2015年12月新疆極端暴雪天氣過程分析

張俊蘭，楊 霞，李建剛，秦 賀， 閔 月

（1.新疆維吾爾自治區(qū)氣象臺，新疆 烏魯木齊830002； 2.中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆 烏魯木齊830002；3.中亞大氣科學研究中心，新疆 烏魯木齊830002）

暴雪是在多種天氣系統(tǒng)的共同作用下產(chǎn)生的，關于暴雪的研究，早在20世紀80年代新疆氣象專家就對新疆大降水的環(huán)流形勢、影響系統(tǒng)、高低空配置和急流、水汽及地形影響等進行了全面研究[1-2]，2006年又進一步進行歸納和總結[3]，這些研究對于揭示新疆降雪天氣的演變過程和機制、成因等認識具有較大的推動作用，近年來，新疆暴雪研究在衛(wèi)星云圖、雷達等領域也有一定進展[4-7]。北方其它地區(qū)在暴雪的環(huán)流背景、高低空系統(tǒng)配置以及動力、熱力條件的物理量場分布與暴雪的關系等方面有許多的科研成果[8-13]；在降雪中尺度天氣系統(tǒng)監(jiān)測和運用雷達、風廓線雷達、加密自動站、云頂亮溫TBB等新型探測資料方面獲得了不少新認識[14-18]。為新疆暴雪分析和研究提供了較好的思路和借鑒。

在全球氣候變暖和超強厄爾尼諾背景下，致使2015年新疆極端降水事件偏多，年累計暴雪日數(shù)為44站日，較常年偏多25站日，偏多幅度居歷史第三位[19]。新疆針對暴雪開展了一些研究，但對極端暴雪發(fā)生的概率、暴雪落區(qū)和降雪強度等研究涉及不多，準確的暴雪預報在防災減災中起到關鍵作用，本文利用常規(guī)氣象資料、NCEP1°×1°再分析資料、云圖TBB和新一代天氣雷達資料，針對2015年12月10—12日新疆極端暴雪天氣過程的環(huán)流背景、高低空天氣系統(tǒng)配置以及水汽、動力條件等方面研究此次暴雪形成機制，探討極端暴雪的形成原因，進一步明確預報思路，為提高新疆暴雪預報預警水平提供技術支持和預報參考。

1 暴雪天氣概況及災情

2015年12月10—12日，新疆出現(xiàn)暴雪天氣過程（新疆降雪標準：24 h降雪量12.1～24.0 mm為暴雪、24.1～48.0 mm 為大暴雪），具有以下特點：（1）暴雪范圍廣。18站出現(xiàn)暴雪、2站大暴雪，北疆沿天山一帶為主要暴雪區(qū)，烏蘇到木壘一線東西長約450 km范圍內(nèi)有（有17個國家觀測站）13站出現(xiàn)暴雪，最大積雪深度 20～62 cm（小渠子站，為62 cm），大暴雪中心位于烏魯木齊及其周邊（烏魯木齊、米東為大暴雪），最大積雪深度 30～62 cm。（2）多地出現(xiàn)極端暴雪（圖1），11日為極端暴雪日，15站突破12月日極大值（北疆沿天山一帶17站中有12站），10站突破冬季日極大值（北疆沿天山一帶有7站）。烏魯木齊11日降雪量35.9 mm，突破近51 a來的冬季日極大值，最大積雪深度45 cm。（3）降雪持續(xù)時間長。大部地區(qū)降雪持續(xù)20 h以上，烏魯木齊持續(xù)37 h。（4）平原地區(qū)的降雪強于天山山區(qū)。烏魯木齊為最大降雪中心，過程累計降雪量46.3 mm，超過歷年冬季平均降雪量40.1 mm，而天山山區(qū)的小渠子和牧試站累計降雪量為23.0 mm和15.5 mm。

深厚的積雪對設施農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、林果業(yè)等帶來不利影響，影響最大的是公路交通和民航飛行，此次暴雪導致烏魯木齊城區(qū)交通嚴重堵塞，多處道路擁堵，機動車輛不及平時的1/5，公共交通車輛行速不到平時的一半，不少市民選擇步行或乘坐公交出行，11日就發(fā)生交通事故180余起；烏魯木齊國際機場許多航班延誤、取消和備降，延誤進出港航班共201班（其中進港98班，出港103班），取消142班，備降17班。烏魯木齊市教育局要求全市各中小學11日下午停課。新疆氣象臺和烏魯木齊市氣象臺分別發(fā)布暴雪藍色、橙色和紅色預警信號，新疆氣象局發(fā)布四級應急響應命令，烏魯木齊、昌吉、伊犁、石河子等地進入四級應急響應狀態(tài)，市政部門啟動應急預案，組織大量機械和環(huán)衛(wèi)工人徹夜清雪除冰。據(jù)統(tǒng)計，烏魯木齊、昌吉、博州近1300人受災，損失300余萬元。

2 大尺度環(huán)流特征

2.1 環(huán)流形勢演變

此次極端暴雪過程屬典型的歐洲脊發(fā)展衰退、烏拉爾低槽東移型，并有南支低值系統(tǒng)結合，南、北低值系統(tǒng)的疊加和結合對新疆大降水有利，屬典型的后傾槽結構。降雪前7日08時—9日08時歐亞范圍500 hPa環(huán)流經(jīng)向度不斷加大，為兩脊一槽型，高壓脊分別位于歐洲地區(qū)和新疆至貝加爾湖一帶，低槽位于烏拉爾山地區(qū)。地中海、黑海高壓脊發(fā)展與歐洲沿岸脊疊加，歐洲沿岸脊向北發(fā)展東移至東歐地區(qū)，烏拉爾山長波槽向南加深，里海南部有一低渦減弱東移成槽與南下的烏拉爾山大槽合并，槽前的西南風伸至30°N以南。9日20時—10日20時，東歐高壓脊頂受到冷平流的侵襲，向東南方向衰退，推動烏拉爾山大槽東移南下，槽后極鋒鋒區(qū)強，偏北急流帶上最大風速42 m·s-1，槽前副熱帶急流帶上西南風明顯加強（最大18 m·s-1），高空槽前偏南急流逐漸東移，南疆盆地偏南風增強，9日夜間，天山北坡低層轉(zhuǎn)為偏北氣流，降水開始；11日烏拉爾低槽東移到巴爾喀什湖附近，槽前西南風增強轉(zhuǎn)為偏南風，08時，偏南風東移過程中風速增強，南疆盆地出現(xiàn)偏南急流（圖2a），最大南風為20 m·s-1（出現(xiàn)在天山南麓巴州境內(nèi)的庫爾勒站）；天山北坡低層偏北風增強為急流，此時為暴雪最強降水時段，11日20時—12日20時，低槽逐漸減弱東移，降水區(qū)東移、降水強度減弱，12日20日后天氣基本結束。此次暴雪過程南、北低值系統(tǒng)的疊加、結合以及中層南疆盆地的偏南急流為天山北坡極端暴雪提供了有利的大尺度環(huán)流背景。2.2 高低空氣流配置

圖1 12月10—12日新疆極端暴雪過程累計降雪量（a）和11日極端暴雪日降雪量（b）

圖2 12月11日08時500 hPa高空形勢（a）和ECWMF初始場850 hPa風場（b）

此次暴雪天氣中高低空氣流配置與新疆大降水吻合，高低空出現(xiàn)了3支急流（圖2b），分別是高層（300 hPa）的西南氣流、中層（500 hPa）的偏南氣流、低層（700～850 hPa）的西北氣流和偏北氣流，300 hPa的風速和散度分布表明，高空西南急流自烏拉爾山南部持續(xù)東移南下至新疆境內(nèi)，在高空西南急流入口區(qū)的右側(cè)有輻散中心，這支急流使高空輻散，產(chǎn)生較強的上升運動。

中層500 hPa強盛的偏南急流是此次暴雪天氣特征中的重要信號，烏拉爾山長波槽自烏拉爾山南部東移南下，9—10日與跨越青藏高原的阿拉伯海北部—印度半島的西南急流在新疆匯合，這支位于南疆的西南急流在東移南下過程中，南風分量不斷增強為偏南急流，11日08時天山南麓的庫爾勒站南風達20 m·s-1，它向北翻過天山后風速減弱，在天山北坡出現(xiàn)了風速輻合，也為暴雪區(qū)提供了偏南路徑的水汽輸送。9—10日，低層700～850 hPa天山北坡的偏北風不斷加大，10日20時加強為偏北急流，850 hPa風速更強，11日08時急流軸風速最大值20 m·s-1，烏魯木齊位于低空急流前沿風速輻合處，受天山地形阻擋，在北疆沿天山一帶出現(xiàn)了風速輻合和地形強迫抬升，也有利于偏西路徑的水汽輸送。中空和低空急流前沿風速輻合區(qū)與300 hPa高空急流入口區(qū)右側(cè)的輻散區(qū)重疊，暴雪位于300 hPa高空急流右側(cè)、500 hPa偏南急流和700～850 hPa偏北急流前部風速輻合區(qū)內(nèi)，使大尺度垂直運動得以持續(xù)發(fā)展。

3 水汽條件

3.1 水汽輸送路徑及強度

水汽向暴雪區(qū)輸送是形成暴雪的重要條件，水汽輸送機制的建立對此次極端暴雪過程至關重要，利用 NCEP1°×1°再分析資料計算 1000～100 hPa 共21層水汽通量反映暴雪過程中水平方向上水汽輸送的情況，中空急流和低空急流相伴的風速輻合形成明顯的水汽輸送和水汽輻合場，此次暴雪中存在3條水汽輸送路徑，分別是中層400～650 hPa的西南路徑、西北轉(zhuǎn)西南路徑（400～925 hPa）、西南轉(zhuǎn)西北路徑（850～500 hPa）。

（1）西南路徑（中層400～650 hPa）：水汽主要來源于阿拉伯海，通過這條路徑向新疆輸送水汽的時間較早，7日14時隨高空槽東移，650～550 hPa阿拉伯海至中亞的西南偏南風帶里建立了西南路徑的水汽通道，出現(xiàn)了沿西南氣流自阿拉伯海向東北偏北方向的水汽輸送，這條西南水汽輸送帶東移過程中由西南偏南路徑順轉(zhuǎn)為西南路徑，并向高層逐漸伸展，8日08時—9日08時，每6 h后水汽輸送頂層向高層抬升50 hPa，9日08時水汽輸送頂層達400 hPa，9日14時—10日14時水汽輸送頂層自450 hPa下降，10日14時僅650 hPa存在西南水汽輸送。最大西南水汽輸送 7 g·（cm·hPa·s）-1出現(xiàn)在 9日 02—08時、850 hPa中亞南部地區(qū)（圖 3a），隨著阿拉伯?！《劝雿u—巴爾喀什湖南部—北疆的西南風帶東移，前沿部分水汽輸送進入新疆地區(qū)。

從偏西方向輸送的水汽主要出現(xiàn)中低層850～400 hPa，這條路徑的水汽輸送來源于歐洲沿岸，還有部分來自里海、咸海地區(qū)，其路徑又分為兩條：

（2）西北轉(zhuǎn)西南路徑：7日20時—11日20時，中低層水汽在西北—偏西—西南風的接力輸送下到達北疆地區(qū)，7日20時—10日02時，水汽輸送層達400～850 hPa，10日08時—11日20時，水汽輸送層迅速降至400～925 hPa。低空急流在水汽輸送進入北疆中起到重要作用，10日08時—11日14時，低層650～850 hPa存在自歐洲沿岸沿西北轉(zhuǎn)西南氣流接力向里海和咸海輸送的水汽路徑，水汽達到里海和咸海地區(qū)后又向北疆輸送，承擔輸送水汽的偏西急流進入北疆后轉(zhuǎn)為西北風并增強為西北急流，急流核中心向東南方移動靠近暴雪區(qū)，暴雪區(qū)位于水汽通量高值區(qū)附近，最大水汽輸送 3.5 g·（cm·hPa·s）-1出現(xiàn)在700～850 hPa巴爾喀什湖附近（圖3b）。

（3）西南轉(zhuǎn)西北路徑：11日20時—12日14時，低層500～850 hPa水汽在西南—偏西—西北風的接力輸送下到達北疆地區(qū)，最大水汽輸送≥3 g·（cm·hPa·s）-1出現(xiàn)在850 hPa附近的咸海東北部附近（圖3c）。

3條水汽輸送路徑中，西北轉(zhuǎn)西南路徑水汽輸送的時間最長（96 h），西南路徑次之（54 h），西南轉(zhuǎn)西北路徑時間最短（30 h）；水汽輸送濕層厚度中，西北轉(zhuǎn)西南路徑最厚（400～925 hPa），西南轉(zhuǎn)西北路徑次之（500～850 hPa），西南路徑最薄（400～650 hPa）；3條路徑在中亞地區(qū)附近的水汽輸送強度不同，西南路徑最強（7 g·（cm·hPa·s）-1）、兩條偏西路徑（3 g·（cm·hPa·s）-1）相對較小。水汽輸送過程中，還存在西南路徑和西北轉(zhuǎn)西南路徑的水汽疊加輸送出現(xiàn)，8日14：00—9日20時的30 h，西南路徑和西北轉(zhuǎn)西南路徑的水汽輸送同時650～450 hPa出現(xiàn)，存在西南路徑與西北轉(zhuǎn)西南路徑水汽輸送的疊加和匯合，兩條路徑的匯合使進入北疆最大的水汽輸送高達＞2 g·（cm·hPa·s）-1。

3條水汽輸送路徑在不同高度將水汽接力輸送至北疆地區(qū)，水汽輸送累計時間長達114 h，輸送厚度自925 hPa伸至400 hPa（輸送厚度為525 hPa），中亞南部最大水汽輸送達 7 g·（cm·hPa·s）-1，中低層抵達輸入北疆的水汽輸送長時間維持在1～3 g·（cm·hPa·s）-1，西南和西北轉(zhuǎn)西南兩條水汽路徑在中層（650～450 hPa）疊加輸送30 h，水汽長時間通過不同路徑輸送至暴雪區(qū)，為北疆提供了源源不斷的水汽條件，是極端暴雪形成的重要機制和成因。

圖3 12月9—11日水汽通量矢量場

為分析此次暴雪中北疆水汽通量垂直結構，沿44°N（烏魯木齊緯度 43.78°N、經(jīng)度 87.64°N）烏魯木齊附近作水汽通量垂直剖面結構圖，可以看出，（1）在不同路徑的水汽輸送下，低層水汽輸送雖然有所減弱，但經(jīng)過中亞關鍵區(qū)的水汽輸送東移過程中不斷向高層發(fā)展，9日 08時—10日 08時，60°～80°E中亞地區(qū)低層800 hPa以下有2個大值中心，一個中心（64°～68°E 的 950 hPa附近）水汽輸送由7 g·（cm·hPa·s）-1（圖 4a）降至 4.5 g·（cm·hPa·s）-1（圖4b），輸送高度變化不大，輸送中心逐漸東移；另一個中心（70°E、900 hPa附近）9日20時分裂為2個中心，西段水汽輸送高度下降、強度減弱（由 7 g·（cm·hPa·s）-1（圖 4a）降至 4.5 g·（cm·hPa·s）-1（圖4b），東段中心則向高層發(fā)展并東移，10日08時升至 800 hPa 附近、中心強度 3.5 g·（cm·hPa·s）-1，東移至 75°E 附近（圖 4b）。

（2）隨水汽輸送帶東移，低層水汽輸送高度抬升后下降，強度增強。水汽輸送東邊界由75°E逐漸東移，低層水汽輸送層抬升，9日08時、75°E 600 hPa出現(xiàn) 4 g·（cm·hPa·s）-1水汽大值區(qū)（圖 4a），10 日08時，600 hPa水汽輸送區(qū)東移至80°E，強度為1 g·（cm·hPa·s）-1（圖4b），10日20時東移至85°～92°E，高度升至 500 hPa，強度增至 1.5 g·（cm·hPa·s）-1（圖4c），烏魯木齊上空（87°E附近）水汽輸送強度增強，高度升高，厚度增厚，由 800 hPa的2.0 g·（cm·hPa·s）-1（圖 4a） 升至 700 hPa 的2.5 g·（cm·hPa·s）-1（圖4b），同時水汽輸送高度向低層延伸至850 hPa，最大水汽輸送強度出現(xiàn)在850 hPa，為3.0 g·（cm·hPa·s）-1（圖4c），水汽輸送厚度明顯增厚，9日14時—10日20時，烏魯木齊附近的水汽輸送厚度增厚約200 hPa。

（3）11日02—14時，72°E附近的水汽輸送中心又向高層發(fā)展，東移時逐漸減弱；烏魯木齊附近的水汽輸送層逐漸下降，強度減弱，由11日02時、850 hPa＞3.0 g·（cm·hPa·s）-1降為 12 日 02 時、900 hPa 的 0.5 g·（cm·hPa·s）-1。

雖然水汽輸送層頂高達300 hPa，中層500 hPa附近也有一定的水汽輸送大值，但最強的水汽輸送在700～850 hPa，且持續(xù)時間較長，低層為主要的水汽輸送層。低層水汽輸送在東移過程中向高層發(fā)展并向低層延伸，水汽輸送強度增強、厚度增厚，最強降水（11日02時）出現(xiàn)在最強水汽輸送（10日20時）之后的6 h。

3.2 水汽輻合

8日08—20時的水汽輸送過程中，石河子以西的北疆沿天山一帶800 hPa以下出現(xiàn)了最強-2.0×10-7g·（cm2·hPa·s）-1的水汽輻合，（1）9 日02—14時，隨著水汽輻合區(qū)東移，水汽輻合強度加強，水汽輻合層高度抬升。此時段內(nèi)，水汽輻合區(qū)東移至烏蘇—木壘一線的北疆沿天山一帶（暴雪區(qū)），9日14時水汽輻合層升至750～925 hPa，中心強度增為-2.5×10-7～-9.0×10-7g·（cm2·hPa·s）-1，烏魯木齊上空 750～900 hPa 為-5.0×10-7g·（cm2·hPa·s）-1；10日14時和20時，水汽輻合層持續(xù)抬升至650～850 hPa和 550～850 hPa（圖 5a），最強水汽輻合中心分別位于800 hPa北疆沿天山一帶西部（-6.0×10-7g·（cm2·hPa·s）-1）和 700 hPa 北疆沿天山一帶中部（-10.0×10-7g·（cm2·hPa·s）-1），烏魯木齊700 hPa 為-3.5×10-7g·（cm2·hPa·s）-1（圖 5c）。（2）11日02時，水汽輻合區(qū)東移，輻合層穩(wěn)定（550～850 hPa），但輻合強度減弱，此時北疆沿天山西側(cè)800 hPa 又出現(xiàn)了-6.0×10-7g·（cm2·hPa·s）-1的水汽輻合中心。08時，水汽輻合區(qū)繼續(xù)東移（圖5b），輻合層下降，強度繼續(xù)減弱，此時位于北疆沿天山西側(cè)800 hPa強輻合中心高度下降（850 hPa）、強度減弱（-4.0×10-7g·（cm2·hPa·s）-1）（圖 5d）。

以上分析說明，暴雪區(qū)低層水汽輻合區(qū)東移過程強度加強，輻合層抬升，雖然500 hPa出現(xiàn)水汽輻合對降水也有利，但水汽輻合層出現(xiàn)在650～850 hPa，但最強水汽輻合層位于700～850 hPa（最強可達-10.0×10-7·g·（cm2·hPa·s）-1），水汽輻合主要在700～850 hPa。因此認為，700 hPa以下的水汽對暴雪貢獻較大。最強降水出現(xiàn)前水汽輻合最強，當水汽輻合層降低、強度減弱，最強降水開始。

4 動力抬升條件

圖4 12月10日沿44°N水汽通量垂直剖面結構

圖5 12月10—11日水汽通量散度及沿44°N水汽通量散度垂直剖面結構

10日08時后，天山北坡有一支自西向東伸進北疆深厚的上升氣流，這支氣流從對流層低層直達300 hPa左右，最大上升運動出現(xiàn)在700～850 hPa，11日02—08時最強，850 hPa天山北側(cè)的北疆沿天山一帶最大上升運動-28×10-2Pa·s-1，烏魯木齊上空達-12×10-2Pa·s-1（圖6a）。天山山脈特殊的地形條件增強了低層輻合和強迫抬升，低層冷空氣進入北疆，受天山地形阻擋，在天山北坡形成東西方向的地形強迫抬升和水汽輻合區(qū)。烏魯木齊上空的垂直分布呈現(xiàn)低層負散度和高層正散度的垂直結構（圖6b），10日08時—12日08時，烏魯木齊低層700～800 hPa維持負散度，11日 08時前后最強，達-10×10-5·s-1，負散度高度也伸展至 450 hPa，400～200 hPa 輻散特征明顯，250 hPa 達 6×10-5·s-1，這種結構特征有利于垂直運動的發(fā)展和維持。天山高度以上（約700 hPa）上升運動明顯減弱說明地形強迫抬升作用強于天氣系統(tǒng)本身的上升運動，兩者疊加產(chǎn)生了強烈的上升運動，高空輻散和低空輻合耦合作用的加強和維持有利于上升運動的維持和發(fā)展。

5 云圖云頂亮溫演變

衛(wèi)星云圖和云頂亮溫可以反映天氣系統(tǒng)下云系發(fā)展和演變情況，利用FY-2E紅外云圖數(shù)據(jù)通過等值線處理得到此次暴雪天氣的云頂黑體亮溫強度變化，9日隨著烏拉爾山大槽東移南下，槽前有高空急流云系發(fā)展，高空云系存在3個相對獨立的中β尺度云團，對應有3個云頂亮溫低值帶自西向東移過暴雪區(qū)上空，通過對云頂亮溫的強度、路徑與降水強度的判斷分析，云系發(fā)生發(fā)展中云頂亮溫和降雪強度有一定關系，每一次云頂亮溫低值帶東移均對應著降雪增強的過程：（1）第1個中β尺度云團。沿偏東方向移動，此云團的偏東云體自西向東移動，云體云頂亮溫低值區(qū)位于北疆沿天山一帶的北部，云團東移時其南部云體經(jīng)過北疆沿天山一帶，北疆沿天山一帶的云頂亮溫最低值約-44℃（圖 7a），10日14：30—20：30 影響北疆，持續(xù)時間6 h，烏魯木齊的最大降雪強度0.3 mm/h。（2）第2個中β尺度云團。沿偏東方向方向移動，此云團強度最強，持續(xù)時間最長，東移過程中不斷加強，11日00：00—11：30影響北疆，持續(xù)時間11.5 h，烏魯木齊多個小時降水強度超過2.0 mm/h，覆蓋北疆沿天山一帶的TBB均＜-56 ℃，其中 11 日 00：00—11：30，TBB 最低，強度最強（TBBmin=-64℃，云頂亮溫均＜-56℃），時間最長（持續(xù)11.5 h，降水強度 2.0 mm/h），新疆境內(nèi)TBB＜-56℃面積超過4個緯距×2個經(jīng)距范圍，4：30—5：00，TBB＜-64 ℃區(qū)域約 1個緯距×2個經(jīng)距范圍（圖7b）。（3）第3個中β尺度云團。沿東北方向移動，云團自西南向東北移動，影響北疆的時間也較長，11日 15：30—12日 1：00的約 10 h影響北疆，由于TBB最低值為-56℃（圖7c），降雪強度也明顯弱于第2個中β尺度云團，最大降雪強度1.0 mm/h。

以上分析還可看出，3個中β尺度云團移過暴雪區(qū)上空，暴雪出現(xiàn)在中尺度云團邊緣TBB等值線梯度最大處或云團合并的地方，此次暴雪過程TBB≤-64℃云團在沿天山上空維持 3～4 h，TBB≤-56℃云團持續(xù)10 h以上，較趙俊榮[15]得出新疆阿勒泰地區(qū)暖區(qū)降雪的最低TBB值偏低4～6℃，持續(xù)時間也更長。

紅外衛(wèi)星云圖TBB移動方向、最低值大小和持續(xù)時間對降雪強度和累計降雪量有較大影響，TBB越低、持續(xù)時間越長累計降雪量和降雪強度都較強，TBB大小對降水強弱具有一定預示作用，TBBmin＜-56℃區(qū)域可能出現(xiàn)較強降雪，最大小時降水強度可能＞2 mm·h-1，5 min降雪強度＞3 mm的概率較大。

6 結論

圖6 12月11日08時北疆850 hPa垂直速度場（a）和烏魯木齊上空散度—高度時間剖面（b）

圖7 12月10—11日FY2紅外云圖云頂亮溫/℃

（1）2015年12月發(fā)生在新疆大面積暴雪是一次極端強天氣過程，環(huán)流形勢、高低空配置、水汽輸送、地形影響與新疆大降水研究成果[1-3]吻合，高低空三支急流是大尺度上升運動維持和水汽輸送、輻合的重要系統(tǒng)，此次極端暴雪過程中環(huán)流經(jīng)向度大、低槽南伸明顯、槽前偏南風強、低槽移動緩慢等特點是導致極端暴雪發(fā)生的基本環(huán)流特征。

（2）此次暴雪過程存在3條水汽輸送路徑，以西北轉(zhuǎn)西南路徑的水汽輸送貢獻最大，輸送時間最長（114 h）、厚度最厚（525 hPa），西南路徑和西北轉(zhuǎn)西南路徑在中層疊加出現(xiàn)，水汽輸送和輻合主要出現(xiàn)在700～850 hPa，輸入北疆的水汽輸送長時間維持在 1～3 g·（cm·hPa·s）-1。低層水汽輸送向高層發(fā)展并向低層延伸，暴雪區(qū)上空的水汽輻合經(jīng)歷了從低層發(fā)展，東移過程中水汽輻合層抬升、強度加強，最強降水出現(xiàn)前水汽輸送和輻合最強，當水汽輸送和輻合層降低、強度減弱，最強降水開始。

（3）天山地形的強迫抬升作用明顯，低層700 hPa以下偏西氣流進入北疆后轉(zhuǎn)為偏北氣流并增強為偏北急流，偏北急流遇天山地形阻擋形成強迫抬升，天山北坡低層輻合和高層輻散的垂直結構使上升運動發(fā)展和維持，水汽迅速聚集和抬升，低層冷墊進入北疆有利于中層西南暖濕氣流向北輸送，這些構成了此次極端暴雪形成的重要機制。

（4）受下游高壓脊阻擋高空槽移動緩慢、衛(wèi)星云圖3條中尺度云帶不斷東移持續(xù)影響北疆致使降雪長時間維持，導致極端暴雪的發(fā)生。

致謝：中央氣象臺馬學款首席預報員對本文的悉心幫助和指導！