江蘇3次不同量級(jí)降雪過程的對(duì)比分析

王 喜，張 玲，鄭 煒，楊夢(mèng)兮

(江蘇省泰州市氣象局，江蘇 泰州 215300)

0 引言

江蘇省冬季出現(xiàn)降雪，尤其是區(qū)域性降雪的次數(shù)雖然不多，但降雪會(huì)給交通、設(shè)施農(nóng)業(yè)、電力等帶來較大的危害，給國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，對(duì)降雪天氣的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)能有效降低其帶來的不利影響，因此降雪也是江蘇冬季日常預(yù)報(bào)和服務(wù)工作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。近年來對(duì)暴雪的研究相對(duì)較多[1-9]，但對(duì)一般性的降雪天氣很容易被忽視。降雪與降雨影響明顯不同，通常中雨甚至大雨不會(huì)對(duì)交通、防汛以及人民生產(chǎn)生活帶來太大影響；而降雪則不同，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市規(guī)模的擴(kuò)大，即使是一般性的降雪也已成為影響城市生活的高敏感天氣之一?？紤]到降雪預(yù)報(bào)服務(wù)效果，在業(yè)務(wù)上有必要對(duì)不同量級(jí)的區(qū)域性降雪過程進(jìn)行分析。江蘇區(qū)域性暴雪評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)為24 h內(nèi)5站或以上日降水量≥10 mm且積雪深度≥10 cm，區(qū)域性大雪標(biāo)準(zhǔn)為24 h 10站或以上降水量≥5 mm且積雪深度≥5 cm，區(qū)域性中雪為24 h 10站或以上降水量≥2.5 mm且積雪深度≥3 cm。按照上述標(biāo)準(zhǔn)，本文選取2013年2月18日、2009年11月15—16日和2016年1月31日發(fā)生在江蘇省的3次降雪過程，分別作為區(qū)域性暴雪、區(qū)域性大雪和區(qū)域性中雪的典型個(gè)例進(jìn)行對(duì)比分析研究，希望為今后做好降雪分級(jí)預(yù)報(bào)提供一些參考，更好地為政府部門科學(xué)決策提供依據(jù)。

1 3次降雪過程天氣概況

2013年2月18日江蘇省淮河以南地區(qū)出現(xiàn)暴雪(簡(jiǎn)稱“130218”過程)，2月18日上午以降雨為主，下午至傍晚隨著氣溫的下降，江蘇省自北向南開始轉(zhuǎn)為降雪天氣，19日08時(shí)降雪趨于停止。18日08時(shí)—19日08時(shí)(圖1a)江蘇淮河以南地區(qū)雨雪量10～40 mm，江淮之間南部及蘇南地區(qū)在25 mm以上；強(qiáng)降雪集中在18日20時(shí)—19日02時(shí)，沿江和江淮之間大部積雪深度在10 cm以上，有28站積雪深度超過10 cm，最大積雪深度21.3 cm出現(xiàn)在揚(yáng)州。

2009年11月15—16日,15日江蘇省出現(xiàn)了降雨天氣(簡(jiǎn)稱“091116”過程)，16日凌晨淮河以南開始轉(zhuǎn)為降雪天氣，17日凌晨降雪結(jié)束，15日20時(shí)—16日20時(shí)(圖1b)過程雨雪量5～20 mm，淮河以南中西部大雪，中東部溫度較高，以中雨為主。這次過程降雪主要集中在16日白天，淮河以南中西部積雪深度在3～10 cm，有10站積雪深度超過5 cm，最大積雪深度13 cm，出現(xiàn)在南京六合。

2016年1月31日受冷空氣南下影響，江蘇省自北向南出現(xiàn)降雪天氣(簡(jiǎn)稱“160131”過程)，2月1日凌晨降雪結(jié)束，由于基礎(chǔ)溫度低，這次過程一開始就以純雪為主。1月31日08時(shí)—2月1日08時(shí)(圖1c)淮河以南雨雪量為1～8 mm，江蘇東北部無降水，降雪主要出現(xiàn)在31日白天，淮河以南地區(qū)積雪深度在1～5 cm，有16站積雪深度超過3 cm，最大積雪深度5.2 cm。

圖1 3次降雪過程的降水量落區(qū)圖(a)2013年2月18日08時(shí)—19日08時(shí)；(b)2009年11月15日20時(shí)—16日20時(shí)；(c)2016年1月31日08時(shí)—2月1日08時(shí)

綜上，可以發(fā)現(xiàn)，“130218”過程和“091116”過程存在降水相態(tài)轉(zhuǎn)換，這兩次過程開始都是以降雨為主，而后隨著氣溫的下降才轉(zhuǎn)為降雪天氣，而“160131”過程以純雪為主，不存在相態(tài)轉(zhuǎn)換；其次，“130218”過程和“160131”過程降雪落區(qū)基本上都集中在江蘇淮河以南地區(qū)，“091116”過程落區(qū)在淮河以南中西部地區(qū)，較另外兩次過程落區(qū)明顯更偏西。

2 環(huán)流形勢(shì)和影響系統(tǒng)分析

“130218”過程2013年2月18日08時(shí)(圖2a)，500 hPa中高緯歐亞大陸為穩(wěn)定的經(jīng)向環(huán)流型，屬于典型的西阻型，阻高位于里海至巴爾喀什湖一帶，低槽位于貝加爾湖以東至我國東北地區(qū)，極地冷空氣不斷沿著脊前的西北氣流南下影響長(zhǎng)江流域。中緯度環(huán)流較平直，其上有西風(fēng)槽東移；孟加拉灣有一深厚南支槽發(fā)展，584 dagpm位勢(shì)高度線穩(wěn)定維持在東南沿海省市上空，江蘇處于南支槽前和副高外圍強(qiáng)盛的西南暖濕氣流及西風(fēng)帶低槽攜帶的冷空氣交匯區(qū)中。700 hPa(圖2d)有切變線和西南低空急流，南京站的西南風(fēng)在20 m/s以上，18日20時(shí)增強(qiáng)至24 m/s。850 hPa處于暖式切變線北側(cè)的東北氣流中。地面圖上北方有強(qiáng)冷空氣南下，冷高壓中心強(qiáng)度達(dá)1 052.5 hPa，配合高空鋒區(qū)，江蘇處于冷高壓底前部的東北氣流中。

“091116”過程2009年11月15日08時(shí)(圖2b)，500 hPa中高緯也屬于西阻型，阻塞高壓位于里海至巴爾喀什湖一帶，在鄂霍次克海地區(qū)有冷渦發(fā)展活動(dòng)，不斷引導(dǎo)冷空氣南下，中緯度環(huán)流較平，在110°E附近維持一高空低槽，江蘇處于高空槽前暖濕氣流和冷渦后部冷空氣的交匯區(qū)中。700 hPa(圖2e)有切變線存在，切變線南側(cè)有西南急流，江蘇處于急流出口區(qū)的左前方，南京站西南風(fēng)從15日20時(shí)的14 m/s增強(qiáng)至16日08時(shí)的16 m/s。850 hPa從貴州、湖南至江西一線有暖濕切變線東伸，江蘇沿江及以北地區(qū)處于切變線北側(cè)的東北氣流中。地面圖上在貝加爾湖東部有一強(qiáng)冷高壓，冷高壓中心強(qiáng)度1 060 hPa，江蘇處于冷高壓底前部的東北氣流中。

“160131”過程2016年1月31日08時(shí)(圖2c)500 hPa中高緯為兩槽一脊型，低槽分別位于烏拉爾山和鄂霍次克海，貝加爾湖附近為一強(qiáng)大高壓脊，脊前西北氣流引導(dǎo)冷空氣南下，與中緯度高空槽前的西南暖濕氣流交匯，為降雪提供有利的形勢(shì)背景。中低層有明顯的切變線和西南急流(圖2f)，南京站西南風(fēng)最大達(dá)16 m/s。地面圖上北方有強(qiáng)冷空氣南下，冷高壓中心強(qiáng)度為1 060 hPa，31日08時(shí)冷鋒已南下，江蘇處于冷鋒后部的偏北風(fēng)場(chǎng)中。

圖2 降雪發(fā)生時(shí)500 hPa高度場(chǎng)(a、b、c)和700 hPa風(fēng)場(chǎng)和高度場(chǎng)(d、e、f)(a、d)2013年2月18日08時(shí)；(b、e)2009年11月15日08時(shí)；(c、f)2016年1月31日08時(shí)

綜上分析可以發(fā)現(xiàn)，3次區(qū)域性降雪過程具有以下共同特點(diǎn)：500 hPa中高緯以經(jīng)向環(huán)流為主，冷空氣沿著脊前偏北氣流長(zhǎng)驅(qū)直下影響江蘇，中緯度地區(qū)以緯向環(huán)流為主，河套以南至云南一帶在110°E都有高空槽，江蘇處于高空槽前西南氣流中，700 hPa和850 hPa均有切變線存在，且700 hPa切變線南側(cè)有西南低空急流，西南急流在降雪發(fā)生時(shí)都有增強(qiáng)的過程，地面上有冷空氣影響，3次過程地面冷高壓中心氣壓值均在1 052.5 hPa以上，江蘇處于冷高壓底前部，從850 hPa到地面為一致的東北風(fēng)，低層形成深厚冷墊，促使中層暖濕氣流在冷墊上爬升，有利于降雪天氣的形成。不同之處在于：“130218”過程和“091116”過程中高緯都出現(xiàn)了明顯的阻塞高壓，更有利于冷空氣長(zhǎng)驅(qū)直下，與高空槽前輸送的暖濕氣流交匯，產(chǎn)生江蘇省冬季降雪的有利環(huán)流背景。從地面冷空氣來看，“130218”過程和“160131”過程冷空氣均以中路南下，“091116”過程以中路偏西路徑南下，冷空氣路徑明顯偏西，造成這次過程降雪主要集中在淮河以南中西部地區(qū)。

3 水汽條件分析

分析3次降雪過程期間水汽通量沿120°E的剖面圖(圖3)，3次過程在700 hPa附近都存在水汽通量大值中心，結(jié)合700 hPa風(fēng)速剖面圖，可見水汽通量大值中心與該層的西南急流相對(duì)應(yīng)，水汽通量中心值均超過10 g·cm-1·hPa-1·s-1，800 hPa以下水汽通量迅速減小，說明降雪發(fā)生時(shí)水汽通道主要在700 hPa，850 hPa以下對(duì)水汽貢獻(xiàn)不明顯。從水汽通量中心值來看，“130218”過程水汽通量中心值達(dá)20 g·cm-1·hPa-1·s-1，且10 g·cm-1·hPa-1·s-1的水汽通量大值區(qū)向北輸送至34°N(圖3a)，這與此次過程西南急流的北抬位置密切相關(guān)，圖3d 32°N附近維持一個(gè)強(qiáng)風(fēng)速中心，中心值為30 m/s，給區(qū)域性暴雪提供了充足的水汽條件?！?91116”過程(圖3b)水汽通量中心值位于28°N附近，為18 g·cm-1·hPa-1·s-1，水汽大值區(qū)北伸至32°N；“160131”過程發(fā)生時(shí)(圖3c)，700 hPa水汽通量雖也有一個(gè)增強(qiáng)的過程，但中心值僅達(dá)到12 g·cm-1·hPa-1·s-1，水汽輸送大值區(qū)位置也更偏南，位于30°N以南，降雪過程中700 hPa強(qiáng)風(fēng)速中心始終位于28°N附近(圖3f)，且中心值也較小為20 m/s，從降雪落區(qū)實(shí)況看，“160131”過程降雪落區(qū)也明顯偏南。從以上分析表明，江蘇發(fā)生區(qū)域性降雪時(shí)，水汽主要來源于中層700 hPa，水汽通量中心值均大于10 g·cm-1·hPa-1·s-1，而降雪量的大小與700 hPa低空急流強(qiáng)度密切相關(guān)，暴雪時(shí)急流強(qiáng)度最強(qiáng)，且急流核發(fā)展位置最北，說明水汽輸送位置更北，更有利于江蘇發(fā)生區(qū)域性降雪。

圖3 沿120°E的水汽通量垂直剖面(a、b、c)和沿120°E、32°N 700 hPa全風(fēng)速剖面圖(d、e、f)(a、d)“130218”過程；(b、e)“091116”過程；(c、f)“160131”過程

分析3次降雪過程比濕的區(qū)域平均如圖4，“130218”過程(圖4a)和“091116”過程(圖4b)比濕垂直伸展高度較高，達(dá)到400 hPa，表明這兩次過程水汽發(fā)展旺盛，500 hPa以下比濕都在3 g/kg 以上，“130218”過程700 hPa附近比濕中心值達(dá)5.3 g/kg，“091116”過程中心值為3.5 g/kg，“160131”過程(圖4c)比濕發(fā)展高度較低，比濕相對(duì)小，降雪區(qū)絕對(duì)水汽在降雪發(fā)生時(shí)僅700 hPa達(dá)到3 g/kg，700 hPa以下比濕均小于3 g/kg?？梢?，江蘇發(fā)生區(qū)域性降雪時(shí)700 hPa比濕場(chǎng)基本上都達(dá)到3 g/kg以上，而降雪強(qiáng)度越強(qiáng)，需要水汽越多，濕層也越深厚。

圖4 沿120°E、32°N比濕垂直剖面圖：(a)“130218”過程；(b)“091116”過程；(c)“160131”過程

綜上，江蘇發(fā)生區(qū)域性降雪時(shí)，水汽主要由700 hPa西南急流輸送至降雪區(qū)上空，而850 hPa及以下對(duì)水汽貢獻(xiàn)不明顯，說明主要水汽輸送層高度在冬季降雪時(shí)明顯比夏季降雨時(shí)抬高，且水汽輸送強(qiáng)度和水汽向北輸送位置對(duì)江蘇降雪強(qiáng)度和落區(qū)有重要指示意義，水汽輸送愈強(qiáng)，濕層越深厚，降雪強(qiáng)度愈強(qiáng)，強(qiáng)水汽輸送到達(dá)位置愈北，降雪落區(qū)也向北擴(kuò)的更明顯。

4 動(dòng)力條件分析

對(duì)3次降雪過程垂直速度、渦度沿120°E作垂直剖面(圖5)，“130218”過程850 hPa以下為負(fù)渦度，850～400 hPa為深厚的正渦度區(qū)，分別在700 hPa和400 hPa有兩個(gè)中心(圖5a)，中心值為7×10-5s-1和4×10-5s-1，400 hPa以上又轉(zhuǎn)為負(fù)渦度控制，正渦度區(qū)強(qiáng)度明顯強(qiáng)于負(fù)渦度區(qū)，有利于強(qiáng)輻合抬升運(yùn)動(dòng)；降雪區(qū)上空整層基本都為上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，隨著高度升高，強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)由南向北傾斜，強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)中心出現(xiàn)在700～400 hPa(圖5d)，中心值為-1.4 pa·s-1，強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)與正渦度區(qū)配合較好?！?91116”過程700 hPa以下為負(fù)渦度，在900 hPa有-5×10-5s-1的負(fù)渦度中心(圖5b)，700～400 hPa為正渦度區(qū)，正渦度中心位于600 hPa附近，中心值為7×10-5s-1，400 hPa以上為負(fù)渦度區(qū)，相應(yīng)時(shí)次垂直速度剖面顯示，800 hPa以下為弱上升運(yùn)動(dòng)，800～300 hPa為上升運(yùn)動(dòng)區(qū)(圖5e)，垂直速度大值區(qū)位于700～600 hPa，中心值為-0.6 pa·s-1?！?60131”過程31～35°N之間750 hPa以下為負(fù)渦度區(qū)(圖5c)，中心值為-3×10-5s-1，700～550 hPa為正渦度區(qū)，正渦度區(qū)淺薄，中心值為4×10-5s-1，正渦度強(qiáng)度與負(fù)渦度強(qiáng)度相當(dāng)，500～300 hPa為負(fù)渦度區(qū)，300 hPa以上轉(zhuǎn)為正渦度，從垂直速度剖面可以看出，400 hPa以下都為負(fù)值區(qū)，在600 hPa和500 hPa分別存在兩個(gè)負(fù)值中心(圖5f)，中心值為-0.4 pa·s-1。以上分析表明，降雪區(qū)上空基本整層都為上升運(yùn)動(dòng)，渦度的垂直分布遵循低層負(fù)渦度、中層正渦度和高層負(fù)渦度的配置，“130218”過程降雪區(qū)上空的正渦度強(qiáng)且正渦度區(qū)最為深厚，輻合抬升運(yùn)動(dòng)也最強(qiáng)，“160131”過程的正渦度區(qū)相對(duì)最為淺薄，不利于形成強(qiáng)輻合抬升，因此垂直速度也是3次過程中最小的，降雪強(qiáng)度也是最弱的。

圖5 沿120°E渦度(上)和垂直速度(下)垂直剖面：(a、d)2013年2月19日02時(shí)；(b、e)2009年11月16日08時(shí)；(c、f)2016年1月31日14時(shí)

沿120°E作垂直螺旋度垂直剖面(圖6)，“130218”過程(圖6a)降雪區(qū)上空幾乎整層垂直螺旋度都為正值，在700～400 hPa有一正螺旋度柱，中心值達(dá)到30×10-8hPa·s-2，垂直螺旋度大值區(qū)與強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)相匹配。從垂直螺旋度定義可知，垂直螺旋度正值愈大，表明渦度和垂直速度的配合愈好，動(dòng)力抬升作用也愈強(qiáng)。“091116”過程(圖6b)同樣有這一特征，只不過正螺旋大值區(qū)集中在700～500 hPa，中心值也為30×10-8hPa·s-2?！?60131”過程(圖6c)降雪區(qū)上空垂直螺旋度為弱正值，沒有出現(xiàn)明顯的正值中心，這從上文的分析中也可以發(fā)現(xiàn)，“160131”過程上空的正渦度區(qū)較為淺薄，正渦度中心強(qiáng)度也較弱，輻合較弱，雖然在垂直方向上有上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，但強(qiáng)度不強(qiáng)，動(dòng)力抬升和輻合作用相對(duì)弱。因此，江蘇發(fā)生區(qū)域性降雪時(shí)，降雪區(qū)上空整層基本上都為正垂直螺旋度，這在區(qū)域性暴雪和大雪中體現(xiàn)最為明顯，表明在暴雪區(qū)上空，不僅存在強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)，還存在較強(qiáng)的氣旋性旋轉(zhuǎn)，為區(qū)域性暴雪的產(chǎn)生提供了有利的動(dòng)力條件，區(qū)域性中雪時(shí)動(dòng)力條件相對(duì)來說要差一些。

圖6 沿120°E垂直螺旋度垂直剖面：(a)2013年2月19日02時(shí)；(b)2009年11月16日08時(shí)；(c)2016年1月31日08時(shí)

5 熱力條件分析

決定降水相態(tài)最為關(guān)鍵的是溫度，因此中低層的熱力狀況是一個(gè)重要的因素。圖7給出了降雪過程前后溫度的時(shí)間—高度剖面圖，“130218”過程在700 hPa有一明顯的暖舌，表現(xiàn)為中層暖上下冷，700～800 hPa具有明顯的逆溫層。從18日20時(shí)沿32°N溫度平流緯向垂直剖面圖，降雪區(qū)上空800 hPa以下為冷平流，800～500 hPa之間為暖平流(圖7a)，700 hPa由于西南低空急流的加強(qiáng)，中層的暖平流明顯增強(qiáng)，形成一個(gè)50×10-5K·s-1的暖平流中心，暴雪區(qū)位于低層冷平流、中高層暖平流相疊加的區(qū)域。暖平流有利于上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，在暖平流中心上升運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，暴雪區(qū)上空除了暖平流產(chǎn)生的上升運(yùn)動(dòng)外，還有冷暖空氣的交匯產(chǎn)生的輻合上升運(yùn)動(dòng)?！?91116”過程溫度平流緯向剖面顯示除在近地面層為冷平流外(圖7b)，降雪區(qū)上空400 hPa以下都為暖平流，850 hPa以下雖然都為東北風(fēng)，但在925 hPa和600 hPa分別存在兩個(gè)暖平流中心，中心值分別為10×10-5K·s-1和30×10-5K·s-1，中層的暖平流強(qiáng)于低層，由于上下層暖平流的差異，中層750～700 hPa存在逆溫層?！?60131”過程(圖7c)800 hPa以下為一致的冷平流，800～600 hPa為暖平流，降雪區(qū)上空低層冷平流和中層暖平流強(qiáng)度相當(dāng)，絕對(duì)值都在10×10-5K·s-1以下，從溫度剖面看，在降雪發(fā)生期間中低層沒有形成明顯的逆溫層結(jié)，但整層溫度都比較低，在0 ℃以下，滿足了降雪基本溫度條件。從3次過程中南京站單站溫度層結(jié)曲線也顯示了這樣的特征：“130218”過程中18日20時(shí)850～700 hPa之間有逆溫存在(圖7g)，逆溫強(qiáng)度5～6 ℃；“091116”過程(圖7h)中750～650 hPa也有明顯的逆溫存在，逆溫強(qiáng)度2～3 ℃；“160131”過程(圖7i)1月31日08時(shí)整層溫度都在0 ℃以下，滿足降雪的氣溫條件，800～700 hPa之間出現(xiàn)溫度直減率很小的等溫層，逆溫不明顯。可見，產(chǎn)生區(qū)域性降雪時(shí)整層溫度基本上都在0 ℃以下，中層有暖平流發(fā)展；不同之處在于暴雪及大雪過程時(shí)中低層都具有明顯的逆溫層，降雪時(shí)中層700 hPa暖平流使逆溫加強(qiáng)，中高層西南急流造成的對(duì)流層中層的爆發(fā)性增溫是逆溫層形成的關(guān)鍵，且隨著降雪量級(jí)的增大，逆溫強(qiáng)度和逆溫層厚度明顯增強(qiáng)、增厚。而中雪發(fā)生時(shí)不一定有逆溫層結(jié)，只要近地層溫度條件合適，就能產(chǎn)生降雪。

圖7 沿32°N溫度平流緯向垂直剖面圖(上)、沿120°E、32°N溫度時(shí)間—高度剖面圖(中)及南京單站溫度垂直剖面(下)(a、d、g)2013年2月18日20時(shí)；(b、e、h)2009年11月16日14時(shí)；(c、f、i)2016年1月31日08時(shí)

6 濕位渦分析

圖8給出了3次降雪過程沿120°E、32°N作濕位渦分量的時(shí)間演變情況，分析圖可發(fā)現(xiàn)，3次降雪過程中，MPV1均為正值，并且在中層都出現(xiàn)了MPV1大值中心，MPV1正值區(qū)表示垂直方向有正渦度發(fā)展，并且水汽含量相對(duì)較大，從MPV1的垂直分布可以看出，MPV1大值區(qū)與正渦度大值區(qū)分布較為一致。“130218”過程(圖8a)2月18日14時(shí)，MPV1迅速增大，至18日20時(shí)在700 hPa MPV1最大值達(dá)到了3 PVU，在強(qiáng)降雪時(shí)段MPV1都維持在2PVU以上，19日14時(shí)，MPV1迅速減小為0.5 PVU，降雪停止。“091116”過程(圖8b)在降雪時(shí)段15日20時(shí)—17日08時(shí)，600～700 hPa對(duì)應(yīng)MPV1為1 PVU的正值帶，16日02時(shí)和16日14時(shí)，650 hPa附近分別有兩個(gè)大值中心相對(duì)應(yīng)，最大值為1.5 PVU，對(duì)應(yīng)降雪增強(qiáng)?！?60131”過程(圖8c)在400 hPa以下為弱的MPV1正值，31日14—20時(shí)700 hPa 出現(xiàn)兩個(gè)孤立的MPV1大值中心，中心值僅為1 PVU?？梢钥闯觯┭┻^程中，MPV1均在2 PVU以上，明顯要強(qiáng)于大雪和中雪過程，可以認(rèn)為，隨著降雪量級(jí)的增大，MPV1中心值明顯增強(qiáng)。另外，MPV1增大的過程與強(qiáng)降雪時(shí)段有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，MPV1增大意味著降雪增強(qiáng)，MPV1減小意味著降雪將減弱，這在暴雪和大雪中反應(yīng)較好，中雪時(shí)沒有明顯的反應(yīng)。從MPV2垂直剖面分析發(fā)現(xiàn)，3次過程MPV2在900 hPa以上都為負(fù)值，且暴雪和大雪發(fā)生時(shí)在700 hPa都存在MPV2負(fù)值中心，“130218”過程(圖8d)18日20時(shí)中低層的MPV2負(fù)值絕對(duì)值中心值達(dá)-0.15PVU，“091116”過程(圖8e)在16日14時(shí)750 hPa負(fù)值中心值達(dá)-0.08PVU，MPV2負(fù)值絕對(duì)值的增大可以反映大氣斜壓性的增強(qiáng)，MPV2絕對(duì)值越大，大氣斜壓性越強(qiáng)，表明冷暖空氣在此強(qiáng)烈交匯，有利于強(qiáng)降雪的發(fā)生。“160131”過程(圖8f)降雪發(fā)生時(shí)，31日白天中低層沒有出現(xiàn)明顯的MPV2負(fù)值中心，表明這次過程大氣斜壓性較弱，這從溫度平流的分析中也可發(fā)現(xiàn)這次過程中層暖平流沒有出現(xiàn)明顯的爆發(fā)性增溫，降雪區(qū)上空沒有形成等溫線密集帶，使得大氣斜壓性較弱。

圖8 沿120°E、32°N濕位渦正壓項(xiàng)(上)和濕位渦斜壓項(xiàng)(下)時(shí)間—高度剖面圖(a、d)“130218”過程；(b、e)“091116”過程；(c、f)“160131”過程

從以上分析可以看出，3次過程在降雪期間，MPV1為正值，MPV2為負(fù)值，滿足濕位渦守恒原理，有利于垂直渦度的發(fā)展，為降雪的發(fā)生和發(fā)展提供了動(dòng)力機(jī)制，強(qiáng)降雪伴隨著濕位渦的發(fā)展和加強(qiáng)，隨著降雪量級(jí)的增大，MPV1絕對(duì)值和MPV2絕對(duì)值明顯增大，這從一定程度上反應(yīng)了降雪強(qiáng)度與濕位渦分量絕對(duì)值存在一定的正相關(guān)關(guān)系。

7 結(jié)論

通過對(duì)發(fā)生在江蘇的3次不同量級(jí)的區(qū)域性降雪過程的典型個(gè)例進(jìn)行對(duì)比分析，得出以下主要結(jié)論：

①江蘇發(fā)生區(qū)域性降雪時(shí)，水汽主要由700 hPa西南急流輸送至降雪區(qū)上空，而850 hPa及以下對(duì)水汽貢獻(xiàn)不明顯，說明主要水汽輸送層高度在冬季降雪時(shí)明顯比夏季降雨時(shí)抬高；3次過程時(shí)700 hPa水汽通量中心值均大于10 g·cm-1·hPa-1·s-1，“130218”過程中心值為20 g·cm-1·hPa-1·s-1，“091116”過程和“160131”過程分別為18 g·cm-1·hPa-1·s-1和12 g·cm-1·hPa-1·s-1，即水汽輸送強(qiáng)度和水汽向北輸送位置對(duì)江蘇降雪強(qiáng)度和落區(qū)有重要指示意義，水汽輸送愈強(qiáng)，濕層越深厚，降雪強(qiáng)度愈強(qiáng)，強(qiáng)水汽輸送到達(dá)位置愈北，降雪落區(qū)也向北擴(kuò)的更明顯。

②降雪區(qū)上空基本上整層都為上升運(yùn)動(dòng)，渦度的垂直分布遵循低層負(fù)渦度、中層正渦度和高層負(fù)渦度的配置，暴雪時(shí)降雪區(qū)上空的正渦度強(qiáng)且正渦度區(qū)最為深厚，動(dòng)力抬升作用強(qiáng)，中雪發(fā)生時(shí)正渦度區(qū)相對(duì)最為淺薄，不利于形成強(qiáng)輻合抬升，動(dòng)力抬升作用弱。且暴雪和大雪發(fā)生時(shí)基本上整層都為垂直螺旋度正值區(qū)，中雪時(shí)沒有出現(xiàn)明顯的正值區(qū)。

③江蘇發(fā)生區(qū)域性降雪時(shí)整層溫度基本上都在0 ℃以下，中層有暖平流發(fā)展；不同之處在于暴雪及大雪過程時(shí)中低層都具有明顯的逆溫層，降雪時(shí)中層700 hPa暖平流使逆溫加強(qiáng)，中高層西南急流造成的對(duì)流層中層的爆發(fā)性增溫是逆溫層形成的關(guān)鍵，且隨著降雪量級(jí)的增大，逆溫強(qiáng)度和逆溫層厚度明顯增強(qiáng)、增厚。而中雪發(fā)生時(shí)不一定有逆溫層結(jié)，只要近地層溫度條件合適，就能產(chǎn)生降雪。

④降雪期間，MPV1為正值，MPV2為負(fù)值，有利于垂直渦度的發(fā)展。隨著降雪量級(jí)的增大，MPV1絕對(duì)值和MPV2絕對(duì)值明顯增大，這從一定程度上反應(yīng)了降雪強(qiáng)度與濕位渦分量絕對(duì)值存在一定的正相關(guān)關(guān)系。