青海气象2008年第2期
海东地区一次寒潮天气的分析
何卓玛 马学莲 王志远 雷生国
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(1.海东气象台,海东 810600;2.青海省气象台,西宁 810001)
摘 要:利用天气学及物理量场分析方法,对2006年3月12～13日海东地区出现的寒潮天气过程的环流背景、影响
天气系统进行了分析,结果表明:这次寒潮天气主要成因为强暖平流致使西西伯利亚脊加强北挺,脊点伸至新地岛、太梅尔半岛一带,脊前强烈偏东北气流引导超极地冷空气南下,并在脊前形成横槽及地面冷锋,逐渐南压,促成这次海东地区寒潮天气过程。
关键词:寒潮;西伯利亚脊;横槽;急流冷锋;寒潮冷锋
1 引言
寒潮是严重的自然灾害性天气之一,其突出的
特点是剧烈的降温、大风,有时也伴随雨、雪、霜冻等天气,常给工农业及运输业等带来巨大影响,春季寒潮对农业区影响很大,常造成农作物的大面积冻害。3～5月是海东地区出现春季寒潮天气的主要时段。深入分析研究特殊的寒潮天气个例对做好寒潮天气预报将起到积极的作用。
2006年3月12～13日海东地区出现了寒潮天气过程,12日海东地区日平均气温24h内下降幅度达9.0～11.7℃。过程期间,海东大部出现小雪天气,部分地方伴有4～5级东南风。14日全区日平均气温逐渐回升,寒潮天气结束。3月中旬海东地区农作物还未出芽,果树未开花,因此,3月寒潮天气主要影响交通运输及人们的生活。2 天气形势特征分析
这次寒潮天气过程是由于强暖平流使西西伯利亚脊发展北挺,其脊点伸至极地的新地岛、太梅尔半岛一带,并在脊前形成一横槽及槽底强的急流锋区,其脊前的偏东北气流携带极地冷空气南下在横槽后积聚并逐渐南压,造成海东地区的寒潮天气。2.1 寒潮的初始阶段
3月9日08时500hPa高空图上(图略),欧亚上空为一槽一脊型,脊在西西伯利亚,脊点在新地岛一带,巴湖东北部至鄂霍次克海为一宽广的低槽区,温度场上有稍落后于高度场的温度槽与之配合,并在贝湖西北部的低槽区有-44℃冷中心配合,西西伯利亚脊上暖平流向北输送,此动力加压作用促使
高压脊向北加强发展,变高配置为脊的东北侧最大,24h变高中心值为+23gpm,脊附近变高大值区也呈东北～西南向,脊前槽底形成强的急流锋区。
10日08时500hPa高空图上(图略),西伯利亚脊向北加强东移并与太梅尔半岛高压合并,使脊变为东北—西南向,脊前NW气流顺转成NE气流,脊前横槽形成,太梅尔半岛的冷空气在极地东风的引导下,极地冷空气与西北路来的冷空气在贝加尔湖合并,使横槽后的冷空气堆积加强,脊的东北侧24h变高中心加强为+30gpm,并随脊略向东北移。脊前横槽区东段向东北收缩东移,西段向西南方向加深并南压。冷中心向东南移至贝湖西部一带并加强为-48℃。槽底锋区进一步加强,且在槽底西风气流中有小波动东移。
11日08时500hPa高空图上(见图1),西伯利亚脊的东北部扩展至雅库次克一带,暖平流使脊加强,脊前的变高中心东移南压至巴湖附近,24h变高中心值+29gpm,脊线位置在75°E,脊前横槽南压至蒙古、新疆一带,低涡在东北北部一带。槽后段有强的冷平流配合,使横槽后段加强(见图2)。实况图上,河西走廊一带西北风风速在20m/s以上。南支槽发展,槽前西南气流及横槽底偏西气流在海东辐合,海东大部分地区陆续出现降雪天气。2.2 寒潮的爆发阶段2.2.1 500ph环流形势
11日20时500hPa高空图上(图略),乌拉尔山有槽发展,西伯利亚脊移至巴湖东北部,脊前仍维持暖平流,脊线位置在80°E,脊前横槽区有冷平流不断输送,槽加深并继续南压,与东北冷涡配合的冷中心为-44℃,槽底(90°～110°E,30°～45°N)急流锋
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区进一步加强,(90°～110°E,30°～45°N)区内有6条等值线,南支槽发展东移至孟加拉湾一带,海东南部西南气流仍维持。
12日08时500hPa高空图上(图略),乌拉尔山槽东移,西伯利亚脊东移至巴湖附近,脊前仍维持暖平流,脊后有冷平流入侵,脊逐渐减弱。24h变高中心值减弱+17gpm,但横槽后段冷平流仍很强,并在槽后段形成-36℃的冷中心,使脊前横槽加强南压至新疆、蒙古西南、甘肃西北部一带,到12日20时500hPa高空图上甘肃西北部形成低涡,并配有-36℃的冷中心,东北冷涡逐渐入海。青海东部、青海北部地区地面24h变温在-9～-11℃,已达寒潮天气标准。南支槽发展东移至孟加拉湾一带,槽前SW气流发展旺盛,海东地区大部分地方降雪天气维持。
13日08时500hPa高空图上(图略),因脊后冷平流侵入,巴湖脊原地减弱,东北低涡将东移入海。甘肃酒泉、马鬃山一带形成-32℃的冷涡,受此影响,海东地区上空仍有冷空气维持,南支槽减弱拉平。
图1 2006年3月11日08时500hPa高度场
2.2.2 地面冷高压及寒潮冷锋的演变
9日20时欧亚地面图上(图略),巴湖、新疆、贝湖以北地区有一冷高压发展东移,高压中心在西西伯利亚一带,中心值为1050hPa,其前的寒潮冷锋在西伯利亚(见图3)。
10日08时(图略),西伯利亚冷高压迅速发展
东移南下,,范围扩大为新疆、蒙古、东北以北地区,高压中心在萨彦岭北部,中心值加强为1057.5hPa,冷空气在天山及蒙古以北,寒潮冷锋在天山及蒙古—东北一带,地面低压快速减弱东移至东北地区。
11日08时,冷高压范围进一步扩大,高压中心
南压至贝湖以西,中心值为1060hPa,海东地区等压
线密集,在(100～1030E,35～380N)范围内有5条等压线,加之高空风速影响,循化、平安等地出现4～5级东南风。寒潮冷锋在天山及华北和山东半岛一带,说明强冷空气席卷我国北方大部地区,影响青海省的冷空气一部分逐渐翻越祁连山,一部分沿河谷东灌入海东地区。
12日08时(图略)冷高压范围进一步往南扩展影响我国大部地区。青海东部地区地面24h变温在-9～-11℃,达到寒潮天气标准。地面图上,13～14日此高压逐渐减弱。
14日08时500Ph高空图上高空脊减弱拉平,脊前低槽区东移入海,甘肃酒泉、马鬃山的冷涡略东移,等压线和等温线重合,此涡减弱,寒潮天气结束,海东地区天气逐渐回暖。
图2 2006年3月11日08时500hPa温度场
图3 2006年3月10日～12日冷锋动态图
3 物理量场分析
温度的变化主要决定于温度平流及非绝热因
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子的作用。温度平流主要考虑平流的冷暖性质和强度。非绝热因子主要考虑辐射、水汽凝结、蒸发、和地面感热对气温的影响。气温的非绝热变化主要表现为气温的日变化和气团的变性。在本次寒潮过程中强降温主要是强冷平流引起的。
分析500Hp温度平流场-V△T,9日08时,40°N以北的欧亚中高纬地区都以负温度平流区为主,负温度平流中心出现在蒙古西部(-15×10-4s-1)、蒙古东部(-10×10-4s-1)。
10日08时,40°N以北的欧亚中高纬地区的负温度平流有所加强,负温度平流中心主要出现在俄罗
斯中部安加拉河(-20×10-4s-1
)、萨彦岭(-20×10-4s-1)、蒙古西部到中国内蒙西部(-25×10-4
s-1
)(见图4)。
图4 2006年3月10日08时500Hpa温度平流场
图5 2006年3月11日20时500Hpa温度平流场 11日08时,俄罗斯中部安加拉河的负温度平
流中心加强为(-35×10-4s-1
),且河西地区已出现(-5×10-4s-1),说明冷空气加强并从高纬逐渐
南压。11日20时负温度平流中心南压至新疆北部、蒙古一带,中心值为(-30×10-4s-1),青海出现
(-15×10-4s-1
)的负温度平流区,说明强冷平流已进入海东地区并影响海东地区(见图5)。
12日08时新疆西部负温度平流中心为(-30×10-4s-1),青海海东、海北负温度平流中心加强
为(-20×10-4s-1
),说明强冷平流在海东地区得到进一步加强(见图6)。
图6 2006年3月12日08时500Hpa温度平流场
13日08时(图略),新疆北部温度负温度平流中心-16×10-4
s-1
,新疆南部平流中心转为+32×10-4s-1,海东仍有负温度平流中心,但强度减弱为-8×10-4
s-1说明海东仍为冷空气控制,而其上游的冷空气减弱,天气渐渐回暖。
4 小结
①海东地区此次寒潮天气就是由脊前的偏东北气流携带极地冷空气南下在横槽后积聚生成冷涡并逐渐东移南压造成的。
②巴湖、新疆、贝湖以北地区冷高压,形成寒潮冷高压及寒潮冷锋,并迅速加强扩展南下。③深厚的冷空气和强冷平流是造成这次海东寒潮天气的主要原因。参考文献:
〔1〕许爱华,乔林等.2005年3月一次寒潮过程的诊断天气
分析.气象,2006年,32(3)∶49～55.
〔2〕钱莉,杨晓林,丁文魁.一次区域性冻害天气的成因分析.干旱气象,2005年,23(2)∶39～43.
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