李雪瑩
新疆克拉瑪依機場 新疆克拉瑪依 834000
3月30日到4月2日克拉瑪依區(qū)域經(jīng)歷了一次以寒潮、大風、降水為主的天氣過程,此次天氣過程歷時四天,持續(xù)時間長,涉及面積廣。風口極大風速為24.8m/s;我區(qū)大部出現(xiàn)小到中量降水,部分地區(qū)達大量,市區(qū)四天累積降水量為7.3mm,其中降水量最大區(qū)域為小拐,降水量17.9mm。整個天氣過程各地48小時降溫均在12℃以上,達到寒潮標準。
分析500hpa高空形勢場,造成這次克拉瑪依區(qū)域寒潮、大風、降水的天氣過程,主要影響系統(tǒng)為中亞低渦,表現(xiàn)為烏拉爾山阻塞高壓引導(dǎo)極地冷空氣沿偏北氣流南下,在長波槽的南段切斷成渦。
圖1 3月29日至4月1日500hpa高空形勢圖
前期,歐亞范圍內(nèi)為兩槽一脊環(huán)流型,東歐為高壓脊區(qū),西西伯利亞至中亞為長波槽區(qū),西西伯利亞冷中心溫度-58度。脊前強的偏北氣流引導(dǎo)極地冷空氣南下,致使槽底鋒區(qū)加強,并在中亞北部切渦,低渦分裂短波位于中亞[1]。
29至31日,東歐脊發(fā)展加強為阻塞高壓,并東移至烏拉爾山,阻高前強冷空氣沿著北風帶南下有利于低渦的加強。阻塞高壓推動中亞低渦緩慢東移,渦底不斷分裂短波東移影響克拉瑪依地區(qū),帶來較明顯的天氣過程。
4月1至2日,中亞低渦減弱并緩慢北抬東移,低渦中心已移出我區(qū),在減弱東移的過程中,低渦底部西南氣流為克拉瑪依地區(qū)補充水汽,北支冷空氣與南支暖濕氣流共同影響造成克拉瑪依地區(qū)持續(xù)降水。
圖2 3月29日至30日地面形勢場
主要系統(tǒng)為烏拉爾山至中亞地區(qū)高壓在東移南壓過程中心強度逐漸增強,至29日,高壓中心位于烏拉爾山南部,中心氣壓值為1049.2 hpa,溫度為-12℃,冷空氣路徑為西北路徑,等壓線密集區(qū)位于中亞,十個經(jīng)距10條等壓線。
克拉瑪依機場位于高壓前緣偏南的位置,海平面氣壓為1015.2,與高壓中心壓差為34hpa,本站溫度為5℃,與高壓中心溫差為17℃,強的氣壓梯度與溫度梯度是產(chǎn)生大風天氣過程的重要因素,并有利于本次天氣的強降溫過程。
30日08時冷鋒鋒區(qū)位于克拉瑪依區(qū)域上空時,在鋒后存在大面積3小時正變壓區(qū),三小時變壓為+2.4hpa,克拉瑪依機場海平面氣壓為1009.8hpa,地面溫度為10℃。20時冷鋒已移至阿勒泰至天山山區(qū)南段,鋒后克拉瑪依基本站溫度為-1℃,降溫幅度為11℃,表明冷暖氣團性質(zhì)差異大。
冷鋒移速較快,隨著冷鋒的快速東移南壓,其后部原位于烏拉爾山的高壓中心位置未發(fā)生明顯變化,但前部分裂,在蒙古形成新的高壓中心,中心氣壓1030.0hpa,構(gòu)成了烏山至蒙古的高壓帶,該高壓帶下部影響我區(qū)。天氣發(fā)生前,克拉瑪依海平面氣壓為1009.8hpa,12小時后增壓6.9hpa,造成了克拉瑪依大風天氣,但加壓不太明顯,且該系統(tǒng)移速緩慢所以風力不大,主要以降水為主。此后該高壓帶減弱并緩慢東移,分裂短波不斷影響我區(qū),造成了我區(qū)30日到4月2日的持續(xù)降水天氣過程。
1、溫度露點差和比濕
露點溫度差和比濕都反映大氣的飽和程度,孟加拉灣一帶為高濕區(qū),其T-Td<3℃,比濕為6~8g/kg,為水汽輸送源地,中亞低渦持續(xù)穩(wěn)定,我區(qū)處在渦前,受西南氣流影響,有充分的水汽自孟加拉灣輸送至我區(qū)。30日至1日克拉瑪依區(qū)域700hpa的T-Td<2℃,處于飽和狀態(tài),可見,此次降水天氣的局地水汽條件很好,從比濕條件來看,克拉瑪依區(qū)域為高比濕區(qū),中心值為3g/kg;850hpa中心值在3~4g/kg之間,濕度條件較好。
2、上升運動分析
從整層來看,200hpa形勢場,沿天山山區(qū)存在一條高空西南急流帶,其中心風速達到56m/s,400hpa,高空急流帶中心風速達到42m/s,西南急流將孟加拉灣的水汽輸送到克拉瑪依上空,為降水提供了充足的水汽來源。由整層分析,克拉瑪依位于渦前正渦度平流,高層西南氣流,低層偏東氣流,克拉瑪依位于加依爾山東側(cè),低層偏東風,上層偏西風,這樣的垂直風切變有利于上升運動,為降水發(fā)生發(fā)展提供有利的動力條件。
圖3 3月30日200hpa至850hpa高度層物理量場分析
29日08時850hpa冷平流位于西西伯利亞中部,冷中心溫度為-19℃,1個經(jīng)距內(nèi)溫差28℃。等溫線密集區(qū)有明顯的風向切變,我區(qū)850hpa溫度為2℃,與冷中心溫差為21℃。31日08時,冷平流中心前緣已進入我區(qū),我區(qū)850hpa溫度為-9℃,24小時降溫幅度為11℃,為我區(qū)強降溫天氣提供有利條件。
30日08時,850hpa溫度為2℃,由于溫度較高,我區(qū)前期以降雨為主,20時850hpa溫度為-1℃,隨著溫度的不斷下降,降水由雨轉(zhuǎn)為雨夾雪,31日,850hpa溫度明顯降低,08時降為-9℃,降水狀態(tài)也由液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)。
2015年3月30至4月2日的寒潮、大風、降水天氣過程,持續(xù)時間長,影響范圍廣,全疆大部均出現(xiàn)寒潮、降水天氣;降水量大,克拉瑪依大部分區(qū)域均出現(xiàn)小到中量降水;主要影響系統(tǒng)是中亞低渦,該次天氣主要受低渦加強東移南下并且不斷分裂短波影響;天氣發(fā)生前,克拉瑪依處在渦前,受西南氣流影響,有充分的水汽自孟加拉灣輸送至本地;高層強烈的輻散運動和低層的輻合運動形成了強烈的上升運動。水汽條件、上升運動為克拉瑪依降水發(fā)生發(fā)展提供有利的條件。