摘 要:利用氣象觀測資料、物理量場,運用天氣學分析方法,對阿爾山地區2011年3月14-15日一次典型寒潮天氣過程進行分析,尋找寒潮預報的指標,為今后預報寒潮提供參考依據。
關鍵詞:寒潮 環流形勢 預報指標
中圖分類號:P458.122 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)08(b)-0254-01
阿爾山市位于內蒙古自治區興安盟西北部,橫跨大興安嶺西南山麓,處于大陸型高山氣候區,寒潮天氣發生頻繁,總結寒潮天氣特點,建立預報指標,對今后寒潮預報有重要參考作用。阿爾山地區受到地形阻擋因素的影響,風速一般較興安盟其他地區偏小,寒潮天氣以降溫為主。
1 天氣實況
2011年3月13-15日阿爾山地區出現一次大范圍寒潮天氣,與13日相比,24h最低氣溫下降12℃,48h下降14℃。平均風力5級以上,達到寒潮天氣標準。
2 高空形勢分析
2.1 500hPa形勢場分析
2.1.1 高度場
從500hPa高度場上分析,環流背景為兩槽一脊形勢,12日20時在貝湖以西,形成一東北-西南向的長波脊,脊前偏北氣流不斷引導冷空氣南下,在貝湖一帶堆積。極渦向西伸出一個東-西走向的槽,我市處于橫槽前部,13日08時東亞大槽徹底崩潰,此槽旋轉南下,并快速東移劃過,之后在貝湖形成新的橫槽(圖略),迅速旋轉南下補充,14日08時我市處于槽前部位置,此槽緩慢旋轉東移,16日20時東移入海,完成一次東亞大槽重建的過程。
2.1.2 溫度場
在11日08時圖上(圖略)分析,在西西伯利亞有-40℃的冷空氣的堆積,其后冷空氣開始爆發南下,在東移的過程中有冷空氣不斷南下補充,形成很強的鋒區,14日08時在蒙古一帶有中心為-44℃的冷空氣,南下補充,使冷鋒加強,致使14日溫度劇降,24h內溫度下降12℃。
2.2 700hPa形勢場分析
高低空形勢配合較好,基本一致,700hPa高度場略超前于500hPa高度場;700hPa溫度場有-28℃冷空氣堆積,冷中心位置基本與500hPa一致,有很強的鋒區。從700hPa高度場與溫度場的疊加分析,溫度場落后于高度場,在長波脊前偏北氣流的引導冷空氣不斷南下,形成較強的冷平流,13日20時交角接近90°,槽前冷平流很強,有利于槽的發展加深,移速減慢,15日08時高度場與溫度場基本重合,槽將逐漸減弱,移速加快[1]。
2.3 850hPa形勢場分析
與高空形勢基本一致,13日冷空氣前沿已入境,有明顯的鋒區,冷空氣不斷南下補充,致使我市上空一直被冷空氣控制,15日20時移出。
3 地面形勢分析
12日20時我市處于地面低壓頂前部,中心1005hPa,處于冷鋒前,后續高壓位置位于80-90°N,50°E一帶,范圍較大,中心值1047.5hPa,氣壓梯度較大,過渡區等壓線密集。13日20時地面鋒面過境,我市位于高低壓過渡區,高壓中心強度加強,中心值1057.5hPa。15日14時高壓開始減弱,逐漸分裂,最后崩潰。
4 物理量場分析
4.1 溫度平流分析
暖平流使局地氣溫上升,冷平流使局地溫度下降,氣溫的變化程度取決于溫度平流的強度[1]。從溫度平流場上可以看出,13日08時至14日08時700hPa和850hPa我市處于負溫度平流影響,中心值達-40℃/d, 有很強的冷平流,15日08時以后溫度平流值增加到0℃/d,降溫結束[2]。降溫強度與冷平流強弱基本一致,略有滯后性。冷平流最強處,風力最大。
4.2 垂直速度場分析
上升運動有利于降溫,下沉運動有利于升溫[1]。分析700hPa垂直速度場得出,13日08時,垂直速度為負,中心值-40m·s-1,有強烈上升運動,對應風速較大,有利于降溫[2]。13日20時垂直速度場表現為較弱的下沉氣流,在0到20m·s-1之間,下沉作用有利于升溫,但其強度較弱,對溫度平流的消減較小,500hPa、850hPa與700hPa形勢基本一致[2]。
5 預報指標
阿爾山地區850hPa溫度較接近地面氣溫,850hPa降溫強度基本能反映地面降溫程度。此次寒潮過程850hPa24h降溫14℃,48h16℃,降溫強度較地面大2℃。
850hPa溫度可作為地面溫度預報的指標,而EC850hPa溫度場預報的溫度與實況較吻合,一般考慮地面溫度降溫強度比EC850hPa溫度場降溫強度小2℃。
6 結語
(1)關注在貝湖以西有長波脊穩定存在,脊前存在橫槽的形勢,500hPa有-40℃冷空氣在貝湖一帶堆積,考慮未來我市將有寒潮天氣發生,東亞大槽崩潰則為冷空氣迅速南下的標志,考慮未來有降溫天氣。
(2)特別關注脊前引導氣流的作用,脊前西北氣流將不斷引導冷空氣南下補充,冷平流加強,有利于槽的發展加強,將減緩系統的移動,造成過程降溫強度大的特點。
(3)EC 850hPa溫度預報場對地面溫度有一定指示意義,850hPa降溫10℃,地面可考慮降溫8℃,850hPa降溫12~14℃,地面考慮10℃以上降溫。
參考文獻
[1] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學原理和方法[M].3版.北京:氣象出版社,2000.
[2] 陶祖鈺,謝安.天氣過程診斷分析[M].北京大學出版社,1989.