海湖效应降雪的研究进展-OpenRepositoryofNationalNatural.PDF

第 28 卷 第 4 期 海 洋 通 报 Vol. 28 ，No. 4 2009 年 08 月 MARINE SCIENCE BULLETIN Aug., 2009 海（湖）效应降雪的研究进展 1,2 3 4 杨成芳 ，陶祖钰 ，李泽椿 ( 1. 山东省气象科学研究所，山东 济南 250031 ；2. 山东省气象台，山东 济南 250031 ； 3. 北京大学 物理学院大气科学系，北京 100871；4. 国家气象中心，北京 100081 ) 摘 要：回顾国内外有关海（湖）效应降雪的主要研究成果，依据海（湖）效应降雪的定义，对其产生机制、大尺度环流背景及多尺 度相互作用、影响因素和空间形态分类等方面进行的总结和分析。表明，海（湖）效应降雪过程存在多尺度相互作用，海（湖）气 温差、热力不稳定、风向风速、地形、云物理过程等是其关键影响因素，并影响其空间分布形态。数值模拟和多普勒雷达资料是主 要研究手段。在此基础上，经进一步分析指出，未来我国应重点深入开展海效应降雪的空间分布形态及其产生机制研究，提高海效 应降雪的精细化预报能力。 关键词： 海（湖）效应；降雪；影响因素；预报 中图分类号: P426.63+1 ；P732.6 文献标识码：A 文章编号：1001-6932(2009)04-0081-0008 海效应降雪（Ocean-effect snow ）是指冬季冷空气流经暖海面后产生的降雪，包括海面上和陆上降雪。 海效应降雪通常发生在中高纬度沿海特定的区域，如大西洋西岸的加拿大魁北克地区和大西洋东部的英格 兰岛、日本海东部的日本西海岸等。若降雪发生在海湾附近又称为海湾效应降雪 ( Bay-effect snow ) ，如美 国的特拉华海湾、切萨皮克湾和马萨诸塞湾，以及冷空气从东北方向穿越欧洲的芬兰湾、波罗的海后，到 达瑞典东南部产生的降雪等[1] 。与海效应降雪类似机制的有湖效应降雪 ( lake-effect snow ) ，发生在晚秋和 [2] 冬季大湖的下风向地区，著名的有美国五大湖 ( 又称北美五大湖 ) 、大盐湖等 。中国的海效应降雪产生 在环渤海地区，以山东半岛最为显著，当地称为冷流降雪，相应的暴雪称为冷流暴雪。冷流暴雪的水平尺 度接近于中 γ尺度，日降雪量可超过 25 mm 。这种暴雪虽然产生的范围小，但常给当地的交通运输、工农 业生产和人民生活带来严重影响。2005 年 12 月 3 －22 日，山东半岛地区发生了历史罕见的持续性冷流暴 雪，出现了 17 个降雪日，由于降雪持续时间长、强度大、积雪深，导致高速公路关闭、航班延误、客滚 航线停航等陆海空交通瘫痪以及学校停课，造成重大社会影响和经济损失。该过程被列为 2005 年中国十 大气候事件之一，山东半岛雪灾因此引起人们的格外关注。 美国对海（湖）效应降雪的研究已经进行了 30 余年，基于探空、地面、卫星云图、雷达等综合探测 资料，采用统计、诊断、数值模拟等多种方法，从大尺度环流形势到中小尺度分析，对湖效应降雪的概念 模型、产生机制、环流背景、影响因素、预报指标等进行了系统而详尽的研究，积累了丰富的研究成果和 预报经验。其业务化数值模式也从 80 km 的粗网格提高到 5 km 的高分辨率，预报准确率有了很大的提 高。中国过去由于受探测资料缺乏和技术方法的限制，对冷流降雪的研究多集中于天气尺度环流形势，通 过统计学和天气学分析，初步掌握了山东半岛冷流降雪发生的一些天气气候特征，对地形影响也有一些简 单的分析。在预报方法方面，总结出一些定性预报指标，在实际业务中发挥一定作用。由于海效应固有的 中尺度特征，在目前的业务条件下，准确预报窄降雪带的开始、落区、强度、移动和持续时间仍然是很困 难的。 本文对国内外关于海（湖）效应降雪的研究进行了较系统的归纳