酒泉市一次大范圍強降溫大風天氣過程分析

于海躍　張文軍

摘 要：2014年10月10～12日，酒泉市出現了大幅度降溫大風天氣。從成因分析：這次強降溫天氣過程是由于北方冷空氣不斷堆積產生強的氣壓梯度風，由北部強大的冷高壓所造成的溫度梯度和氣壓梯度力形成[1]。500hPa前期受極渦分裂影響，在烏拉爾山形成一低渦中心，由于貝加爾湖北側阻塞高壓影響，該低渦穩定少動，新地島附近洋面冷空氣北下堆積，后期阻塞高壓崩潰，系統開始快速東移影響該地區，導致這次降溫吹風天氣。該文利用常規觀測資料、NCEP1°×1°再分析資料、歐洲中期數值預報中心分析場等資料，重點分析此次強降溫天氣過程發生的環流背景、成因及影響系統，并對秋季出現強風、低溫、降水等天氣的預報著眼點進行討論和總結。

關鍵詞：強降溫；無降水；過程分析；酒泉市

中圖分類號 P457.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）03-04-114-04

1 天氣實況

2014年10月10～12日，酒泉市出現大幅度降溫天氣，48h內全市最低氣溫下降4.2～9.5℃（見表1），其中玉門下降幅度最大，達9.5℃；全市一致有平均5～6級西北風，馬鬃山極大風速達20.0m/s；冷空氣過后48h后，氣溫普遍降到0℃以下，其中玉門鎮最低降到-4.6℃，地面最低氣溫玉門達-7.3℃。此時正是秋收收尾階段，雖然沒有降水，但降溫還是給工農業生產帶來了一定影響。

2 環流分析

2.1 形勢場分析 10月8日20時500hPa歐亞大陸呈一槽一脊形式，在東歐偏北地區形成一高壓脊，脊前冷空氣南下在烏拉爾山地區集聚形成一冷渦，低渦中心值518gpm，冷中心氣溫-36℃（見圖1左），冷渦西部有最大40m/s的偏北風。低槽底部兩側沒有阻塞低壓形成，該系統規律東移，速度較快，酒泉市處在槽底西南氣流中，受淺溫度脊控制；到9日20：00（見圖1右），該低槽已經移動至新疆中部，烏魯木齊風速加大到32m/s，此時500hPa酒泉與烏魯木齊氣溫相差7℃。

9日20：00，700hPa沿新疆天山一線東西向等溫線密集分布（見圖2），表明鋒面位置，同時鋒面北側普遍西北風較大，氣溫低且與鋒面以南站點相差-10℃以上，同時鋒面附近溫度露點差較小，在1～4℃，表明中低層相對濕度較大，酒泉與烏魯木齊相差16℃，冷平流較強。到10日20：00，鋒面過境，酒泉探空站700hPa溫度為-7℃，24h下降10℃，敦煌至河套地區整個處在高濕區，酒泉市3個探空站700hPa風向均為西北風，溫度迅速降低。

從地面圖上看出9日20：00鋒面位于天山一帶，鋒面前后有降水，但在移動到哈密降水迅速減少，10日（圖3右）鋒面移動到河套-蘭州一帶。這時武威及以東有降水開始出現，說明酒泉特殊的地理環境和地形特征導致降水的消減（見圖3）。

2.2 冷空氣積聚 本次冷空氣的源地來自新地島附近的北冰洋，在北歐脊前偏北風的影響下在烏拉爾山以東堆積，由于前期貝加爾湖以北有阻塞高壓，低渦穩定少動，致使冷空氣團在烏拉爾山以東、巴爾克什湖北部堆積，低渦中心溫度從-32℃一直降低到-40℃，低渦中心位勢高度值從536gpm下降到514gpm。8日20：00，隨著低渦前部冷空氣的不斷侵入，貝加爾湖北部阻塞高壓崩潰，于是低渦開始迅速東移，影響酒泉市，與此同時伴隨著里海附近有一暖脊向北發展，促使氣流經向度加大，在強烈北風的引導下，冷空氣南下補充低槽，使低槽加深迅速東移南下，與此同時地面加壓，地面高壓中心處在高空槽底后部。

2.3 極渦影響 6日20：00，烏山北部地區東移低渦與又一個分裂的極渦合為一體，低渦發展，冷氣團加強，并緩慢東移。到8日8：00（見圖4），新地島以西洋面受另一個極渦影響，此時冷空氣在極渦左側堆積，并發展加深為烏山槽，里海到巴爾克什湖之間有一暖脊向北發展導致經向度加大，使冷空氣迅速南下，可以看出冷空氣在貝加爾湖附近的聚積，是這次寒潮爆發的必要條件[2]。到11日20：00，烏山槽東移致使貝加爾湖地區形成暖脊，酒泉市處在該槽槽底偏西氣流中，所以后期氣溫回升較快。

3 要素分析

3.1 冷平流分析 從500hPa冷平流分析圖中可以看出，9日20：00（見圖5左），冷平流中心位于北疆北部，最強中心值為-5×10-4mk·s-1，南疆相對有一暖平流，到10日20：00（見圖5右），冷平流中心位于新疆和內蒙古交界處，酒泉市瓜州以北、馬鬃山地區處在負值范圍內，總體而言該冷平流位置比較偏北。

從圖6可以看出，10日8：00700hPa該地區玉門以西溫度平流基本為0，冷平流位于玉門以東到張掖地區，且比較弱，冷平流中心與500hPa相同位于馬鬃山與蒙古交界處，該冷平流移動速度較快。總的移動路徑是新疆白塔山—馬鬃山—酒泉、金塔和張掖地區，冷平流位置仍偏北，酒泉有較弱冷平流。

3.2 渦度、散度場分析 渦度是一個流體力學的概念，用以描述流體的旋轉情況[3]。9日20：00（見圖7）500hPa沿鋒面以北為正渦度中心，中心值位于烏魯木齊附近，大小為10×1e-5s-1，負渦度中心在南疆盆地，中心值最大-12×1e-5s-1。隨著系統東移，到10日8：00鋒面過境時，新疆哈密和酒泉市基本被負渦度控制，負渦度中心位于瓜州、玉門附近。

700hPa9日20：00至10日8：00玉門以東為負渦度控制，以西渦度為0。散度場配合渦度場，10日8：00700hPa（見圖9）該地區基本為輻散區。高層輻合底層輻散不利于降水出現。 4 結論

（1）500hPa，前期受極渦分裂影響，在烏山形成一低渦中心，由于貝加爾湖北側阻塞高壓影響，該低渦穩定少動，新地島附近洋面冷空氣北下堆積，后期阻塞高壓崩潰，系統開始快速東移影響酒泉市，導致該地區降溫吹風天氣。

（2）極渦活動和冷空氣堆積為此次天氣過程聚集了能量，是該次天氣發生的必要條件。

（3）本次過程該地區無降水，而新疆、張掖地區均出現降水，分析發現冷平流位置偏北，同時在鋒面過境時，500hPa、700hPa該地區被負渦度控制，700hPa輻散都是不利于降水的條件。

參考文獻

[1]劉建清，田忠明，朱天征.一次寒潮強風天氣過程分析[A]//第27屆中國氣象學會年會副熱帶季風與氣候變化分會場論文集[C].2010.

[2]林巧燕，強玉華，鄧霞君.“2006.3.12”寒潮天氣過程分析[A]//第三屆浙江中西部科技論壇論文集（第二卷 氣象分卷）[C].2006.

[3]董安祥，羅琦，周陸生.青藏高原東部一次大雪過程的濕位渦分析[J].甘肅科學學報，2001，03. （責編：張宏民）