摘 要：利用常規(guī)觀測(cè)資料、NCEP再分析資料等對(duì)2022年11月26—28日巴州1次寒潮天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：100 hPa極渦異?；顒?dòng)對(duì)此次寒潮具有較強(qiáng)指示意義，500 hPa西西伯利亞橫槽逐步轉(zhuǎn)豎南下，引導(dǎo)冷空氣向南暴發(fā)，冷中心增強(qiáng)，且溫度場(chǎng)落后于高度場(chǎng)，低槽發(fā)展加深，巴州出現(xiàn)強(qiáng)寒潮天氣。此次寒潮期間，冷空氣以北方路徑為主，冷空氣發(fā)源于新地島東側(cè)，并在向東南移的過程中逐步加強(qiáng)中心強(qiáng)度，達(dá)到1 057.5 hPa；后期東移南壓，天山山區(qū)附近10個(gè)緯距內(nèi)壓差達(dá)到40 hPa，冷空氣勢(shì)力強(qiáng)、壓差大，造成強(qiáng)降溫大風(fēng)天氣。850 hPa冷平流的強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，范圍明顯擴(kuò)大，巴州、阿克蘇處于冷平流控制，最強(qiáng)為-60×10-5 K/s，巴州境內(nèi)氣溫驟降，出現(xiàn)強(qiáng)寒潮天氣。

關(guān)鍵詞：巴州；寒潮天氣；天氣形勢(shì)；成因分析

中圖分類號(hào)：P458 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）02–0-03

寒潮是大范圍強(qiáng)冷空氣在一定環(huán)流形勢(shì)下向南暴發(fā)的現(xiàn)象，常常造成大范圍的劇烈降溫、大風(fēng)、降水等災(zāi)害性天氣[1-3]。寒潮天氣是我國許多學(xué)者重要的研究課題。佟莎仁[4]通過對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)2009年秋季出現(xiàn)的2次寒潮天氣過程進(jìn)行分析得出結(jié)論，2次寒潮天氣事件的天氣類型、影響系統(tǒng)、持續(xù)時(shí)間均能夠滿足寒潮標(biāo)準(zhǔn)，但降溫影響范圍存在差異。此外，歐洲中心的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品在2次寒潮天氣期間均顯示出了良好的預(yù)報(bào)效果，這表明對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的解釋進(jìn)行研究也是提高寒潮天氣預(yù)報(bào)質(zhì)量的重要方法。

牟歡等[5]從環(huán)流背景、衛(wèi)星云圖特征、物理量等方面分析2010年3月底新疆寒潮天氣過程得出結(jié)論：此次強(qiáng)寒潮屬于西方路徑，起源于中歐一帶。強(qiáng)冷空氣途經(jīng)黑?！毯：椭衼喌貐^(qū)進(jìn)入我國新疆地區(qū)；此次寒潮期間，降雪主要源于西部的冷空氣和從中亞南支向東、向北移動(dòng)的暖濕氣流在新疆天山山脈、伊犁河谷、沿天山北疆地區(qū)交匯，并且具備有利的動(dòng)力效應(yīng)和良好的水汽條件，共同推動(dòng)了此次寒潮降雪天氣的形成。

張林梅等學(xué)者[6]對(duì)2009年2月中旬新疆阿勒泰地區(qū)1次寒潮過程中冷空氣的醞釀、積累、噴發(fā)3個(gè)階段進(jìn)行分析得出結(jié)論：此次強(qiáng)寒潮期間的冷空氣來自泰米爾半島和新地島的超級(jí)冷空氣。冷空氣在烏拉爾山脊西北部入侵，山脊從東南方向穿過，將來自西西伯利亞的強(qiáng)冷空氣向南推進(jìn)，導(dǎo)致此次新疆阿勒泰強(qiáng)寒潮天氣的發(fā)生。

巴州位于新疆東南部，氣候?qū)儆谥袦貛Ш团瘻貛Т箨懶詺夂?。巴州寒潮天氣主要集中在每年?1—翌年3月。一旦出現(xiàn)寒潮天氣，會(huì)對(duì)交通、農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域產(chǎn)生不利影響?；诖耍?022年11月26—28日巴州1次寒潮天氣過程為例，通過對(duì)此次寒潮天氣實(shí)況、天氣形勢(shì)、成因的分析，掌握寒潮天氣的形成機(jī)制，為進(jìn)一步提升巴州寒潮預(yù)報(bào)預(yù)警水平提供指導(dǎo)。

1 天氣實(shí)況

2022年11月26—28日，巴州出現(xiàn)了近10年最強(qiáng)的1次強(qiáng)寒潮天氣，并伴有極端大風(fēng)、沙塵天氣。此次天氣過程具有強(qiáng)寒潮范圍大、氣溫驟降且降溫幅度大，沙塵范圍廣、持續(xù)時(shí)間長，大風(fēng)范圍集中、風(fēng)口風(fēng)力強(qiáng)等特點(diǎn)。

1.1 降溫幅度大、范圍廣，大部分地區(qū)出現(xiàn)寒潮

此次天氣屬于巴州近10年來最強(qiáng)的1次寒潮天氣，全州111站出現(xiàn)寒潮，86站出現(xiàn)強(qiáng)寒潮，最強(qiáng)降溫中心出現(xiàn)在且末縣38團(tuán)國石線19.3 ℃。巴音布魯克和焉耆盆地48 h降溫幅度在13 ℃左右，庫爾勒、尉犁、若羌8～11 ℃，且末16 ℃，平原大部分達(dá)到寒潮藍(lán)色預(yù)警，且未達(dá)到寒潮黃色預(yù)警。

1.2 大風(fēng)范圍集中，極端性強(qiáng)，山區(qū)持續(xù)時(shí)間長

在此次天氣過程中，26日08：00—28日08：00有147站出現(xiàn)8級(jí)以上大風(fēng)，1站15級(jí)風(fēng)，7站13級(jí)風(fēng)，15站12級(jí)風(fēng)，39站11級(jí)風(fēng)。大風(fēng)天氣主要集中在北部山區(qū)、若羌南部山區(qū)，焉耆盆地，輪臺(tái)和庫爾勒的沿山，范圍相對(duì)集中。風(fēng)速最大值出現(xiàn)在和靜縣阿拉溝鄉(xiāng)奎先達(dá)坂，極大風(fēng)速46.6 m/s（15級(jí)）（27日05：00），輪臺(tái)縣野云溝鄉(xiāng)龍口39.6 m/s（27日05：00）（13級(jí)），若羌縣黑山口38.4 m/s（13級(jí)）（27日13：00），極端性強(qiáng)，奎先達(dá)坂大風(fēng)持續(xù)時(shí)間達(dá)42 h，持續(xù)時(shí)間長。

1.3 北部山區(qū)降雪明顯，降水分布不均，局地累計(jì)降水量大

降雪天氣主要集中在巴音布魯克和鞏乃斯山區(qū)。降雪最大值出現(xiàn)在和靜縣鞏乃斯鎮(zhèn)艾肯達(dá)坂，36 h累計(jì)降雪量12.4 mm（圖1）。

1.4 沙塵天氣范圍廣、強(qiáng)度強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間較短

平原大部出現(xiàn)沙塵暴天氣，庫尉輪出現(xiàn)強(qiáng)沙塵暴，其中，最小能見度在尉犁，300 m，庫爾勒400 m，輪臺(tái)400 m，鐵干里克300 m，若羌1 300 m（揚(yáng)沙），且末1 300 m（揚(yáng)沙），塔中700 m。尉犁縣鐵干里克沙塵暴持續(xù)時(shí)間達(dá)8 h。

2 天氣形勢(shì)

2.1 高空形勢(shì)

在100 hPa形勢(shì)場(chǎng)上，2022年11月下旬前期亞洲高緯度地區(qū)維持強(qiáng)盛極渦，下旬中后期極渦東移南下，寒潮暴發(fā)，極渦異?；顒?dòng)對(duì)寒潮具有較強(qiáng)的指示意義。在500 hPa形勢(shì)場(chǎng)上，11月25日20：00橫槽位于西西伯利亞，并配合有-44 ℃的冷中心。隨著橫槽逐步轉(zhuǎn)豎南下，引導(dǎo)冷空氣向南暴發(fā)，冷中心增強(qiáng)至-48 ℃，

且溫度場(chǎng)落后于高度場(chǎng)，低槽發(fā)展加深，巴州受低槽影響，出現(xiàn)明顯的強(qiáng)寒潮天氣。

2.2 地面冷高壓特征

通過對(duì)此次寒潮期間地面冷高壓特征進(jìn)行分析可知（圖2），此次寒潮冷空氣路徑為北方路徑。冷空氣源地為新地島東側(cè)，冷空氣絕對(duì)勢(shì)力強(qiáng)。新地島東側(cè)的冷空氣在東移南下的過程中，11月27日02：00在巴湖北側(cè)堆積，增強(qiáng)至1 057.5 hPa，同時(shí)南疆西部熱低壓發(fā)展旺盛，達(dá)1 007.5 hPa，河西走廊一帶熱低壓發(fā)展旺盛，達(dá)1 005 hPa，冷鋒分成2段，天山山區(qū)附近10個(gè)緯距內(nèi)壓差達(dá)到40 hPa，冷空氣勢(shì)力強(qiáng)、壓差大，造成強(qiáng)降溫大風(fēng)天氣。

3 寒潮強(qiáng)降溫、大風(fēng)成因

3.1 溫度平流

溫度平流是斜壓擾動(dòng)強(qiáng)烈發(fā)展的主要熱力因子[7]。

26日08：00巴湖至北疆地區(qū)有明顯的東西向帶狀冷平流，中心最大值-80×10-5 K/s，26日20：00橫槽逐步轉(zhuǎn)豎，冷空氣迅速東移，850 hPa冷平流主體東移南下并分裂出多個(gè)中心。隨著低槽加深，850 hPa冷平流的強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，范圍明顯擴(kuò)大，巴州、阿克蘇處于冷平流控制，最強(qiáng)中心達(dá)-100×10-5 K/s，使得該區(qū)域內(nèi)的氣溫驟降，造成巴州大部的強(qiáng)寒潮天氣。

3.2 溫度平流的垂直變化

沿著86°E作溫度的垂直剖面，降溫過程前26日14：00，冷平流主體位于600 hPa以上，隨高度向北疆傾斜，中心強(qiáng)度-80×10-5 K/s。27日02：00整層冷平流增強(qiáng)，冷平流中心增強(qiáng)至-280×10-5 K/s，巴州北部上空（42°N） 低層仍受弱暖平流控制。27日08：00，冷平流向下傳導(dǎo)至地面，中心值位于700 hPa，巴州上空中心（42°N）強(qiáng)度為-60×10-5 K/s，低層冷暖平流的急劇變化引起地面氣壓驟變——變壓風(fēng)，地面風(fēng)速增強(qiáng)，冷平流入侵，巴州北部開始逐步降溫。

3.3 垂直運(yùn)動(dòng)

2022年11月26日14：00—27日08：00（圖3），41

～44°N范圍內(nèi)200～300 hPa始終存在高空急流，風(fēng)速中心達(dá)55～60 m/s，天山山區(qū)至天山南坡始終存在下沉運(yùn)動(dòng)，北部山區(qū)斷續(xù)有大風(fēng)天氣，27日08：00，天山南坡下沉氣流明顯增強(qiáng)，中心值大于4.0 Pa/s，與焉耆盆地和奎先達(dá)坂極大風(fēng)最強(qiáng)的時(shí)次一致。說明當(dāng)冷鋒過境，冷空氣翻越天山，出現(xiàn)強(qiáng)烈下沉，伴隨著位能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，是翻山大風(fēng)的主要成因[8]。

3.4 3 h變壓

在11月27日02時(shí)（圖4），天山南北坡的三小時(shí)變壓梯度達(dá)到最大，此時(shí)烏魯木齊與和靜的三小時(shí)變壓壓差最大為2.1 hPa，與和靜的極大風(fēng)速明顯增大，有著較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

4 庫爾勒沙塵重污染成因

巴州北部位于塔克拉瑪干沙漠北緣，加上前期巴州各地升溫明顯，干燥少雨，地表植被稀疏、土質(zhì)疏松、附著力小，易于起沙[9]。為此次焉耆、和碩、庫尉輪出現(xiàn)沙塵暴天氣提供了有利沙源。研究發(fā)現(xiàn)，庫爾勒春季重污染過程包括東南風(fēng)輻合型、西風(fēng)型和風(fēng)向轉(zhuǎn)換型，東南風(fēng)復(fù)合型占比最多。此次天氣同樣符合巴州沙塵重污染天氣的主要類型（東南風(fēng)輻合型）。

5 結(jié)論

（1）100 hPa極渦異?；顒?dòng)對(duì)此次寒潮具有較強(qiáng)指示意義，500 hPa西西伯利亞橫槽逐步轉(zhuǎn)豎南下，引導(dǎo)冷空氣向南暴發(fā)，冷中心增強(qiáng)，且溫度場(chǎng)落后于高度場(chǎng)，低槽發(fā)展加深，巴州出現(xiàn)強(qiáng)寒潮天氣。

（2）冷空氣以北方路徑為主，冷空氣發(fā)源于新地島東側(cè)，并在向東南移的過程中逐步加強(qiáng)，中心強(qiáng)度達(dá)到了1 057.5 hPa；后期東移南壓，天山山區(qū)附近10個(gè)緯距內(nèi)壓差達(dá)到40 hPa，冷空氣勢(shì)力強(qiáng)、壓差大，造成強(qiáng)降溫大風(fēng)天氣。

（3）850 hPa冷平流的強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，范圍明顯擴(kuò)大，巴州、阿克蘇處于冷平流控制，最強(qiáng)為-60×10-5 K/s，巴州境內(nèi)氣溫驟降，出現(xiàn)強(qiáng)寒潮天氣。

（3）天山南坡下沉氣流最強(qiáng)時(shí)次與焉耆盆地和奎先達(dá)坂極大風(fēng)最強(qiáng)時(shí)次一致，說明當(dāng)冷鋒過境，冷空氣翻越天山，出現(xiàn)強(qiáng)烈下沉，伴隨著位能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，是翻山大風(fēng)的主要成因。和靜大風(fēng)起始時(shí)間與3 h正變壓梯度最大時(shí)刻對(duì)應(yīng)較好。

（4）寒潮前期平原各地升溫明顯，且無明顯降水，土壤表層濕度較差，同時(shí)存在不穩(wěn)定條件，加之塔里木盆地沙源豐富，有利于東南風(fēng)將沙塵揚(yáng)起，造成庫尉輪沙塵重污染天氣。

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