牛麗娟 闕龍凱

摘要? ? 本文利用常規(guī)地面與高空觀測(cè)資料對(duì)2017年5月2—4日張掖市寒潮過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明，此次寒潮天氣過程是典型的小槽發(fā)展型。烏拉爾山脊建立和加強(qiáng)，并進(jìn)一步向極地地區(qū)擴(kuò)展，促使來自新地島的極地強(qiáng)冷空氣沿烏拉爾山脊前強(qiáng)北風(fēng)急流南下，堆積到西西伯利亞上空，形成高空低渦。由于烏拉爾山脊頂部冷空氣的侵襲，使烏拉爾山脊向東南方向崩潰，推動(dòng)西西伯利亞強(qiáng)冷空氣大舉南下，從而造成此次寒潮天氣。強(qiáng)的冷平流促使低層鋒區(qū)加強(qiáng)，有利于地面大風(fēng)形成。北支槽前疏散結(jié)構(gòu)有利于高原槽的發(fā)展，高原槽前東移北上的西南暖濕氣流為強(qiáng)降雪提供了豐富的水汽條件。

關(guān)鍵詞? ? 寒潮;烏拉爾山脊;冷空氣;甘肅張掖

中圖分類號(hào)? ? P481.1+22? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A? ? ? ? 文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）12-0195-01

寒潮天氣過程是一種大規(guī)模的強(qiáng)冷空氣活動(dòng)過程[1-2]，也是影響河西走廊地區(qū)農(nóng)業(yè)、林業(yè)及人民生活的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一。根據(jù)歷年的統(tǒng)計(jì)和分析，張掖市48 h寒潮主要出現(xiàn)在春季（3—5月）和秋、冬季（10—12月）。70%以上的寒潮伴有降水、大風(fēng)、沙塵暴等現(xiàn)象，特別是出現(xiàn)在春季的寒潮天氣，常會(huì)造成強(qiáng)霜凍、低溫凍害，對(duì)農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸影響較大。因此，做好區(qū)域性寒潮預(yù)報(bào)服務(wù)極為重要[3-7]。

1? ? 天氣實(shí)況和災(zāi)情

受北方強(qiáng)冷空氣影響，5月2—6日，特強(qiáng)寒潮攜大風(fēng)、沙塵、降雪侵襲張掖。此次過程中，山丹、民樂、肅南出現(xiàn)小雪，積雪深度1 cm;全市出現(xiàn)6～7級(jí)大風(fēng)天氣，并伴有揚(yáng)沙浮塵，最小能見度達(dá)1 413 m;6日凌晨甘州最低氣溫下降至-10.7 ℃，突破甘州區(qū)建站以來5月最低氣溫歷史極值（-10.5 ℃）;4—6日全市最低氣溫下降12～16 ℃，達(dá)到特強(qiáng)寒潮標(biāo)準(zhǔn)。此次天氣過程共造成臨澤縣7個(gè)鎮(zhèn)45個(gè)村，300戶841人受災(zāi)，受災(zāi)面積51.55 hm2，519座蔬菜大棚及部分農(nóng)戶彩鋼板房被風(fēng)刮壞，聯(lián)通通信信號(hào)塔、樹木被風(fēng)刮斷受損，造成直接經(jīng)濟(jì)損失270.4萬元。

2? ? 冷空氣初始階段

寒潮過程前，即4月28日8：00，500 hPa高度場(chǎng)上歐亞環(huán)流形勢(shì)為兩脊一槽型，黑海和里海附近為高空淺脊控制，巴爾喀什湖西北部區(qū)域有高空低渦形成，中西伯利亞至貝加爾湖為高空暖脊控制，北大西洋暖脊向北加強(qiáng)發(fā)展，促使歐洲西海岸低槽伸展并加強(qiáng)，槽前西南急流建立，風(fēng)速達(dá)40 m/s，將地中海暖濕氣流源源不斷地向北輸送。4月29日20：00，位于貝加爾湖附近的高空暖脊崩潰，并開始向東移動(dòng)。巴爾喀什湖附近的高空低渦繼續(xù)維持，低渦北部偏北氣流加強(qiáng)，開始向低渦補(bǔ)充冷空氣，在地中海槽前暖平流非動(dòng)力加壓作用下，歐洲脊繼續(xù)加強(qiáng)發(fā)展，在北歐形成閉合暖中心，溫度暖脊由東歐地區(qū)向北歐擴(kuò)展，并在巴倫支海西部形成了 -24 ℃的閉合暖中心。此外，高空脊線由里海向北歐地區(qū)擴(kuò)展，貫穿到了格陵蘭海，并在北歐和格陵蘭海形成2個(gè)閉合暖中心，高壓中心主體在北緯70°以北，歐洲脊呈現(xiàn)東南—西北走向，脊前西北風(fēng)帶建立，新地島附近的冷空氣沿脊前偏北氣流南下到西伯利亞低槽，增強(qiáng)了其斜壓性;同時(shí)，北美高壓脊也擴(kuò)展至北緯70°以北，促使極地經(jīng)向環(huán)流減弱、緯向環(huán)流發(fā)展，極地冷空氣開始向西西伯利亞和加拿大北部擴(kuò)展。

3? ? 冷空氣醞釀階段

4月30日8：00，500 hPa高度場(chǎng)上，歐洲脊進(jìn)一步向北發(fā)展，高壓脊線打通，并略有東移，在中高緯呈東南西北走向，使得新地島以西的巴倫支海冷空氣沿脊前偏西北氣流和北風(fēng)氣流南下到西西伯利亞上空堆積，形成深厚的西西伯利亞冷低渦。其占據(jù)了西伯利亞中西部，主體十分龐大，低渦底部北緯42°～52°有11條等高線、5條等溫線，槽底最大風(fēng)速為44 m/s，低溫中心溫度達(dá)到了-39 ℃。5月1日8：00，在烏拉爾山地區(qū)形成徑向速度非常大的高壓脊，脊前北風(fēng)急流風(fēng)速進(jìn)一步加大到46 m/s。來自新地島以東的喀拉海冷空氣繼續(xù)向中西伯利亞堆積，低渦緩慢向東移動(dòng)，中心溫度進(jìn)一步降低至-41 ℃。低渦底部有低槽生成，并向北疆地區(qū)擴(kuò)展;冷溫槽也由西西伯利亞地區(qū)向南疆地區(qū)伸展，高空低槽前部呈現(xiàn)疏散結(jié)構(gòu)。在槽前正渦度平流作用下，青藏高原西部有高原槽形成。高原槽前西南氣流發(fā)展，源源不斷地向河西地區(qū)輸送水汽。同時(shí)，地面冷高壓主體在巴爾喀什湖至北疆地區(qū)，高壓中心強(qiáng)度達(dá)到了1 033 hPa，天山以北地區(qū)開始出現(xiàn)了降水、大風(fēng)、沙塵天氣，整個(gè)河西地區(qū)受地面熱低壓控制，升溫較快。

4? ? 冷空氣暴發(fā)階段

5月2日8：00，500 hPa高空?qǐng)D上，在斯堪的納維亞半島北部形成了低渦，不斷分裂短波東移侵襲烏拉爾山脊頂，促使烏拉爾山脊開始略微向東移動(dòng)。3日8：00，北歐低渦不斷加強(qiáng)南壓，使烏拉爾山脊向東南方向衰退，推動(dòng)高空低槽東移南壓，24 h脊前正變高和槽前負(fù)變高分別達(dá)16 gpdm和 -7 gpdm，在貝加爾湖西部形成了低渦中心，低渦中心溫度達(dá)-41 ℃。同時(shí)次，700 hPa溫度槽位于河西，等溫線比較密集;地面圖上冷高壓主體位于北疆地區(qū)，中心強(qiáng)度達(dá)1 033 hPa。河西地區(qū)等壓線密集，氣壓梯度較大，有利于冷鋒后部大風(fēng)形成。西西伯利亞的強(qiáng)冷空氣大舉南下，配合高原東部有切變系統(tǒng)發(fā)展，西南暖濕氣流加強(qiáng)北上，為民樂地區(qū)強(qiáng)降雪提供了豐富的水汽條件。

5? ? 強(qiáng)冷平流

5月2日20：00，700 hPa溫度平流圖上，河西地區(qū)中部存在冷平流中心，中心值為-22.0×10-4 K/s，在500 hPa溫度平流圖上，內(nèi)蒙古西部存在冷平流中心，河西地區(qū)溫度平流為 -17.0×10-4 K/s，300 hPa溫度平流圖上，酒泉西部存在冷平流中心，河西地區(qū)溫度平流為-50.0×10-4 K/s，從低層到高層溫度平流在逐步加強(qiáng)，由于冷平流較強(qiáng)，促使低層鋒區(qū)進(jìn)一步加強(qiáng)，地面氣旋后部的加壓作用增強(qiáng)，氣壓梯度增大。當(dāng)冷空氣前鋒入侵時(shí)，有利于大風(fēng)及沙塵天氣的出現(xiàn)。

6? ? 結(jié)論

（1）此次寒潮天氣過程為典型的小槽發(fā)展型。烏拉爾山脊建立和加強(qiáng)，并進(jìn)一步向極地地區(qū)擴(kuò)展，促使來自新地島的極地強(qiáng)冷空氣沿烏拉爾山脊前強(qiáng)北風(fēng)急流南下，堆積到西西伯利亞上空，形成高空低渦。

（2）由于烏拉爾山脊頂部冷空氣的侵襲，使烏拉爾山脊向東南方向崩潰，推動(dòng)西西伯利亞強(qiáng)冷空氣大舉南下，從而造成此次寒潮天氣。

（3）強(qiáng)的冷平流促使低層鋒區(qū)加強(qiáng)，有利于地面大風(fēng)形成。北支槽前疏散結(jié)構(gòu)有利于高原槽的發(fā)展，高原槽前東移北上的西南暖濕氣流為強(qiáng)降雪提供了豐富的水汽條件。

7? ? 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].北京：氣象出版社，2007：330-331.

[2] 白肇?zé)?，徐?guó)昌，孫學(xué)筠，等.中國(guó)西北天氣[M].北京：氣象出版社，1988：389-402.

[3] 王錫穩(wěn)，孫蘭東，張新榮.甘肅春季第一場(chǎng)罕見強(qiáng)霜凍、凍害天氣的分析[J].干旱氣象，2005，23（4）：7-11.

[4] 李巖英，王汝忠，齊高先.武威市寒潮天氣分析及預(yù)報(bào)[J].干旱氣象，2004，22（1）：49-52.

[5] 錢莉，楊曉玲，丁文魁.一次區(qū)域性凍害天氣的分析[J].干旱氣象，2005，23（2）：39-43.

[6] 毛玉琴，曹玲.河西中部寒潮、霜凍天氣過程對(duì)比分析及預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)[J].干旱氣象，2006，24（4）：51-55.

[7] 楊民，王鵬祥，孫蘭東，等.一次寒潮天氣綜合診斷[J].甘肅氣象，1999，17（4）：6-9.