EC细网格数值预报产品在一次降雪预报中的释用

应用常规气象资料和EC细网格数值預报产品，对2015年10月发生在兰州中川机场的一次降雪天气过程进行分析和预报释用，结果表明：空中较充沛的水汽含量、高原槽提供的较强的上升运动、空中及地面较强的降温导致了此次降雪天气过程的出现；EC细网格数值预报产品对此次降雪天气过程所需的环境条件反映的较好，通过对其预报的高空风温、2m温度、高空比湿、高空水汽通量散度与高空相对湿度这几个物理量的分析，可大致判断出降雪的主要时段及降雪的强度；EC细网格预报的逐3h降水量对此次降雪天气过程的降水时段具有较好的指示性，在对其他EC细网格数值预报产品分析的基础上再结合逐3h降水量的分析，可较为精细的预报出此次降雪天气。

关键词：EC细网格；降雪；水汽；高原槽；降温

Abstract：In this article ， using the conventional meteorological data and EC fine grid numerical prediction products ，we analyzed a snowfall process that occurred in October 2015 in Lanzhou Zhongchuan airport. The results shows that ，the higher humidity in the air ，the strong ascending motion provided by the plateau trough and the relatively strong temperature decline both in high-level and surface-level lead to the occurrence of this snowfall process .And the EC fine grid numerical prediction products well reflected the environment condition for this snowfall process . By analyzing the physical quantities forecasted by EC ， （include high-level air temperature and wind ， temperature of 2 m， high-level specific humidity ， high-level flux divergence of vapor ， high-level relative humidity），we can make a general estimation of the main period of this snowfall process and intensity of the snow fall process . The precipitation production （per 3 hours） of EC fine grid ， shows a well indication for the precipitation period of this snowfall process .Based on the analysis of other EC fine grid numerical forecast products ， combining the analysis of The precipitation production （per 3 hours） of EC fine grid ， we can forecast this snowfall process more accurately .

Key words： EC fine grid；snowfall；The water vapor；Plateau trough；temperature decline

随着民航航班量的逐年增加，降雪天气对飞行的影响越来越大。兰州中川机场地处青藏高原东北侧，虽然气候干燥年降水量较少，但降雪期较长，平均每年长达194天，根据民航气象行业标准，导致能见度低于1000m的中度以上强度的降雪平均每年也会出现3～4次。针对降雪天气已经进行了很多研究[1-5]，随着数值预报的发展降雪预报的精细化程度也越来越高，并由于航空气象中对预报的精细化程度要求较高，因此在降雪天气精细化预报方面的研究有利于提升兰州中川机场的航空气象服务水平。EC细网格数值预报产品有着较高的时空分辨率，其空间分辨率在地面为0.125°×0.125°、1000～100 hPa为0.25°×0.25°，时间分辨率为3h，为预报员制作精细化气象要素预报提供了重要的参考依据，因此有关EC细网格数值预报产品释用方面的论述也较多[6-10]。本文利用常规气象资料和EC细网格数值预报产品，对2015年10月发生在兰州中川机场的一次降雪天气过程进行分析和预报释用，一方面揭示该地区降雪发生的环境条件，另一方面为在该地区数值预报资料的应用上积累经验，从而提高该地区降雪预报的准确率和精细化程度。

1 天气过程回顾

2015年10月25日夜间至26日上午兰州中川机场出现了2015年秋冬季的首场降雪天气。此次降水过程从25日22：00（北京时，下同）持续至26日10：23，呈现雨转雨加雪，再转为雪的相态变化，25日22：00至25日23：15为雨，25日23：15至26日00：15为雨夹雪，26日00：15至26日10：23为雪，期间的降水量为6.9mm，最大积雪深度为4cm。受降雪影响，26日00：34～02：25能见度低于1000m，26日01：45～02：25能见度低于500m。在民航气象行业标准中，降雪强度根据能见度的好坏来划分，能见度≥1000m为小雪，能见度≥500m且<1000m为中雪，能见度<500m为大雪，因此降雪期间兰州中川机场在26日01：45～02：25为大雪天气、26日00：34～02：25为中雪天气、其它时段为小雪天气。

2 实况资料分析

2.1 天气形势分析

分析25日08时～26日08时高空图及地面图（图略）。在我国的长江以北地区，500hPa上有高原槽自西往东移动，700hPa上有高空槽自西往东移动，高空槽的南段为一切变线，500hPa及700hPa上均有较强的锋区自西北往东南移动。南下的锋区带来强冷空气，500hPa上的高原槽及700hPa上的切变线带来暖湿空气，25日20时～26日08时兰州及其附近区域正好位于冷暖空气的交汇地带。与空中冷空气相配合，地面也有强冷空气自西北往东南移动，冷空气于25日下午至夜间过境兰州中川机场。在上述天气形势之下，25日夜间至26日上午兰州中川机场迎来了一次降水天气过程，由于冷空气的影响，随着700hPa及地面温度的不断降低，整个降水过程呈现雨转雨加雪，再转为雪的相态变化。

2.2 物理量场分析

图1a及图1b分别为25日20时500hPa与700hPa的比湿场，由图可见，500hPa上青海及河西中东部有一湿舌，兰州中川机场位于湿舌的边缘处，700hPa上青海中东部及甘肃中南部也有一湿舌，兰州中川机场位于湿舌内，其500hPa与700hPa的比湿都较大，说明25日夜间兰州中川机场上空有较充沛的水汽含量。圖2a及图2b分别为25日20时500hPa与700hPa的水汽通量散度场，由图显示，500hPa上有负的大值区位于兰州中川机场附近，700hPa上有负的大值区位于靠近兰州中川机场的青海东北部，说明25日夜间兰州中川机场上空可有较强的水汽辐合。25日20时500hPa与700hPa的温度平流场（图略）上，兰州中川机场均位于较强的冷平流区附近，预示着25日夜间兰州中川机场上空会有较强降温。根据上述物理量场的分析，兰州中川机场上空较充沛的水汽含量、较强的水汽辐合及较强的降温，均有利于此次降雪天气过程的出现。

3 EC细网格数值预报产品的释用

下面在此次降雪天气过程中进行EC细网格数值预报产品的释用，释用过程中采用的初始场时间为2015年12月24日20时，由于兰州中川机场的海拔高度较高达到了1947m，因此在释用过程中分析高空物理量时主要分析500hPa与700hPa的物理量。

3.1 高空风温与2m温度

分析EC细网格预报的25日23时、26日02时、26日05时的500hPa与700hPa风温场（图3），500hPa上有高原槽在25日23时至26日05时东移并过境兰州中川机场，槽前的西南气流很强达到了20m/s以上，与高空槽相配合，有较强的锋区也在此时段内自西北往东南移动并过境兰州中川机场，700hPa上也有较强锋区自北往南移动并过境兰州中川机场。表1为EC细网格预报的25日14时至26日08时兰州中川机场附近500hPa、700hPa及2m的逐3h温度，500hPa与700hPa上的温度在25日20时至26日08时的12h内分别下降了约4.5℃和6℃，降温幅度都较大。一方面受冷空气的影响，另一方面受日变化的影响，25日14时至26日08时2m温度不断降低，23时后2m温度降到低于4℃，同时段700hPa的温度降到低于-3℃，由于兰州中川机场海拔较高，700hPa与地面的高度差较小仅为1.1km左右，因此若出现降水，23时后降水相态应由雨转变为雪。槽前具有强西南气流的高原槽提供了较强的上升运动和水汽输送，再加上空中及地面较强的降温，从而有利于兰州中川机场在25日23时至26日05时出现降雪天气。

表2为EC细网格预报的25日20时至26日08时兰州中川机场附近500hPa与700hPa的逐3h比湿，500hPa的比湿先增大后减小，25日20时至26日02时及26日05时至08时分别有较大的增幅与减幅，26日02时达到2.73g/kg的最大值，说明500hPa上有水汽的集聚与释放。700hPa的比湿一直在减小，从25日20时的4.42g/kg减小至26日08时的2.12g/kg，减幅较大，说明700hPa 上存在水汽的释放。在深秋季节，兰州中川机场附近500hPa和700hPa上的比湿达到2g/kg和4g/kg是比较大的值，说明空中的水汽较充沛。EC细网格预报的26日02时500hPa的水汽散度通量场（图4）显示，兰州中川机场附近有-20 kg/hPa·m2·s的负值中心，有较强的水汽辐合，更加说明25日20时至26日02时500hPa上有很明显的水汽集聚。表3为EC细网格预报的25日20时至26日08时兰州中川机场附近500hPa与700hPa的逐3h相对湿度，500hPa的相对湿度在26日02时和05时在90%以上，700hPa的相对湿度在25日20时至26日02时在90%以上，在26日05时和08时在70%以上。根据上述对EC细网格预报的高空比湿、水汽通量散度与相对湿度的分析，在25日23时至26日05时，兰州中川机场上空的水汽条件较好，尤其是26日02时的水汽条件很好。再结合前面对EC细网格预报的高空风温和2m温度的分析，兰州中川机场在25日23时至26日05时非常有利于降雪的出现，并且降雪强度可能较大，期间出现中雪或大雪的可能性较大。

3.3 逐3h降水量

EC细网格预报的25日20时至26日14时兰州中川机场附近的逐3h降水量（表4）反映，25日20时至26日08时的逐3h降水量有明显的增大与减小的过程，25日23时至26日05时的逐3h降水量均大于1mm，此时段预报的降水量达到了2.94mm。EC细网格预报的降水量与实况降水量具有一定的差距，但其变化趋势能较好的反映降水的变化情况，并且秋冬季节EC细网格预报的兰州中川机场附近的逐3h降水量很少达到1mm，因此结合前面其他EC细网格数值预报产品的分析结论，可最终得出降雪主要出现在25日23时至26日05时，并期间有中雪或大雪的预报结论。在天气实况中，降雪正好主要集中在25日23时至26日05时，并期间出现了中雪和大雪，说明通过对EC细网格数值预报产品的释用，能较为精细的预报出兰州中川机场出现的此次降雪天气。另一方面EC细网格预报的逐3h降水量大于0.1mm的时段在25日20时至26时11时，与天气实况中的降水时段较一致，说明EC细网格预报的逐3h降水量对此次降雪天气过程的降水时段具有较好的指示性。

4 结论

1）500hPa上的高原槽及700hPa上的切变线带来的暖湿空氣造成兰州中川机场上空较充沛的水汽含量，500hPa上槽前具有强西南气流的高原槽提供了较强的上升运动，空中及地面的强冷空气造成兰州中川机场上空及地面较强的降温，在上述有利条件的作用下导致了此次降雪天气过程的出现。

2）EC细网格数值预报产品对此次降雪天气过程所需的环境条件反映的较好，通过对其预报的高空风温、2m温度、高空比湿、高空水汽通量散度与高空相对湿度这几个物理量的分析，可大致判断出降雪的主要时段及降雪的强度。

3）EC细网格预报的逐3h降水量对此次降雪天气过程的降水时段具有较好的指示性，在对其他EC细网格数值预报产品分析的基础上再结合逐3h降水量的分析，可较为精细的预报出此次降雪天气。

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作者简介：逯野（1979-），男，吉林农安人，本科，民航甘肃空管分局气象台预报室副主任。

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