2022年2月张家口地区大雪过程分析

郭旭晖 姬雪帅

摘要 应用MICAPS常规气象资料、区域站加密降水资料、NCEP再分析资料，采用天气学分析和动力诊断的方法，对2022年2月13日张家口地区出现的1次降雪天气过程进行综合分析。结果表明：（1）此次降雪过程主要分为2个阶段，第一阶段是暖区内偏南暖湿气流影响下产生的降雪，第二阶段是受冷锋系统过境影产生的降雪。（2）此次降雪过程暖区降雪相对持续时间较长，锋区过境降雪持续时间短，总降雪量最大值偏南。

关键词 大雪；暖区；冷涡

中图分类号：P458.1+2 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）07–0207-03

暴雪天气是一种灾害性天气，会严重影响交通运输、农业生产和人民群众生活。因此，国内外气象工作者对暴雪天气有着广泛的研究。王迎春等[1]研究了北京地区连续降雪过程的成因；王东海等[2-3]探讨了中国灾害性雨雪冰冻天气，得出了有意义的结论。张家口冬季寒冷而干燥，降水量少，此次降雪是2022年以来第一场全市范围的稳定性降雪天气过程。综合分析此次降雪过程，为此类天气的预报和服务提供有益的参考。

1 天气过程实况

受高空槽与西南暖湿气流共同影响，2月13日凌晨开始张家口市出现了全市范围的分布不均的降雪天气，到14日夜间降雪结束。此次降雪过程总量为全市中到大雪，局部可达暴雪，其中降雪量0～＜5 mm站点17个，5～＜10 mm站点39个，10 mm以上站点46个。全市平均降雪量5.0 mm，最大降雪量在涿鹿武家沟，为11.5 mm。此次降雪过程可分为2个阶段，第一阶段降雪为13日上午时段，降雪区自南向北推进，降雪量由南向北递减；第二阶段降雪为13日傍晚前后，降雪区自西北向东南推进（图1）。此次降雪过程为2022年以来第一场全市范围的稳定性降雪天气过程。

2 环流形势特征

13日08：00，500 hPa高空图东北冷涡强大，乌拉尔山阻塞高压脊稳定维持，冷空气在横槽前堆积，随着系统东移，横槽转竖，与冷涡中心断裂，在河套地区形成短波槽，引导冷空气南下影响张家口市，低层倒槽引导西南暖湿气流与冷空气交汇，为张家口市带来自南向北的暖区降雪，此时段内张家口地区南部降雪较大，最大降雪强度可达1.2 mm/h（图2a）。13日下午，东移短波槽与冷涡槽合并形成大槽继续引导冷空气南下影响张家口市，傍晚前后受锋面系统过境影响，出现降雪天气，降雪区自西北向东南推进（图2b）。

13日08：00，850 hPa高空图上河套地区存在闭合低渦系统，低槽前暖湿气流引导水汽北上，张家口市受低层暖区切变前东南气流影响，带来渤海湾水汽，为降雪提供了充足的水汽条件。此时段降雪主要为切变前暖区降雪，同时配合良好的水汽条件，降雪区自南向北推进，雪量由南向北递减（图3a）。13日傍晚前后系统东移过境，等温线密集，受冷锋过境影响，降雪区自西北向东南推进，冷槽后有风速切变，低层有较强的辐合上升运动（图3b）[4-6]。

3 物理量诊断

3.1 动力条件

分析张家口地区散度和垂直速度时间—高度剖面图（图4），13日白天700～600 hPa附近为负散度区，500 hPa附近为垂直速度大值区，700 hPa以上为强上升运动区，中低层上升运动较弱。13日17：00，负散度区和垂直速度的大值区位于850 hPa，700 hPa以上为强辐合上升区，低层上升运动增强，正好对应第二阶段降雪增强的时段。综上分析，第一阶段动力强迫上升运动没有第二阶段强。

3.2 水汽条件

充足的水汽是大雪形成的必要条件之一，水汽通量与水汽通量散度通量则表示了水汽的来源和输送强度。分析水汽通量和水汽通量散度的时间—高度剖面图，发现主要水汽来源为西南暖湿水汽输送带（1区）和偏东的水汽输送（2区），且一直在张家口上空维持较强的水汽辐合。13日上午，850 hPa以下盛行西南风，从地面到850 hPa为水汽通量散度辐合区，水汽通量散度在850 hPa附近辐合最强，700～500 hPa是明显的水汽通量散度辐散区。13日17：00，随着系统的东移，冷锋过境，850 hPa以下转为偏北气流影响，从地面到850 hPa为水汽通量散度辐散区，说明低层偏北风带来的主要是干冷空气，由槽前暖区降雪转为锋面降雪（图5a）。锋面降雪过程中，垂直方向的水汽输送也发挥了重要作用，地面至850 hPa为上升输送，与700～500 hPa为下沉输送，二者交汇，进一步加强了600～850 hPa的水汽辐合，且第二阶段中低层水汽辐合上升运动要强于第一阶段（图5b）。

4 崇礼区降雪分析

此次降雪过程发生在2022年北京冬奥会期间，是冬奥会期间张家口赛区第一场较大范围的降雪过程。此次降雪过程第二阶段崇礼区降雪持续时间更短且降雪量更大，由前文分析可知，第二阶段强降雪过程与地面冷锋密切相关。经典锋面理论指出，斜压结构的锋区内假相当位温线密集，且与等温线正交，锋区基本沿着等假相当位温线的方向，假相当位温θse能够综合表征大气温湿特征，可结合θse场和温度场（T）确定锋区的位置和垂直结构，沿降雪区垂直于锋面的40°N做θse和T垂直剖面图。13日08：00，等θse线为水平方向分布，垂直梯度大，水平梯度小。低层偏北风和冷空气由于地形强迫抬升，形成随高度向南倾斜的等温线密集带，为锋区位置（图6a）。13日14：00，110°E附近700 hPa以下等θse线抬升，垂直梯度减小，形成随高度略向北倾斜的等温线的带状区域，在此区域等温线和等θse线密集且正交，为锋区位置（图6b）。随后冷空气不断堆积加强，锋区增强，高度伸展，17：00张家口地区锋生，降雪强度增强。13日20：00，冷空气减弱，等θse线密集度减小指示锋区减弱，对应着张家口锋消过程，降雪强度减弱。

5 结论

（1）此次降雪過程主要分为2个阶段，第一阶段是暖区内偏南暖湿气流影响下产生的降雪，第二阶段是受冷锋系统过境影产生的降雪。

（2）此次降雪过程暖区降雪相对持续时间较长，锋区过境降雪持续时间短，总降雪量最大值偏南。

（3）锋生作用为崇礼区降雪提供了有利的条件。

参考文献

[1] 王迎春，钱婷婷，郑永光.北京连续降雪过程分析[J].应用气象学报，2004，29（1）： 58-65.

[2] 王东海，柳崇健，刘英，等.2008年1月中国南方低温雨雪冰冻天气特征及其天气动力学成因的初步分析[J].气象学报，2008，84（3）：405-422.

[3] 李才媛，郭英莲，王海燕，等.湖北省1954/2008年历史罕见持续低温冰雪过程对比分析[J].灾害学，2011，26（1）：80-86.

[4] 孙淑芳，张广兴，李曼.2014年4月22日新疆寒潮天气过程锋面结构演变特征分析[J].沙漠与绿洲气象，2018，12（6）：40-48.

[5] 刘晶，李娜，陈春艳.新疆北部一次暖区暴雪过程锋面结构及中尺度云团分析[J].高原气象，2018，37（1）：158-166.

[6] 刘海文，全美兰，朱玉祥，等.锋生及其次级环流对北京2012.7.21最大降水增幅和最大降水的影响[J].热带气象学报，2014，30（5）：911-920.

Analysis of Heavy Snow Process in Zhangjiakou Area in February， 2022

Guo Xu-hui et al（Zhangjiakou Meteorological Bureau， Zhangjiakou， Hebei 075000）

Abstract Using MICAPS conventional meteorological data， encrypted precipitation data from regional stations， and NCEP reanalysis data， a comprehensive analysis was conducted on a snowfall process that occurred in Zhangjiakou area on February 13， 2022， using synoptic analysis and dynamic diagnosis methods. The results indicated that： （1） The snowfall process was mainly divided into two stages. The first stage was the snowfall generated under the influence of southward warm and humid airflow in the warm zone， and the first stage was the snowfall generated by the passing shadow of the cold front system. （2） The relative duration of snowfall in the warm zone during this snowfall process was longer， while the duration of snowfall passing through the front zone was shorter. The maximum total snowfall was southward.

Key words Heavy Snow; Warm zone; Cold vortex