江西昌北機(jī)場近7 年降雪天氣統(tǒng)計(jì)分析

徐磊

0 引言

降雪是我國冬季主要災(zāi)害性天氣之一，江西昌北機(jī)場地處長江中下游地區(qū)，冬季受冷暖氣流交匯影響，常出現(xiàn)降雪和冰凍天氣，對航空運(yùn)輸影響很大。目前，對江西區(qū)域降雪研究已經(jīng)有很多，如鄭婧、許愛華等(2009)通過對1980- 2008 年江西省5O 次區(qū)域性大雪過程的分析，揭示了江西省冬季大雪時空變化的氣候特征。龍余良等對2008 年初江西低溫雨雪冰凍天氣過程成因探討，得出了700hpa 層氣溫的變化與江西降水相態(tài)變化之間的關(guān)系。這些研究成果對于江西區(qū)域降雪的預(yù)報(bào)提供了重要的思路，但對于昌北機(jī)場這種單點(diǎn)預(yù)報(bào)還是存在一定的難點(diǎn)。本文利用常規(guī)地面、高空氣象觀測資料以及昌北機(jī)場自動觀測數(shù)據(jù)，對2013- 2019年7 年間江西昌北機(jī)場發(fā)生的連續(xù)降雪時長≥2 小時的降雪過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出昌北機(jī)場降雪發(fā)生時的時間分布及本站要素特征、環(huán)流形勢特征、層結(jié)特征，為昌北機(jī)場降雪天氣的預(yù)報(bào)提供一定的啟發(fā)和參考。

1 時間分布及本站要素特征

2013- 2019 年7 年間昌北機(jī)場一共發(fā)生降雪時長≥2 小時的降雪過程8 次，其年際分布特征為 2013 年 2 次、2014 年 1 次、2016 年 2 次和 2018 年 3 次，沒有明顯的年變化特征。月際分布特征為 1 月 5 次，2 月 2 次，12 月 1 次，基本上都處于南昌冬季（12- 2 月）間，其中 1 月概率最大為62.5%。日變化沒有明顯特征，一天24 小時內(nèi)都可以出現(xiàn)。

本站要素特征分布表現(xiàn)為，降雪期間昌北機(jī)場的修正海平面氣壓（QNH）在1024- 1039hpa 之間，均值為1030hpa，同時風(fēng)向以偏北風(fēng)為主，平均風(fēng)速6m/s，這說明連續(xù)降雪的形成需要強(qiáng)的冷空氣的入侵，氣壓需要上升至一定量值。地面氣溫在- 4.1- 0.3oC，平均值在- 1.2oC，同時相對濕度都在90%以上，這種濕冷墊有利于降雪形成。

表1 2013-2019 年昌北機(jī)場降雪時間分布

表2 2013-2019 年昌北機(jī)場降雪期間形勢特征分布

2 環(huán)流形勢特征

500hpa 高度場上，從云貴高原經(jīng)湖南至江西一帶均為一致的西南急流控制，風(fēng)速在20- 37m/s，相對濕度都在80%以上，其中6 次在110°E 附近有明顯的東北- 西南向低槽東移，另有2 次江西區(qū)域及其上游沒有明顯的低槽活動影響。

700hpa 高度場上，自云南經(jīng)湖南至江西大部都處于低空西南急流中，風(fēng)速在16- 25m/s，相對濕度80%以上。強(qiáng)勁的西南暖濕氣流有6 次與西北冷平流交匯在江西北部地區(qū)，形成了明顯的切變線，另有2 次在江西北部沒有明顯的切變線存在。

850hpa 高度場上，暖濕切變位于江西中南部至華南一帶，其中本場處于暖切附近偏東氣流控制2 次，其余6 次均處于高壓底部偏東北氣流控制。8 次降雪過程中冷槽均擴(kuò)散南壓影響江西大部地區(qū)，- 4°等溫線剛好位于本場附近；同時相對濕度都在84%以上，這種淺層的溫濕配置為降雪的形成提供了良好的下墊面條件。

地面上則有強(qiáng)冷空氣堆積，其中有7 次冷高壓中心位于貝加爾湖附近，高壓中心強(qiáng)度達(dá)到1057hpa 以上，冷空氣從高壓中心向東南方向伸出并不斷擴(kuò)散南下，冷鋒前鋒已南壓至南海，昌北機(jī)場處于冷高壓底部的鋒區(qū)中。另有1 次，冷高壓中心位于東北地區(qū)，高壓中心強(qiáng)度為1042.5hpa，與其余7 次相比，位置偏東，強(qiáng)度偏弱。

3 層結(jié)特征

降雪天氣發(fā)生時，除了要有較強(qiáng)的冷空氣入侵以外，同時也需要一定的溫度層結(jié)條件相配合，及低層氣溫要降至0℃以下，且中層要有逆溫存在。對昌北機(jī)場2013- 2019 年間降雪時的溫度層結(jié)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從表4 中可以看出8 次長時間降雪過程中925hpa 和850hpa 溫度區(qū)間值都在- 7oC 至- 1oC，且平均值在- 4oC 左右；700hpa 溫度在0 度附近，平均溫度為- 0.3度。同時，925hpa 至850hpa 間基本無逆溫，逆溫層高度主要集中在850hpa 與700hpa 間，平均逆溫差在4oC 左右，中層逆溫的存在有利于降雪的發(fā)展與維持。和風(fēng)速層結(jié)分布表現(xiàn)為：在降雪期間，低層與高層之間存在著明顯的垂直風(fēng)切變，850hpa的風(fēng)速一般在1- 9m/s，平均值僅有5m/s；而500hpa 風(fēng)速可達(dá)20m/s 以上，最大為37m/s，均值為29m/s，兩者相差達(dá)24m/s，這說明昌北降雪時強(qiáng)的高低空垂直風(fēng)切變是其一個明顯的特征，即對稱不穩(wěn)定是降雪形成的機(jī)理之一。

表3 2013-2019 年昌北機(jī)場降雪期間高空站溫度層結(jié)/oC

4 結(jié)論

（1）昌北機(jī)場連續(xù)性降雪具有明顯月際分布特征，主要集中在冬季（12- 2 月），且以1 月份次數(shù)最多，沒有明顯的年變化和日變化特征。

（2）降雪期間，地面冷高壓中心多位于貝加爾湖附近且中心氣壓值在1057hpa 以上，850hpa 多為高壓底部偏東北氣流控制，700hpa 和500hpa 有切變線和高空槽發(fā)展，且昌北機(jī)場都處于西南急流控制，同時整個濕層從地面一直擴(kuò)展至500hpa，濕層深厚。

（3）存在明顯的中層逆溫特征，逆溫層高度在850 至700hpa間，平均逆溫差為4oC 左右，最大6oC；同時地面溫度在0oC 附近，925 至 850hpa 溫度≤- 4oC，700hpa 溫度≤0oC。

（4）具有強(qiáng)的高低空垂直風(fēng)切變，850hpa 的風(fēng)速一般在1-9m/s，500hpa 風(fēng)速可達(dá) 20m/s 以上，最大可達(dá) 37m/s，兩者差值平均在24m/s。