迪庆州冬春天气要素预报的指标和方法分析

2022-09-11

迪庆州海拔较高, 处于西南暖湿气流背风坡, 降水量的年内分布是干湿季分明。干季, 当年11月-翌年4月, 降水量只占全年的10%~40%。湿季5-10月, 降雨量占全年的40%~90%, 降水主要集中在7-8月。迪庆州各种自然灾害频繁, 冬、春季有雪灾、低温霜冻等, 夏季有洪涝、泥石流、滑坡等, 初夏连旱是近几年来最严重, 出现频率最高的灾害[1]。

1 迪庆降水天气业务标准

单站降水统一按中国局下发的中短期天气预报质量检验办法标准, 并定为有2/3站出现降水为一次全州性过程降水。

2 迪庆冬、春季节的主要天气影响系统及其出现频率

2.1 南支槽

对1980-2014年迪庆州冬、春季节重要天气过程统计, 得出:由于南支影响共出现122次, 占大雪、暴雪天气过程的28%。

2.1.1 单一南支槽

单一的南支槽系统移速较快, 当南支槽迅速东移到东经95°, 迪庆州转为槽前西南气流影响, 水汽得到补充, 常会出现单点性的大雪、暴雪天气。

2.1.2 南支与冷空气结合

高原东南侧的偏北气流带来冷空气, 南支槽在孟湾北侧加强并缓慢东移与高原东南侧偏北气流在迪庆交汇, 常造成迪庆全州性大雪、暴雪天气过程[2]。

2.2 西南涡

西南涡是指产生在西南地区, 常给迪庆州北部德钦、香格里拉地区造成大雪、暴雪, 南部金沙江流域及维西地区出现强降水天气过程。由于西南涡影响而产生的大雪、暴雪共出现42次, 占冬、春季大雪、暴雪天气过程的10%。

2.3 川滇切变

由东北风与西南风构成。当切变线位于德钦—康定一线影响迪庆时, 全州将会出现大范围降温和大雪、暴雪天气过程。由于川滇切变影响而造成的全州性大雪、暴雪天气共出现25次, 占大雪、暴雪天气过程的6%。

2.4 槽后NW气流

当南支槽或高空槽过境, 迪庆州转为槽后西北气流时, 由于低槽过境时带来的水汽配合槽后西北气流带来的北方冷空气, 常会给迪庆州造成短时的大雪甚至暴雪天气。由于槽后NW气流影响造成的重要天气共出现38次, 占大雪、暴雪天气过程的9%。

2.5 高原槽

当高空槽东移至高原南侧95°时, 迪庆州开始转为槽前气流影响, 迪庆北部地区将会出现大雪、暴雪天气过程。由于高原槽影响共出现194次, 占大雪、暴雪天气过程的45%, 冬、春季大雪、暴雪天气过程中所站比例最大。

2.6 高原南侧低压

500 h Pa中纬度青藏高原南侧林芝、拉萨以南至孟湾北部常产生一个气旋性低压东移, 低压前的西南风带来暖湿气流不断向北输送, 如果高原东侧有北方冷空气的南下, 则往往会高原东南侧形成一切变线, 当切变线南压, 低涡沿切变线移动发展影响迪庆时, 常常会造成迪庆全州性大雪、暴雪天气。由于高原南侧低压影响共出现8次, 占大雪、暴雪天气过程的2%。

3 迪庆大雪、暴雪天气预报思路及经验指标

3.1 迪庆大雪、暴雪天气预报思路

首先, 要分析好当天的天气背景即地面分析有无冷空气;700 h Pa上主要分析有无切变、低涡系统及有无冷空气 (正变高负变温区) 及水汽是否处于高湿状态 (TTD≤4℃) ;500 h Pa上主要分析是否有强降水的主要影响系统。

其次, 分析好各种物理量的数值预报产品。就目前而言, 主要参考欧洲中心、T639产品, 迪庆主要分析500、700 h Pa的高度场、风场、相对湿度场及气压场、温度场、涡度场、散度场和降水预报场等产品, 并确定未来有无强降水发生的各种条件。

3.2 迪庆大雪、暴雪天气经验预报及指标

南支槽:东经90~99°有南支槽 (最有利是在95°E以东) , 槽底伸到北纬25°附近, 如有冷空气配合更好。南支槽后有负变温, 可预报全州性大雪, 当南支位置较偏北时, 可预报德钦、香格里拉大雪。

切变:林芝、巴塘、康定一线有切变或横槽, 槽后有明显负变温开始起报, 当切变南压到德钦至九龙一线全州可以预报大雪。

西南涡:500 h Pa有偏北气流, 700 h Pa在巴塘、德钦、九龙一带出现西南涡, 德钦、香格里拉可以预报大雪;500 h Pa高原南侧拉萨至林芝有低涡;700 h Pa在巴塘、德钦、九龙一带出现西南涡, 全州可以预报大雪。

高原槽:500 h Pa高原槽位于东经90~100°, 北纬25~40°范围内 (最有利是在东经95°以东) , 槽后有明显负变温时, 可预报全州性大雪。

槽后NW:南支槽和高原槽过境后, 高原南侧转为槽后NW气流, 冷空气增强, 造成单点性大雪。

高原南侧低压:500 h Pa孟湾北部至拉萨、林芝一带为低压, 德钦、维西出现大雪。

垂直螺旋度在降雪强盛期呈现出上负下正的结构, 强降雪区上空均为负螺旋度控制, 这种结构有利于低层的辐合和垂直运动的发展。

强降雪区西部的水汽输送中心处在南支槽前, 对强降雪水汽的输送作用贡献较大, 整个强降雪区均处在水汽通量的辐合区, 且最强的水汽通量辐合区就位于强降雪区的西南方。

500 h Pa图上, 中高纬稳定的两槽一脊, 新疆、青海、甘肃一带有冷中心, 高原南支槽不断加深加强东移, 使冷暖空气在迪庆州上空交汇, 是迪庆州降雪天气的一个主要信号。

迪庆州西部250 h Pa以下为正涡度, 以上为负涡度, 降雪过程发生时, 高层为负涡度, 中低层为正涡度平流输送;降水发生时, 迪庆州上层以西为负涡度, 垂直上层一直为正涡度。

垂直速度:降雪过程中上升气流在雪区上空出现, 有利于垂直运动的发展和高低空能量的交换, 增强降雪的时间长度 (上升气流在雪区上空出现是迪庆州春季降强暴雪的一个重要因子) 。

3.3 变温分析

大雪、暴雪出现前期有明显的回暖现象。在大雪发生前2~3 d, 气温有一次较明显的回升过程, 然后缓慢下降, 降雪就发生在气温变化转折的期间里, 雪停后气温骤降, 极端最低气温往往出现在雪过天晴的第1天。

3.4 地面要素变化

大雪、暴雪发生前2~3 d, 天空中易出现系统性高云, 高云逐渐增厚时降雪发生;地面连续吹几天的大风 (以西南风或西北风为主, 风速多为3~4级) , 风速明显减小或为静风时易发生降雪;气压也有明显变化, 在大雪、暴雪发生前1~2 d气压变化较为明显, 有时24 h变压可达2~3 h Pa, 此时可报第2天大雪。当然, 地面要素的变化要配合高空天气系统来分析, 地面要素的变化对大雪、暴雪的预报有一定的参考作用。