摘 要:利用氣象觀測(cè)資料、物理量場(chǎng),運(yùn)用天氣學(xué)分析方法,對(duì)阿爾山地區(qū)2011年3月14-15日一次典型寒潮天氣過(guò)程進(jìn)行分析,尋找寒潮預(yù)報(bào)的指標(biāo),為今后預(yù)報(bào)寒潮提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:寒潮 環(huán)流形勢(shì) 預(yù)報(bào)指標(biāo)
中圖分類號(hào):P458.122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)08(b)-0254-01
阿爾山市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)興安盟西北部,橫跨大興安嶺西南山麓,處于大陸型高山氣候區(qū),寒潮天氣發(fā)生頻繁,總結(jié)寒潮天氣特點(diǎn),建立預(yù)報(bào)指標(biāo),對(duì)今后寒潮預(yù)報(bào)有重要參考作用。阿爾山地區(qū)受到地形阻擋因素的影響,風(fēng)速一般較興安盟其他地區(qū)偏小,寒潮天氣以降溫為主。
1 天氣實(shí)況
2011年3月13-15日阿爾山地區(qū)出現(xiàn)一次大范圍寒潮天氣,與13日相比,24h最低氣溫下降12℃,48h下降14℃。平均風(fēng)力5級(jí)以上,達(dá)到寒潮天氣標(biāo)準(zhǔn)。
2 高空形勢(shì)分析
2.1 500hPa形勢(shì)場(chǎng)分析
2.1.1 高度場(chǎng)
從500hPa高度場(chǎng)上分析,環(huán)流背景為兩槽一脊形勢(shì),12日20時(shí)在貝湖以西,形成一東北-西南向的長(zhǎng)波脊,脊前偏北氣流不斷引導(dǎo)冷空氣南下,在貝湖一帶堆積。極渦向西伸出一個(gè)東-西走向的槽,我市處于橫槽前部,13日08時(shí)東亞大槽徹底崩潰,此槽旋轉(zhuǎn)南下,并快速東移劃過(guò),之后在貝湖形成新的橫槽(圖略),迅速旋轉(zhuǎn)南下補(bǔ)充,14日08時(shí)我市處于槽前部位置,此槽緩慢旋轉(zhuǎn)東移,16日20時(shí)東移入海,完成一次東亞大槽重建的過(guò)程。
2.1.2 溫度場(chǎng)
在11日08時(shí)圖上(圖略)分析,在西西伯利亞有-40℃的冷空氣的堆積,其后冷空氣開(kāi)始爆發(fā)南下,在東移的過(guò)程中有冷空氣不斷南下補(bǔ)充,形成很強(qiáng)的鋒區(qū),14日08時(shí)在蒙古一帶有中心為-44℃的冷空氣,南下補(bǔ)充,使冷鋒加強(qiáng),致使14日溫度劇降,24h內(nèi)溫度下降12℃。
2.2 700hPa形勢(shì)場(chǎng)分析
高低空形勢(shì)配合較好,基本一致,700hPa高度場(chǎng)略超前于500hPa高度場(chǎng);700hPa溫度場(chǎng)有-28℃冷空氣堆積,冷中心位置基本與500hPa一致,有很強(qiáng)的鋒區(qū)。從700hPa高度場(chǎng)與溫度場(chǎng)的疊加分析,溫度場(chǎng)落后于高度場(chǎng),在長(zhǎng)波脊前偏北氣流的引導(dǎo)冷空氣不斷南下,形成較強(qiáng)的冷平流,13日20時(shí)交角接近90°,槽前冷平流很強(qiáng),有利于槽的發(fā)展加深,移速減慢,15日08時(shí)高度場(chǎng)與溫度場(chǎng)基本重合,槽將逐漸減弱,移速加快[1]。
2.3 850hPa形勢(shì)場(chǎng)分析
與高空形勢(shì)基本一致,13日冷空氣前沿已入境,有明顯的鋒區(qū),冷空氣不斷南下補(bǔ)充,致使我市上空一直被冷空氣控制,15日20時(shí)移出。
3 地面形勢(shì)分析
12日20時(shí)我市處于地面低壓頂前部,中心1005hPa,處于冷鋒前,后續(xù)高壓位置位于80-90°N,50°E一帶,范圍較大,中心值1047.5hPa,氣壓梯度較大,過(guò)渡區(qū)等壓線密集。13日20時(shí)地面鋒面過(guò)境,我市位于高低壓過(guò)渡區(qū),高壓中心強(qiáng)度加強(qiáng),中心值1057.5hPa。15日14時(shí)高壓開(kāi)始減弱,逐漸分裂,最后崩潰。
4 物理量場(chǎng)分析
4.1 溫度平流分析
暖平流使局地氣溫上升,冷平流使局地溫度下降,氣溫的變化程度取決于溫度平流的強(qiáng)度[1]。從溫度平流場(chǎng)上可以看出,13日08時(shí)至14日08時(shí)700hPa和850hPa我市處于負(fù)溫度平流影響,中心值達(dá)-40℃/d, 有很強(qiáng)的冷平流,15日08時(shí)以后溫度平流值增加到0℃/d,降溫結(jié)束[2]。降溫強(qiáng)度與冷平流強(qiáng)弱基本一致,略有滯后性。冷平流最強(qiáng)處,風(fēng)力最大。
4.2 垂直速度場(chǎng)分析
上升運(yùn)動(dòng)有利于降溫,下沉運(yùn)動(dòng)有利于升溫[1]。分析700hPa垂直速度場(chǎng)得出,13日08時(shí),垂直速度為負(fù),中心值-40m·s-1,有強(qiáng)烈上升運(yùn)動(dòng),對(duì)應(yīng)風(fēng)速較大,有利于降溫[2]。13日20時(shí)垂直速度場(chǎng)表現(xiàn)為較弱的下沉氣流,在0到20m·s-1之間,下沉作用有利于升溫,但其強(qiáng)度較弱,對(duì)溫度平流的消減較小,500hPa、850hPa與700hPa形勢(shì)基本一致[2]。
5 預(yù)報(bào)指標(biāo)
阿爾山地區(qū)850hPa溫度較接近地面氣溫,850hPa降溫強(qiáng)度基本能反映地面降溫程度。此次寒潮過(guò)程850hPa24h降溫14℃,48h16℃,降溫強(qiáng)度較地面大2℃。
850hPa溫度可作為地面溫度預(yù)報(bào)的指標(biāo),而EC850hPa溫度場(chǎng)預(yù)報(bào)的溫度與實(shí)況較吻合,一般考慮地面溫度降溫強(qiáng)度比EC850hPa溫度場(chǎng)降溫強(qiáng)度小2℃。
6 結(jié)語(yǔ)
(1)關(guān)注在貝湖以西有長(zhǎng)波脊穩(wěn)定存在,脊前存在橫槽的形勢(shì),500hPa有-40℃冷空氣在貝湖一帶堆積,考慮未來(lái)我市將有寒潮天氣發(fā)生,東亞大槽崩潰則為冷空氣迅速南下的標(biāo)志,考慮未來(lái)有降溫天氣。
(2)特別關(guān)注脊前引導(dǎo)氣流的作用,脊前西北氣流將不斷引導(dǎo)冷空氣南下補(bǔ)充,冷平流加強(qiáng),有利于槽的發(fā)展加強(qiáng),將減緩系統(tǒng)的移動(dòng),造成過(guò)程降溫強(qiáng)度大的特點(diǎn)。
(3)EC 850hPa溫度預(yù)報(bào)場(chǎng)對(duì)地面溫度有一定指示意義,850hPa降溫10℃,地面可考慮降溫8℃,850hPa降溫12~14℃,地面考慮10℃以上降溫。
參考文獻(xiàn)
[1] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學(xué)原理和方法[M].3版.北京:氣象出版社,2000.
[2] 陶祖鈺,謝安.天氣過(guò)程診斷分析[M].北京大學(xué)出版社,1989.