强降雪过程的发生.两次暴雪过程,垂直上升运动的形成较降雪开始均有612小时提前量;横槽底部型暴雪过程,垂直上升运动越强,降水强度越强,垂直上升运动持续时间越长,降水总量也越大;南北槽叠加型造成的暴雪,有垂直上升运动的轴线随高度的升高向北倾斜和垂直上升运动较弱的特征.两次暴雪过程都具有水汽辐合量越大,降水强度和降水总量越大的特征,且水汽辐合的出现较大暴雪出现有12小时以上的提前量;大暴雪与700hPa高度层上相对湿度为90%的区域相对应.横槽底部型和南北槽叠加型,暴雨前12-24h湿度从低层开始增加,而后向上扩散湿层增厚;而横槽转竖型,暴雪前湿度没有明显增加,暴雪开始湿层快速增强增厚.低层相对湿度对横槽转竖型的大降水日反应不敏感.暴雪落区与△θse(850-500)≥31°C的高值区相对应.暴雪出现在低层冷平流,中高层暖平流叠加的区域,且高低层冷暖平流的差值越大,降雪越强.两次暴雪天气中,前期温度都出现了异常偏高,"20130419"造成回暖的热低压更加深厚."20091111"降温幅度大,48h降温达寒潮;虽然两次暴雪都受冷空气影响,气温下降显著.但因冷空气强度和路径不同,所造成的暴雪天气的量级和持续时间也各不相同.所以能否产生暴雪和大暴雪,除和冷空气强度与路径有关外,也和前期温湿条件密不可分.无论是横槽底部型还是南北槽叠加型暴雪过程,暴雪系统都存在多尺度特征;暴雪期间主要受中β尺度云团和中α尺度云团影响,α或β中尺度切变线云系上均有γ中尺度特征,α或β中尺度切变线云系在发展阶段,均有多个具有独立回波核有组织回波单体排列组成,各回波单体的水平尺度均为γ中尺度.两次次暴雪过程中,冷云盖与α中尺度切变云系的配置以及冷云盖与α中尺度锋面云系的配置均为冷云盖超前雷达回波,大暴雪发生在TBB小于-62°C的区域。两次暴雪过程中,暴雪出现在雷达回波强度35~50dBz区域,多普勒雷达速度图上一定有一个中气旋相配合,都出现对称牛眼结构特征.