[摘 要] 利用德慶測站觀測資料和Micaps資料,分析德慶縣2010年12月14日至18日一次寒潮天氣過程的天氣特點和環流演變過程。分析表明:此次寒潮天氣過程具有前期回暖明顯、降溫劇烈、濕冷開始、干冷結束的特點,為一次較典型橫槽轉豎型的寒潮過程。最后提出防御寒害的幾點對策。
[關鍵詞] 天氣學 寒潮 環流演變 德慶
德慶地處廣東中部偏西地區,屬亞熱帶亞季風氣候,夏長冬短,寒害天氣發生頻率也較北方低。根據《廣東省各類主要災害性天氣標準》中單站寒潮指標規定統計德慶單站氣溫氣象資料,發現德慶寒潮天氣主要發生冬季12至2月。1981~2010年,德慶寒潮天氣共發生12次,其中12月3次,1月8次,2月1次。近年來德慶農業經濟快速發展,柑桔、巴戟天、何首烏、西江玉桂等已規模產業化,作為農業高影天氣之一的寒害天氣除對蔬菜、禽畜、水產等有影響外,尤其對這些產業化農業項目影響嚴重,易造成重大損失。近年來影響德慶最嚴重的一次為2008年,據有關部門統計總經濟損失3777.5萬元,其中受凍害影響柑桔7萬畝,經濟損失達3162.5萬元。因此做好寒害氣象預報服務,可有力保障德慶農業經濟快速發展。
德慶最近一次寒潮天氣發生在2010年12月14至18日,17日出現了大面積的低溫霜(冰)凍天氣,大部分鄉鎮最低氣溫在0℃以下,導致柑桔等喜溫的經濟作物不同程度受凍,造成一定的經濟損失。本文主要分析這次寒潮天氣過程的特點和環流演變過程,并提出防御對策,以利于日后更好地做好寒害氣象預報預測和三農氣象服務工作,為防災減災提供參考。
一、寒潮天氣特點
分析德慶本站實況可知,本次寒潮天氣過程具有前期回暖明顯、降溫劇烈、濕冷開始、干冷結束的特點。 11至13日潮濕陰天有小雨,日平均氣溫逐日升高。14至16日德慶降水明顯,48小時內日平均氣溫急劇下降10.1℃,16日最低氣溫4.9℃,17日過程最低氣溫0.1℃,全縣有10個區域站點最低氣溫在0℃以下;18日低溫霜凍天氣維持。19日最低氣溫回升至9.3℃,寒潮天氣結束。
二、天氣形勢分析
1.寒潮醞釀過程
500 hPa圖上,8至10日遠東冷渦維持,不斷有冷空氣在雅庫茨克地區聚焦堆積。11日08時,亞歐大陸中高緯環流維持兩槽一脊型;20時,橫槽在黑龍江—貝湖生成,同時孟灣上空南支槽出現。 12日,橫槽明顯加強,中脊后部等高線密集,華南副高加強。
對應850 hPa圖上,11日,遠東冷中心達-37℃,0℃線在淮河一帶。12日,0℃線在黃河一帶;關鍵區內(50~60°N,70~80°E)附近存在一個152 dagpm閉合阻高,20時高壓中心增強至160 dagpm,切變線南壓至南嶺附近。
對應地面圖上,11日不斷有冷空氣從俄羅斯東亞北部地區南下堆積,冷高壓中心加強至1050 hPa以上,12日,冷高壓中心繼續加強至1052.5 hPa以上,華南處于脊后槽前。
2.寒潮爆發過程
500 hPa圖上,13日08時,橫槽西段向南下擺;20時,隨著中脊東移南壓,橫槽西段加強并南壓,東段則轉為東北—西南向,華南受南支槽前西南氣流影響。14日,西段橫槽繼續南壓,到16日20時橫槽已全部轉為豎,并與南支槽疊加成為強大的東亞大槽,槽的西北氣流引導寒潮主體迅速南下,17至18日整個中國處于槽后西北西氣流中。
對應850 hpa圖上,13日20時, 關鍵區內冷高壓中心為160 dagpm,0℃線南壓至長江流域;14日,冷槽東段轉豎,0℃線已過長江。15日,橫槽西段繼續南壓轉豎,切變線自北向南影響華南地區,0℃線南壓至南嶺一帶;16日08時,160 dagpm冷高南壓至四川,切變線出海,華南受一致的偏北風場控制,0℃線抵達華南中部地區。17日,廣西轉受東到東南風場影響,粵東為東北風場影響,暖脊快速建立,0℃線回推至黃河流域。
對應地面圖上,13日,地面冷高壓中心加強至1060 hpa以上,密集等壓線主要在40°N附近。由此可見一股強大的冷空氣將大舉侵襲我國。冷空氣前鋒08時還在河套地區,20時已抵達華南,梧州轉吹北風6m/s,氣溫為18℃,下降未明顯。14日20時冷高壓中心增強至1070 hpa,華南地區轉受冷高壓脊控制。15日寒潮冷高壓繼續南壓,20時前鋒到達南海。16日,隨著寒潮主體冷高壓中心南下,08時冷鋒南壓至南海中部,20時,寒潮主體影響華南。17日08時,寒潮主體繼續控制華南地區,20時高壓主體移減弱至閩浙一帶。18日,冷高壓變性減弱并東移出海。
3.寒潮結束形勢
18日,500 hPa圖上,高空槽東移出海,華南轉受偏西氣流影響; 850 hpa圖上,華南地區受暖脊控制,轉為偏南風場;0℃線回推至黃河流域;地面圖上,冷高壓脊變性減弱并東移出海,華南轉處低槽邊緣。
上述形勢分析可知,足夠的冷空氣在中高緯積聚,促使橫槽轉豎為東亞大槽導致了此次寒潮天氣的爆發。此次寒潮天氣形勢具有高緯度冷空氣源地偏東;烏拉爾山地區有阻塞高壓,阻塞高壓以東有橫槽存在;低緯度有南支槽配合,前期偏南氣流強盛;爆發時突然,橫槽轉豎后快速東移出海的特點,導致寒潮天氣前期回暖明顯、降溫劇烈、濕冷開始、干冷結束。因此在日后進行寒潮天氣過程預報時,須注意考慮以下方面:
1、500 hPa高空引導氣流的方向以及冷暖平流的動向;2、850 hPa閉合冷高中心的強度(160或以上),及0℃溫度線動向
3、地面冷高壓的強度(1060hPa或以上)和軸向,以及地面冷鋒的動向。
三、寒潮的防御對策
寒潮是一個劇烈的降溫天氣過程,并伴有低溫或霜凍天氣,可使人畜、水產漁業,尤其是柑桔等果樹受嚴重災害。因此,有必要采取措施,積極防御,避免或者減輕寒害和凍害帶來的損失。
1.增強防寒防凍意識,做好寒害防御規劃。通過各級政府立法,制定寒害凍害防御規劃,通過廣播電視、網絡等進一步宣傳寒潮天氣特點、危害和防災減災措施等。
2.加強寒害天氣災害的監測、預報研究,提供防寒防凍理論依據。利用現有的技術手段,建立和進一步完善寒冷預警、災情評估及減災輔助決策和抗寒應急議案。
3.當寒潮天氣襲擊時,積極采取有效防御措施:
3.1人員要注意添衣保暖,尤其加強做好老弱病人的防寒保暖工作;
3.2做好牲畜、家禽的防寒保暖工作。首先要加強圈舍檢修,并使用煤爐、炭爐、鋸木屑爐等設施向舍內供暖,有條件的可采取紅外線燈、紅外線板、保溫爐等保暖措施。其次要精心管理,搞好衛生及加強營養,提高禽畜的抗寒能力。
3.3 對柑桔等亞熱帶水果及有關水產、農作物等種養品種采取防寒防凍措施,盡量減少損失。以柑桔為例,冬季為果實成熟期,在寒潮天氣前,應組織人員采收的,要盡快采收柑桔上市銷售。若沒法及時采收的,應采取以下措施防凍:a、寒潮來臨前2~3天噴施植物防凍劑;凍前培土,使土壤疏松,提高土溫。b、保護物覆蓋 果樹要用草簾或稻草包扎果枝(穗)后再用薄膜套蓋。c、樹干可用生石灰等勻刷。d、在雪后初晴或長期陰冷天氣、驟晴無風的霜凍天氣夜晚點燃秸桿、雜草、鋸木屑、谷殼等作發煙材料暗火熏煙。e、適時排灌 遇上濕冷寒流時,及時排除凍水,避免植株爛根、死苗。遇上干冷寒潮時,適時灌水保暖。
參考文獻
[1]錢光明等等.廣東省氣候業務技術手冊[M].氣象出版社,2006.
[2]林良勛等.廣東省天氣預報技術手冊[M].氣象出版社,2006.
[3] 彭安仁等.天氣學.氣象出版社,1994.