基于卫星与双极化多普勒天气雷达的湖南中部地区一次极端暴雪应用分析

赵恩榕 , 潘筱龙 , 姚 蓉* , 陈 龙 , 姚 倩 , 苏 涛

（1.湖南省气象台，长沙 410118；2.气象防灾减灾湖南省重点实验室，长沙 410118；3.湖南省气象局机关服务中心，长沙 410021）

引 言

暴雪是我国中东部地区经常出现的一类灾害性天气现象，常常造成巨大的经济损失和社会影响。国内外气象学者先后对暴雪过程中气候背景、天气形势、热力动力特征和影响暴雪的水汽条件、垂直速度、涡度等物理量进行了大量的深入研究。尹东屏等[1]研究指出低温雨雪等灾害天气具有明显的年际、年代际变化特征。高辉等[2]分析了2007—2008 年初的拉尼娜事件，发现其是造成2008 年南方极端雪灾的气候背景。姚蓉等[3]研究发现冬季南支槽分裂的低槽对湖南地区降雪强弱和维持有较大的影响。庄晓翠等[4]、李津等[5]、冯丽莎等[6]均分析了中层西南暖湿气流、低层偏北气流的配置，发现其对暴雪产生有增幅作用。对中国南方地区而言，雨雪转换的关键因素为700 hPa 湿度和整层大气温度层结[7-9]，深厚的湿层、高低层急流耦合、中层低槽和地面冷空气等均可为暴雪加强提供有利的水汽条件和动力抬升条件[10-14]，而700 hPa 正涡度平流中心对暴雪发生有一定的指示意义[15]。

近年来，多普勒雷达已被广泛应用于雨雪过程监测。已有研究[16-19]表明，对于大气中降水属性的判断与识别、观测和分类，双极化多普勒天气雷达有较好的指示意义。目前，双极化多普勒天气雷达资料大多被用于研究夏季强对流天气，尤其是冰雹、雷暴大风等灾害性天气[20-22]；冬季降水由于雷达回波较弱且受融化层干扰，导致对降水粒子相态判断不足[23-25]，故而针对冬季低温雨雪过程的研究成果相对偏少。特别是在取消夜间人工常规观测业务后，对雨雪相态转换的监测能力下降，使得雨雪相态转换的预报预警难度进一步加大。

2022 年2 月22—23 日湖南中部地区发生了一次降雪强度大、维持时间短、雨雪相态转换快、积雪范围广以及积雪深度大的低温雨雪过程，多地积雪深度突破历史极值，并伴有轻度雨凇和冻雨，致使省内交通、农业乃至城乡居民日常生活均受到了严重影响。据统计，截止到23 日07 时，共有受灾人口20.76 万人，受灾农作物面积8740.44 hm2，倒塌房屋25 户171 间，直接经济损失高达1.18 亿元。针对此次极端暴雪过程，本文基于站点实测资料、再分析资料和红外卫星资料，首先分析了极端暴雪过程概况、环流背景以及冷云团变化特征，再进一步应用双极化多普勒天气雷达基本产品研判融化层高度、降水粒子相态属性，最后使用风廓线（Vertical Wind Profile，VWP）产品揭示高空风场以及冷暖平流随时间的演变，旨在为加强双极化多普勒天气雷达产品在降水相态识别及极端降雪监测预警等方面的应用提供科学依据。本研究是首次将2021 年才投入湖南省业务应用的双极化多普勒天气雷达产品用于冬季极端降雪监测，同时运用双极化多普勒天气雷达模糊逻辑判断法[26-27]分析此次天气过程，其对极端降雪短时临近预报、预警业务具有重要参考价值。

1 极端暴雪过程概况和环流形势演变

1.1 暴雪过程实况

2022 年2 月17—23 日湖南省出现一次低温雨雪天气过程，主要分为17 日晚间至19 日白天、19 日晚间至21 日以及22 日至23 日凌晨共三个阶段，其中降雪影响范围最广且强度最大的第三阶段是本文的分析重点。如图1 所示，此次天气过程中，湖南省12 个市州65 个县市区出现降雪，尤以湘中地区最为严重，有18 个县市区出现暴雪，11 个县市区出现大暴雪，12 个县市区出现特大暴雪；邵阳市区、邵阳县最大积雪深度达30 cm，位居1961 年以来288 次过程第6 位，为2011 年以来最强；邵阳市区、邵阳县、隆回、洞口、洪江积雪深度均突破当地历史极值，武冈与当地历史极值持平（表1）。

表1 积雪深度突破或平历史记录台站信息

图1 2022 年2 月22 日08 时—23 日02 时湖南省积雪深度（a，单位：cm）和累计雨量（b，单位：mm）空间分布

1.2 环流背景与影响系统演变

图2 给出了此次低温雨雪天气过程的环流背景。22 日20 时500 hPa 上，欧亚大陆为两槽一脊的倒Ω流型，贝加尔湖上空为阻塞高压脊（阻高17 日建立并稳定向东移动），鄂霍茨克海上空庞大的低涡系统缓慢东移，致使阻高东移缓慢；脊前冷空气不断在华北地区堆积，使得该地上空有一冷性横槽，槽后强盛的偏北风带动冷空气南侵并在蒙古国—河套—内蒙一带堆积，地面上有两个庞大的冷高压中心，分别位于蒙古国西部和内蒙东部，中心气压分别为1045 hPa和1042.5 hPa，地面1032.5 hPa 线压至南岭山脉地区，湘中地区地面气温在0 ℃以下；低纬度地区南支系统发展东移，将孟加拉湾的暖湿水汽源源不断地向湘中输送。从风场来看，700 hPa 自云南、湘中往江南一带有明显的强风速带，22 日08—23 时发展最为旺盛，最大风速达20 m/s，使得湖南地区上空湿层增厚，急流左侧有切变生成并东移；同时，高原东部有短波槽东移与南支槽同位相合并加强，低槽与切变线系统的移入使得湘中上空动力扰动作用增强，将水汽强烈辐合抬升；850 hPa 东北急流建立，风速达16 m/s，深厚冷垫的强迫斜升作用加强了水汽的辐合上升。从高低空锋区强度（图略）来看，650～850 hPa 均有强锋区发展，说明该时段锋区的强烈发展导致大气层结对流不稳定，为降水的发生发展提供了较好的能量条件，再配合温度快速下降至0 ℃以下的温度层结，使得雨快速转为雨夹雪或纯雪。23 日02 时，随着200 hPa 高压脊以西转为暖平流，500 hPa 以西转为冷平流，不利于阻高发展，最终阻高崩溃减弱，南支波动和700 hPa 急流轴的移出共同导致动力抬升、水汽及能量条件的减弱，同时位于冷高压后部的地面受偏南气流控制，逐步增温，过程趋于结束。综上可知，此次过程中湖南地区最强降雪阶段与700 hPa 急流最强时段对应。

图2 2022 年2 月22 日20 时（a）500 hPa 位势高度场（黑色等值线，单位：dagpm）和温度场（红色等值线，单位：℃），（b）700 hPa、（c）850 hPa 风场（风向杆，单位： m/s）和温度场（红色等值线，单位：℃）以及（d）地面气压场（填色，单位：hPa）空间分布（红色箭头为急流轴，红色双实线为切变线，）

2 冷云团演变特征

高层冷平流、低层暖平流形成的不稳定层结有利于对流发生。当对流发展到一定阶段，云体伸入0 ℃层高度以上，云中会出现过冷水滴、霰粒和冰晶等，这种由不同相态的水汽凝结物形成的温度低于 0℃的云即冷云。根据此次极端暴雪过程中主要降雪时段的云顶亮温（TBB）时间演变，可将整个过程分为三个阶段，即22 日04—09 时为酝酿发展阶段，22 日10—23 时为成熟阶段，23 日00—03 时为减弱阶段。

22 日04 时和05 时（图略），分别在四川以南、贵州以南存在块状云团，其TBB 最低值约为-25 ℃，共同形成了湘中降雪的源地；较低的云则向孟加拉湾延伸，同样说明水汽自孟加拉湾不断向湘中输送；在高原东侧川西地区低槽加深，引导低层低值系统发展，对应有扰动云系生成东移，随后与南支槽云系叠加并互相影响；随着700 hPa 急流增强，该急流轴左侧的另一云带呈西南—东北向移动发展，最后与南支槽云系叠加互相影响，是此次极端暴雪过程中云带发展与维持的重要原因。

如图3a 所示，22 日07 时湘西地区面积较大的块状云中不断有TBB＜-20 ℃的小块状云新生，并自西南向东北移动发展，其中TBB 最低值为-25 ℃，此时湘西州、怀化部分地区受其影响开始降雪。10 时（图3b），随着云系在东移过程中持续发展，TBB＜-25 ℃块状云的面积逐步扩大，影响邵阳地区，致使当地出现降雪。16 时（图略），在南下冷空气与显著增强的西南急流引导下，东移的冷云带与急流左侧的西南—东北向移动云带合并叠加，湖南地区最小TBB 值约为-35 ℃，呈西南—东北走向带状发展并增强；此时湘中处于两云系相交区域，冷暖空气汇合较明显，不稳定层结增强，高空锋区明显，同时冷空气的强迫抬升作用有利于冷云团的生成并发展。17 时（图3c），上述云系逐渐连成片，范围继续扩大，形成一条西起贵州经湘、鄂东至安徽的宽广云带，宽约700 km，长约1700 km，云带中存在数个TBB＜-30 ℃块状β 中尺度云团，呈现出上升的楔形分布特征，说明中层暖湿气流沿低层冷垫爬升。由于干冷空气持续侵入，使得云带北侧TBB梯度逐渐增强，北侧边界越发清晰，结构较南侧更为紧密，因此云带能长时间维持。可见，22 日10—23时不断有云系生成，且云带整体自西南向东北移动，反复影响湘中地区，形成“列车效应”，使降雪时间维持较长。根据实测资料，该时段湘中一带出现暴雪或特大暴雪，18 个县市积雪深度超过10 cm，其中邵阳县、邵阳、洪江、隆回、涟源积雪深度均超过20 cm，邵阳县更是深达30 cm。

图3 2022 年2 月22 日07 时（a）、10 时（b）、17 时（c）和23 日00 时（d）TBB 空间分布（填色，单位：℃）

23 日00 时（图3d），随着700 hPa 西南急流减弱，水汽、不稳定能量以及动力抬升作用减弱，冷云不再发展，TBB＜-25 ℃的云团逐步东移出湖南地区，西部冷云团虽已消失，但由于低层云仍存在，因而湘中部分地区仍有一些小雪或雨夹雪。直至02 时（图略），湖南地区云带完全移出，降雪趋于停止。

综上可知：成熟阶段随着云带自西南向东北移动，而嵌入其中的β 尺度云团不断新生，反复影响湘中地区，形成类似列车效应的传播是此次极端暴雪的主要原因；TBB＜-30 ℃冷云团边缘最大梯度位置与暴雪落区对应较好，对湖南暴雪落区预报具有一定指示意义。

3 降雪的双极化多普勒天气雷达特征

双极化多普勒天气雷达比非偏振多普勒天气雷达多3 个基本产品，即相关系数（CC）、差分反射率（ZDR）、差分相移率（KDP），对冬季降水相态的识别效果较好。由于气象粒子性质均一且规则对应较高CC 值，而粒子性质不一且形状不规则对应较低CC值且噪声大，因此可根据CC 值识别融化层。ZDR 值随气象粒子水平尺寸与垂直尺寸的差值增大而显著增大，其中一般雨滴呈扁平的旋转椭球形（ZDR＞0），大雨滴呈更扁平的椭球形（ZDR 可达3～5 dB），冰雹接近于球形（ZDR 值近似为0），但融化的小冰雹可呈现出大雨滴的特征。KDP 可以用来识别强降水区域，数值越大通常反映出正常大气中雨滴数量较多且粒子形状较大较扁平，而且固态粒子对KDP 贡献很小，使其对暖云降水的指示作用强于冷云降水。

3.1 双极化多普勒天气雷达对融化层的判断

日常业务中，冬季低温雨雪过程中对雨雪相态转换的预报以及监测能力都较为薄弱，若融化层能被判断出来，再通过分析得到粒子相态，则能提前预报预警雨雪过程的转换。由于湖南地区目前仅有4 部双极化多普勒雷达投入业务使用，偏西部地区的仅邵阳站，故本节以邵阳地区为例，对该次雨雪过程融化层高度进行分析判断。

分析22 日08 时邵阳双极化多普勒天气雷达0.5°仰角基本反射率因子空间分布（图4a）可知，此时邵阳地区降水量级为小雨，距邵阳西北方向50～100 km的地区回波强度较弱，且未显示出明显的0 ℃层亮带特征，难以获得有关融化层的信息。因此，进一步对邵阳双极化多普勒天气雷达基本产品沿图4a 中AB线位置所作的垂直剖面（图4c～f）进行分析。从图4c可以看出，回波顶高度在5 km 附近，1.7～3.2 km 高度上存在30 dBZ 以上的显著大值区（最大值小于45 dBZ），分布较为平直（图中双红线），与0 ℃层亮带特性一致。结合CC 产品（图4d）可知，其0.8～0.9 之间的低值带同样位于1.7～3.2 km 高度（图中白线）。分析ZDR产品（图4e）发现，在1.7～3.2 km 高度上的粒子水平尺寸较垂直尺寸偏大。综上可知，依据双极化多普勒天气雷达基本产品表现出的特征并结合模糊逻辑法，可判断此处为融化层高度。由于此次降雪是自西向东发展，上文所选剖面接近怀化探空站，因此图4b 给出了怀化站探空分析。如图所示，700 hPa 附近存在一个温度在0 ℃的浅薄暖层，较为符合双极化多普勒天气雷达产品对融化层高度的主观判断，说明综合分析双极化多普勒天气雷达各项产品来判断融化层高度是基本准确的。由于所选剖面位于雪峰山，其海拔高度约1500 m，因此还是考虑以固液混合相态为主。随着冷空气的快速南压，大气环境温度迅速降低，融化层高度因此降低，09 时dBZ 大值区开始接地（图4f），同时从CC 图（图略）可以看出越往西边CC 值越高（接近0.99），反映出纯雪特征，表明此时邵阳西部开始逐步转为纯雪，而邵阳本站从10 时开始出现纯雪（图4g）。

图4 2022 年2 月22 日08 时邵阳双极化多普勒天气雷达0.5°仰角反射率因子空间分布（a，单位：dBZ），怀化T-lnP（b），沿图a中AB 的雷达反射率因子（c，单位：dBZ）、相关系数（d）、差分反射率（e，单位：dB）垂直剖面；22 日09 时沿图a 中AB 的雷达反射率因子垂直剖面（f，单位：dBZ）；21 日20 时—23 日02 时邵阳逐时降水量及降水相态变化（g，单位：mm）

3.2 降雪开始阶段

如图5a 所示，21 日23 时26 分在长沙双极化多普勒天气雷达的西南偏西方向50～150 km 区域（涟源站附近），已出现连续的片状回波，回波强度30～35 dBZ。如图5b 所示，50 km 圈层内是一致的东北风，表明低层冷空气不断南下，形成冷垫；50 km 圈层外是一致的西南风，其高度约为700 hPa，表明700 hPa 有较强的西南水汽输送，同时伴随着风速的辐合。对应在图5c 中，雷达西南方向相关系数CC 呈较均匀的“红酒”色，数值均大于0.98，表明700 hPa 高度粒子相态均一。实际上，此时在涟源已经出现小雪，结合地面温度接近0 ℃且850 hPa 温度在-2 ℃以下的条件，可以判断出西南方向700 hPa 高度的粒子相态为纯雪。同时在图5d 中，西南方向大片区域ZDR 值在0.5 以下，KDP 值也较小（图5e），符合干雪相态特征。根据图5f 可把该区域判定为干雪，说明客观分类产品有一定参考意义。

图5 2022 年2 月21 日23 时26 分长沙双极化多普勒天气雷达0.5°仰角反射率因子（a，单位：dBZ）、1.5°仰角平均速度（b，单位：m/s）、相关系数（c）、差分反射率（d，单位：dB）、差分相移率（e，单位：°/km）、粒子分类（f）空间分布

如图5c 所示，在距离雷达中心西偏南方向100～150 km 的红圈区域（双峰站附近），CC 值在0.8～0.9 之间，表现出较为杂乱且偏小的特征，说明此区域粒子性质差异大。这是由于雷达接收到一个取样体积内的水平极化波和垂直极化波脉冲的相似度较小，反映了至少存在两种以上相态的粒子，导致CC 值偏小。结合双峰站垂直温度层结（图略）分析，发现700 hPa存在明显的暖性逆温层，可推断出双峰附近存在不同相态粒子的混合，从而导致CC 值较小，因此初步判断该区域为融化层。从图5d 中红圈区域来看，ZDR值呈现不均一状态，且ZDR 值略高于其它地区，最大值超过2.5 dB。虽然冬季700 hPa 温度相对较低，但南支槽前西南急流提供了动力以及水汽条件，同时该区域有明显的风速辐合，也利于粒子碰并形成大雨滴或者大的雨雪混合物，这是其ZDR 值较其余纯雪区域偏大的原因，也表明该区域是融化层的可能性非常大。从实况来看，此时红圈区域（双牌站附近）出现了雨夹雪。需要指出的是，图5e、f 中红圈区域均呈现出黑色，这是由于CC 值低于0.9 时，双极化多普勒天气雷达RPG 软件不对KDP 和粒子相态分类（HCL）产品进行计算导致的，也说明KDP 对粒子相态转换判定的指示意义不显著。

3.3 降雪最强时段

22 日12 时，一条西南—东北向的较强回波带出现在长沙双极化多普勒天气雷达站南侧，并从14 时开始逐步加强，长度在16 时达到275 km 左右（图6a），中心回波强度在30～35 dBZ 之间，12—20 时该较强回波带不断自西南向东北传播，反复影响湘中地区，同样形成类似“列车效应”，导致此次降雪过程持续约13 h（图6g），甚至造成湘中地区暴雪；由平均速度分布（图6b）可知，接近雷达的低层有一个小的“牛眼状”速度对，达到15 m/s，说明低层东北向冷空气势力较强，而高层依旧是一致的西南风，表明高层西南气流在低层冷垫上爬升；由相关系数分布（图6c）可知，较强回波带所对应区域的CC 值呈较均匀的酒红色，均大于0.99，表明粒子相态均一；由差分反射率分布（图6d）可知，较强回波带所对应区域的ZDR 值也呈均匀态，且ZDR 值接近0 dB；从差分相移率分布（图6e）来看，强回波带所对应区域的KDP 值也较小；从粒子分类情况（图6f）来看，较强回波带所对应区域也表现为纯雪特征。综上可知，此时区域降水相态为纯雪且尺寸较大，与最强时段实况基本一致。此外，图6b 中有一条非常清晰的零速线与风向辐合区相对应，源源不断的西南水汽输送与强冷空气在此交汇，致使湘中地区降雪强度在这一时段达到峰值。总的来说，客观产品对降水粒子的判断和主观判断结果基本一致，高CC值（＞0.99）和低ZDR 值（0 dB）一般可作为纯雪判据。

图6 2022 年2 月22 日16 时05 分长沙双极化多普勒天气雷达0.5°仰角反射率因子（a，单位：dBZ）、1.5°仰角平均速度（b，单位：m/s）、相关系数（c）、差分反射率（d，单位：dB）、差分相移率（e，单位：°/km）、粒子分类（f）空间分布以及21 日20 时—23 日02 时长沙逐时降水量及降水相态变化（g，单位：mm）

3.4 降雪结束阶段

22 日20 时后，长沙双极化多普勒天气雷达站南侧西南—东北向较强回波带快速南压并逐渐减弱。23 日02 时，该回波带强度和范围均逐渐缩小，长沙北侧50～100 km 反射率因子为20 dBZ（图7a），东北风逐渐减弱（图7b），ZDR 在0～0.6 dB（图7d），在长沙西北部仍存在若干小于0.97 的CC 低值区（图7c）。可见，降雪过程趋于结束，此时应考虑为固液相态混合粒子。

图7 2022 年2 月23 日02 时19 分长沙双极化多普勒天气雷达0.5°仰角反射率因子（a，单位：dBZ）、1.5°仰角平均速度（b，单位：m/s）、相关系数（c）、差分反射率（d，单位：dB）空间分布

3.5 风廓线特征

风廓线产品由速度方位显示（Velocity Azimuth Display，VAD）算法在每层计算得到，代表了雷达上空60 km 范围内风向风速随高度的变化。若计算结果显示为ND，则可能有以下几种情况：一是VAD 算法取样少于25 个资料点；二是均方根误差大于4.8 m/s，即得到的值不可靠；三是对称性大于7.3 m/s，即表示风速不均匀；四是无云的情况下，也可能显示为ND，即为相对干区[28]。

图8 给出了此次暴雪过程中长沙双极化多普勒天气雷达VWP 特征以及各层温度随时间的演变。分析可知，降雪前（21 日19—22 时），由低到高均有厚度较大的ND 层出现，且厚度随时间增加，最高达7 km（图8a），说明干冷空气南下影响长沙，有利于降雪前地面冷垫形成，尤其是21 日20 时前后气温降幅约4 ℃（图8e）。可见，降雪前期阴天无雨，低层湿度小，融化距离长，融化速度慢，是此次雨雪相态转较快的原因，同时有利于地面积雪[29-30]。21 日后半夜开始（图略），700 hPa 西南气流逐步建立发展，西南气流辐合带主要位于在湘中以北地区，低层偏东气流也随时间逐步加强，有利于地面冷垫的维持，22 时在2.4 km附近出现弱的垂直风切变。

图8 2022 年2 月21 日21 时（a）、22 日02 时（b）、22 日15 时（c）、23 日03 时（d）长沙双极化多普勒天气雷达VWP 特征（单位：m/s）以及长沙各层温度随时间的演变（e，单位：℃）

22 日00 时（图略），0.9 km 高度上偏东气流增大至8 m/s 并向上传递，暖平流逐渐占据长沙地区上空。02 时（图8b），低层偏东气流从0.9 km 处随高度顺转至3 km 处，表明存在暖平流；在2.4～2.7 km 高度上风向发生了接近180°的转变，垂直风切变加强，表明中层暖湿气流沿冷垫爬升；高层为ND 层，构成“冷—暖—冷”的层结特征，有利于固液混合相态粒子的形成，与实况中02 时长沙出现雨夹雪相对应。03 时（图略），随着温度进一步降低，长沙快速转为纯雪。07—09 时（图略），由于中高层中ND 层增厚，导致3 km 水汽输送有所减弱，降雪相应减小。

22 日10 时之后，长沙上空0.9 km 处偏东急流增大至12 m/s 且随高度顺转至5.5 km，暖平流厚度增加，2.4 km 高度垂直风切变增大，西南急流也有所增强，降雪强度开始增加；15 时（图8c），1.2 km 高度风速加大至18 m/s，且风向随高度顺转至6.1 km，暖平流、西南急流增强，2.4 km 高度垂直风切变加大，说明低层冷垫稳定增强，中层暖湿气流的持续使得不稳定层结发展，中低层的垂直风切变有利于不稳定层结长时间维持，使得中层暖气流受低层冷垫强迫斜升，触发不稳定能量释放。从实况来看，14—19 时为此次暴雪过程最强阶段。可见，1.2 km 附近东北急流、3 km 附近西南急流和2.4 km 附近垂直风切变的增强均对降雪预报有一定的指示意义。

23 日03 时（图8d），0.6 km 高度东北气流减弱，转为偏东气流且随高度逆转至4 km 附近，3 km 高度西南气流减弱并转为偏北气流，整层为冷平流控制，垂直风切变消失，降雪过程趋于结束。

4 结论

本文结合区域自动站实测数据、NCEP 再分析数据以及卫星云顶亮温数据，利用双极化多普勒天气雷达产品，对2022 年2 月22—23 日湖南发生的极端暴雪过程进行诊断分析，得到以下主要结论：

（1）本次极端暴雪过程发生在中高纬贝加尔湖阻高及其前部横槽带动高层冷空气南压，地面不断有冷空气补充南下背景下，中纬度低槽与南支槽叠加强了动力抬升作用，中层强盛的西南急流以及低层东北急流使水汽强烈辐合抬升，高空锋区加强上升运动，配合整个0 ℃层以下的温度层结，降雪产生。

（2）成熟阶段随着云带自西南向东北移动，而嵌入其中的β 尺度云团不断新生，反复影响湘中地区，其形成类似列车效应的传播是本次极端暴雪的主要原因，暴雪落区多位于TBB＜-30 ℃冷云团边缘梯度最大处。

（3）双极化多普勒天气雷达CC 值为0.8～0.97，其高度基本匹配融化层高度，可用于分析大气降水粒子的属性。高CC 值（＞0.99）和低ZDR 值（0 dB）一般可以判断其为纯雪，HCL 等相态转变预报对降水粒子的识别均具有一定的指示意义。

（4）VWP 产品在降雪发生前就能探测到2.4 km高度左右形成稳定的垂直风切变，也能捕捉到降雪加强时1.2 km 高度东北急流、3 km 高度西南急流以及2.4 km 高度垂直风切变均相应增强的变化特征。2.4 km垂直风切变稳定持续十几个小时为此次极端暴雪过程提供了有力的动力条件，同时有利于不稳定层结建立与维持。近地面干冷下垫面的维持，是此次过程雨雪转换快、积雪深度深的主要原因。