2024年2月初湖北极端冰冻过程的观测和成因分析

摘要

2024年2月初湖北省遭受了一次极端冰冻天气过程，期间经历了冻雨、冰粒和雪等多种降水相态变化，其中冻雨强度为当地1981年以来最强。为给复杂冰冻天气过程的准确预报及精细化预警服务提供参考依据，利用常规气象观测、双偏振雷达和再分析资料，对湖北此次极端冰冻过程的基本观测特征及成因进行分析。结果表明：(1)此次过程的环流形势表现为，南支槽和副热带高压共同影响，西南气流与偏东路冷空气长时间交汇，西南暖湿气流叠置在低层冷空气之上，垂直方向上存在有利于冻雨发生的“冷-暖-冷”温度夹心层结。700 hPa水汽通量异常偏强、700—800 hPa温度异常偏高和925 h Pa温度异常偏低是此次冻雨强度具有极端性的主要原因。(2)降水相态与垂直温湿层结的关系分析表明，云顶伸展高度、融化层和低层冷垫的厚度及强度是决定降水相态的关键因子，湖北省此次过程冻雨和冰粒均为融化机制降水，冰粒比冻雨云顶高度更高、融化层厚度和强度更弱、低层冷垫厚度和强度更强。(3)此次极端冻雨的双偏振雷达特征表现为强回波主要集中在融化层2～3 km高度附近，有明显的0℃层亮带特征，回波强度为30～45 dBz，最强可达50 dBz；在融化层及以下，相关系数维持在0.7～0.95，存在明显的梯度大值区；差分反射率为正值，强度在1～3 dB，最大达4 dB，与降雨没有明显差异，但与纯雪为负值差异较大。

关键词

极端冻雨 / 冰粒 / 温湿层结 / 双偏振雷达特征