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呼伦贝尔市一次寒潮天气过程分析

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  摘要:利用1°×1°NCEP 再分析资料及常规气象观测资料对2016年2月12日~14日寒潮天气过程的地面、高空形势进行分析。结果表明:此次寒潮过程受高空冷涡及地面冷高压共同影响,出现剧烈降温、大风和降雪天气,高空冷空气的积累和持续补充以及地面冷高压的稳定维持,为此次过程的发生发展提供了有利条件。
  关键词:呼伦贝尔市;寒潮;降温
  中图分类号: P458.122                                文献标识码:  A                   DOI编号:   10.14025/j.cnki.jlny.2019.14.071
  呼伦贝尔市是我国重要的边疆城市,地处中、俄、蒙三国交界处。地形复杂,包含草原、森林,矿产、风能、太阳能等资源。寒潮天气是当地主要气象灾害之一,其具有降温幅度大,影响范围广、致灾程度严重等特点,会对农林牧渔生产及人们生活产生一定负面影响。本文对2016年2月12日~14日寒潮天气进行分析,以期为今后的寒潮预报及防灾减灾工作提供理论依据。
  1寒潮天气概述
  此次寒潮过程表现为全市剧烈降温,其中,牧区(海拉尔、鄂温克、满洲里、新巴尔虎右旗、新巴尔虎左旗、陈巴尔虎旗)和林区(额尔古纳、根河、牙克石、鄂伦春旗)降温幅度大于农区(莫旗、阿荣旗、扎兰屯),还表现为牧区西部大风、牧区和林区小雪。过程最低气温最大降温幅度为17.4℃,极端最低气温-36.1℃,出现在根河;最大风速21.8m/s,出現在新巴尔虎右旗;最大降雪量0.6mm,出现在牙克石。大风和降雪先于降温产生,其中,新巴尔虎右旗和根河24小时最低气温降幅≥10℃,达强寒潮标准。
  2环流背景及影响系统
  2.1高空场分析
  12日08时500hPa高空图上呈两脊一槽形势,贝加尔湖东北部存在一个低涡,低涡中心强度508hPa,自低涡伸出一东西走向横槽,位于贝加尔湖北部,低涡南部存在一东北西南走向的低槽,冷中心强度-44℃,位于低涡北部70°N;12日20时横槽略南压,南支槽移出,贝加尔湖东部形成新的冷中心,冷心强度仍为-44℃,温压场交角大,槽后西北气流显著,冷平流明显,12日完成了冷空气的堆积过程。急流轴是指在250hPa高空图上出现窄而强的风速轴,急流轴上的风速≥30m/s[1]。12日20时300hPa存在一东西向的强急流轴,急流轴自贝加尔湖南部延伸至鞑靼海峡,经向度大,急流轴最大风速62m/s。13日08时横槽逆时针旋转引导冷空气南下爆发,低槽附近等高线曲率增大,北部极涡中心强度504hPa,-44℃冷中心移至呼伦贝尔市林区与俄罗斯接壤处;之后系统持续缓慢东移,-44℃冷中心范围扩大,呼伦贝尔市全境被-40℃等温线占据,且槽后还有一个-36℃冷中心,西北气流将冷空气不断补充至呼伦贝尔市,为此次寒潮过程发生和维持提供了有利条件(图略)。
  从低空700hPa来看,12日温压场呈相反相位,高度槽对应温度脊,温压场交角大,呼伦贝尔市上游冷中心强度-28℃,冷平流显著,槽附近最大风速26m/s,有明显的低空急流轴;13日系统东移,长波调整后弱脊消失,温度槽落后于高度槽,槽加深,冷中心加强为-32℃,位于呼伦贝尔市林区与俄罗斯交界处后,逐渐压入呼伦贝尔市林区,14日冷中心东移消亡,槽后西北气流携带暖空气侵入,暖平流明显,至此寒潮过程结束(图略)。
  2.2地面气压场和变压场
  在此过程中,贝加尔湖西南部稳定存在一个冷性高压。12日黑龙江与俄罗斯交界处存在低压中心,呼伦贝尔市位于低压后部,冷高压前部,高低压对峙增大了呼伦贝尔的气压梯度,14时呼伦贝尔市境内有7根等压线,较大的气压梯度易形成大风天气[2]。13日,低压完全移出,呼伦贝尔市完全受高压影响,08时蒙古高压中心强度达到最大值1062.5hPa,因低压的移出,对峙系统崩溃,气压梯度有所减弱。14日凌晨高压中心依旧维持1062.5hPa,白天减弱至1052.5hPa,系统开始削弱。变压场方面,12日和13日整个地面变压场均为正变压,冷空气活动剧烈,最大6小时正变压8hPa,出现在呼伦贝尔西部,较大的变压场加强了地面变压风。加之地形影响,呼伦贝尔市西部为草原地带,地面摩擦力小,对空气流动阻碍小,岭东地区需要气流翻越山脉。若条件不充足,林区和农区不会出现大风天气。但从总体来说,此次寒潮过程大风天气不是特别突出,表现为阵风大,平均风力不大(图略)。
  3 降水条件分析
  当冷空气影响时有暖湿气流和上升运动配合就会出现雨雪天气[3]。12日呼伦贝尔市林区和牧区相对湿度达80%以上,13日林区中部相对湿度增大到90%以上,低空存在急流。从垂直速度来看,11日20时低空为明显的上升运动,冷空气入境前气温回升,暖空气上升,过程开始后,冷空气南下爆发,12日后空气做下沉运动,冷暖空气交汇易产生降水,但因为冷区降水,风速大不利于大量级降雪产生(图略)。
  4结论
  过程前期有冷空气堆积,横槽转竖后引导冷空气南下爆发,温压场交角大,冷平流显著;地面强大冷高压稳定维持为此次过程提供充足的冷空气;地面高低压系统对峙增大气压梯度,地面较大正变压加大变压风,配合高空及地面气压场,加之地形影响,大风天气产生;冷暖空气交绥,配合良好的相对湿度,气温低,产生小量级降雪。
  参考文献
  [1]张华,杨彩云.一次大风型强寒潮天气过程分析[J].内蒙古气象,2007(02):17-18.
  [2]顾润源,孙永刚,韩经纬,等.内蒙古自治区天气预报手册[M].北京:气象出版社,2012.
  [3]姚学祥.天气预报技术与方法[M].北京:气象出版社,2011.
  作者简介:王雪,本科学历,助理工程师,研究方向:大气科学。
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