2011年一次寒潮天气过程分析

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　　摘要：应用常规气象资料、自动站资料及T639资料，对2011.11.27~12.2阜阳一次寒潮天气过程的环流背景、影响天气系统及成因进行了分析。并结合阜阳地区多年雨雪相态转换的个例，探讨了降水相态变化的原因。研究表明：这次强寒潮是在高空倒Ω形势下，冷空气在西伯利亚地区堆积，当乌拉尔山阻高崩溃，横槽转竖，引导强冷空气大举南侵。阻塞高压和横槽的建立，是造成此次寒潮天气过程的主要环流背景；地面气温在2℃以下、1000hPa温度在l℃以下、925hPa温度在-2℃以下、850hPa温度在-4℃以下，是判断降雪出现依据。
　　关键词： 寒潮 ；大气环流； 降水相态
　　Abstract: Using the conventional meteorological data, automatic weather station data and T639 data,2011.11.27~12.2 Fuyang on a weather process of cold wave in the circulation background, influence the weather system and the causes were analyzed. This paper combined with the Fuyang area for many years and phase transformation of precipitation anomaly, the change of phase state and reason.
　　Key words: cold; atmospheric circulation; precipitation phase
　　中图分类号：P4文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
　　
　　
　　引言
　　寒潮天气过程是一种大规模的强冷空气活动过程。主要特点是剧烈的降温和大风，有时还伴有雨、雪、雨淞或霜冻等。寒潮是影响阜阳地区冬半年的主要灾害性天气之一，常给工农业、渔业生产和交通运输等带来巨大影响。因此弄清寒潮天气成因和形成机制的特征，做好天气预报服务，降低寒潮天气对自然和社会的影响，有着十分重要的现实意义。
　　在秋冬或冬春转换季节，当寒潮爆发时，往往降温幅度较大，降水的性质也不容易判断，雨雪转换的情况也时有发生。由于这类天气出现相对较少，降水相态的预报也成为预报的难点。下面将应用常规观测资料、自动站资料及T639资料，分析2011年11月27日~12月2日影响安徽的寒潮天气环流背景、影响天气系统以及降水多相态成因，同时结合阜阳市近7年内的15次雨雪转换天气过程，给出了阜阳地区雨雪转换的天气学指标。
　　1天气实况及天气情况分析
　　2011年11月27到12月2号，一次寒潮袭击了我国中东部地区，给安徽省带来了降水（雨夹雪）、降温和大风天气。27日~30日，北方较强冷空气南下，给阜阳市带来了一次降雨、降雪过程，30日阜阳出现了雨夹雪天气，此次过程降水总量为23.7~77.5ml，11月30日后期到12月1日，受高原补充冷空气的影响，我市有明显降温。12月1日~2日晨大部分地区出现霜冻和结冰，日最低气温-1.3 ~ -3.6℃，地面最低温度在-1.2~ -1.6℃。
　　由以上数据可以发现本次寒潮前期，500 hPa环流形势为两脊一槽的倒Ω型。乌拉尔山为一阻塞高压，鄂霍次克海附近也建立了暖性高压脊，乌拉尔山阻高东部的强的东北气流引导北冰洋的冷空气南下。26日乌拉尔山阻高受西部东移的小槽侵入崩溃，横槽的后部偏北风逆转为偏西风且风力加大。27日500hPa转竖的大槽分裂成南北两支，北支稍快于南支。28日受南支槽的影响本地中低层上空(700hPa、850hPa)有一暖湿低涡输送水汽，槽后有强的冷平流，高空锋南压到北纬33°，本地开始降温并出现强降水；30日后期受高原补充冷空气的影响，我市有明显降温，20时700 hPa转为西北风，高空锋南压到北纬33°以南，降水结束。由图4可见，这次冷空气南压至华南沿海，华南大部为冷平流区，温度零线已经南压至广西中北部，我市处于-4 ℃线附近。3号20时，强冷空气对我市影响结束。
　　
　　图12011年11月23日20:00时500hPa高度场和温度场的叠加图 图2 2011年11月27号20时500hPa高度场
　　
　　 图32011年11月28日20:00时850hPa高度场 图42011年12月1日20:00时850hPa温度场
　　2 降水相态的分析
　　至30日08时，阜阳市北部基本出现了降雪，而临近县市为降雨。对于此次降水过程，各种数值预报比较相似，降水相关的风场、水汽及其他各种物理条件对本次降水量级的预报比较一致，因此降水性质的判断成为预报成败的关键。
　　为了找出雨雪相态的具体判断标准，查阅了2003年至2010年阜阳地区雨雪转换的15次个例进行研究。图5为这15次过程中雨雪转换(或与雨夹雪转换)时地面温度的点阵，横坐标为逐次个例，纵坐标为降水相态转换时的温度。可以看出，雨雪相态的地面温度分界线是2℃，而出现雨夹雪时地面气温多在l～3℃之间。
　　
　　图5地面气温雨雪相态点阵
　　(部分个例同一温度下出现两种或两种以上降水相态)
　　
　　表2阜阳地区温度与雨雪相态概率统计表
　　
　　
　　从上表中可以看出：(1)该方法得出的雨雪分界标准中，降雪的相关性最高，降雨次之，雨夹雪的相关性最差。(2)随着高度的增加，温度与降水相态的相关性皇递减的趋势，同时出现雨夹雪的温度区间也越来越大。
　　3强降温和强风成因
　　3.1 强降温成因
　　由热力学方法可知某地温度的坐化主要决定于温度平流和非绝热因子的作用。而气温的非绝热变化主要表现为气温的日变化和气团变性。此次寒潮过程中，由于有锋面云系，太阳辐射和地表辐射引起的气温日变化较小，所以气温剧降主要是强冷平流所引起的。由图4可见，至12月1日20：00，冷空气南下至华南沿海，华南大部为冷平流区，温度零线已经南压至广西中北部，而此时阜阳位于-4℃线附近。
　　3.2 强风成因
　　温度平流与地面风场之间是通过变压场相互联系和促进的，强冷平流不仅会造成气温骤降，还会使地面正气压场加强、地面变压梯度和气压梯度增大，促进地面风场发展；冷平流愈强．出现的风力也就越大．此次寒潮天气过程也是如此。。
　　4小结
　　（1）、阻塞高压和横槽的建立，是造成此次寒潮天气过程的主要环流背景。横槽北侧的东北气流引导极地冷空气南下堆积，形成强大的冷高压、锋区、冷温度中心和冷温度平流。 （2）、总结以往出现雨雪相态转换的个例，探讨了降水相态变化的原因，得到了降水相态的预报方法和雨雪转换的气象指标。地面气温在2℃以下、1000hPa温度在l℃以下、925hPa温度在-2℃以下、850hPa温度在-4℃以下，是判断降雪出现依据。
　　（3）、极地异常强的冷高压配合500hPa横槽转竖引导冷空气大举南侵，是此次寒潮大风降温的主要原因。
　　（4）、ECMWF对此次寒潮过程的形势调整做出了比较准确的预报。
　　
　　参考文献
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　　【2】 李江波，李根娥，裴雨杰. 一次春季强寒潮的降水相态变化分析[J]. 气象 2009(07).
　　【3】 朱乾根，林锦瑞，寿绍文，唐东昇.天气学原理[M]. 2000,北京，气象出版社.
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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