2015年9月6—7日大連市長興島區最低氣溫預報分析

吳春英　鐘博　蔣婷婷　王桂春　高燕

摘要 利用常規觀測加密自動站以及NCEP/NCAR再分析資料，分析了2015年9月6—7日長興島區出現的最低氣溫天氣過程。結果表明：9月6日長興島地區特低溫度天氣出現的條件：在500 hPa兩槽一脊有利的阻塞環流形勢場下，超強冷空氣由極地南下，中低層高壓脊控制下沉氣流。地面形勢場高壓控制有利于輻射降溫產生，是低溫形成的有利條件。低層相對濕度較小、中高層特小的相對濕度是溫度下降的有利條件。高空冷平流相同的條件下地面最低溫度不同，由此可見地面最低溫度與其他條件相關較大。地形影響是交流島氣溫低于周邊所有站的主要原因。

關鍵詞 低溫；環流特征；地形影響；冷平流；遼寧大連；長興島區；2015年9月6—7日

中圖分類號 P457.31 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）21-0199-02

鄉鎮日最高、最低的預報是目前縣級預報業務中的主要項目，但由于影響日最高、最低氣溫的因子較多，影響的權重比較復雜，最低氣溫的預報難度較大。梁理新等[1]認為地形對溫度及其他天氣的變化具有重要的影響作用，往往是形成某地獨特氣候的主要因素，熟悉本地的地形特征，掌握其影響氣候的成因及規律，是做好單站預報的關鍵。付 雯等[2]認為降雪時段的氣溫變化規律與非降雪時段有很大不同。劉仁亮等[3]對鄉鎮最低氣溫預報進行了研究，指出提高鄉鎮氣溫預報準確率要研究、掌握各鄉鎮的氣溫差異規律，掌握各鄉鎮氣溫實況與數值預報的誤差。趙曉川等[4]研究了營口市氣溫預報方法。利用NCEP/NCAR 850 hPa和925 hPa的溫度資料與營口市的日最高和最低氣溫分季建立預報回歸方程，并分析了風向、風速、低云量和降水對日最高和最低氣溫變化的影響程度，建立預報指標。

大連市長興島區位于遼寧西南部沿海地區，有長興島國家一般站和交流島自動觀測站，但兩站溫度差異較大。對于長興島地區2個站點間溫度，長興島氣溫相對穩定，與大氣環流溫度的變化一致性較好；交流島站溫度規律性不明顯，溫度變化較大，有時隨大氣環流場變化而變化，有時地方性特點非常突出，特別是最低氣溫預報難度較大，準確率較低。為提高長興島地區溫度準確率，對本次溫度預報進行系統分析，總結規律以提高預報準確率。

1 溫度概況

2015年9月7日長興島區2個站出現秋季以來最低氣溫，其中長興島最低氣溫16.5 ℃，交流島最低氣溫11.6 ℃。長興島周邊瓦房店最低氣溫13.2 ℃，普蘭店最低氣溫13.2 ℃。交流島站最低氣溫低于大連市所有國家觀測站溫度。

9月1—3日長興島地區氣溫處于偏高的狀態，長興島站最低氣溫17.6～20.9 ℃，交流島最低氣溫16.3～18.6 ℃。6日氣溫下降，長興島站最低氣溫17.6 ℃，交流島站15.4 ℃；7日氣溫繼續下降，長興島站16.5 ℃，交流島長興島站11.6 ℃，兩站溫度差為4.9 ℃。這是秋季以來溫差最大的一天。

2 環流形勢特征分析

2.1 500 hPa環流形勢

2015年9月5日20：00 500 hPa（圖1a）歐亞大陸為兩槽一脊，高壓脊由河套地區向北部延伸至70°N以北，在貝加爾湖形成阻塞高壓，貝加爾湖北部脊前等高線572 hPa與經線近似平行，冷空氣在120°E以東從70°N地區沿等高線由北向南下影響長興島地區，最大風速18 m/s，長興島位于槽后脊前，由此可見500 hPa冷空氣強度特強。500 hPa有利的環流形勢場將高緯度強冷空氣引導到本地區，為本次降溫提供了有利的條件。6日20：00 500 hPa（圖1b）貝加爾湖到東南部遼寧地區由高壓脊控制，高壓脊范圍比5日20：00增大，北部有冷空氣從貝加爾湖沿等高線西北向東南吹向遼寧北部，長興島區沿等高線吹東北風。高壓控制下沉氣流比5日20：00有利于地面輻射降溫。6日20：00東北風比5日20：00北風地形有利于冷空氣下山下沉降溫。

2.2 700 hPa環流形勢

2015年9月5日20：00 700 hPa歐亞大陸為兩槽一脊，長興島北部高壓脊為“Ω”形，長興島位于脊前受東北風影響，風速4 m/s。6日20：00 700 hPa從河套到內蒙古、遼寧地區由高壓脊控制。大連地區東北風，風速4 m/s，高壓控制的形勢場比5日20：00更有利于輻射降溫，較小的風速有利于輻射降溫。

2.3 850 hPa環流形勢

2015年9月5日20：00 850 hPa在長興島北部高壓脊減弱，在大連南部海域形成低壓環流，長興島位于高壓底部低壓頂部東北氣流控制，風速4 m/s。6日20：00 850 hPa由低壓后部轉入高壓內部，東北風2 m/s。高壓下沉氣流比5日20：00更有利于輻射降溫，2 m/s特小的風速加劇輻射降溫的強度。東北風有利于東北部陸地冷空氣向長興島地區流動，使降溫幅度增大。

2.4 地面氣壓場

2015年9月5日20：00地面氣壓場內蒙和長江東部的東海上有2個低壓系統，長興島位于2個低壓之間內1 010 hPa相對高值區內，6日20：00低壓東移，長興島區在1 025 hPa高壓區內，6日夜間地面形勢場比5日夜間更有利于降溫。地面形勢場為本次降溫提供了有利的環流形勢條件。

9月5日20：00長興島區500 hPa相對濕度較大為90%。700 hPa迅速減小，相對濕度僅為10%。850 hPa相對濕度增大到45%。925 hPa相對濕度增大到55%。500 hPa濕度明顯減小，尤其中層干區濕度特小，使溫度下降幅度增大。500 hPa濕區滯后。6日20：00區500 hPa相對濕度僅為10%，700 hPa相對濕度特小，小于10%，850 hPa相對濕度54%，925 hPa相對濕度44%。6日20：00中低層濕度較小，接近于5日20：00，有利于降溫，中高層相對濕度特小，比5日20：00更有利于降溫（表1）。

2.5 冷平流

分析冷平流強度5日20：00、6日20：00各層溫度500 hPa與850 hPa接近，700 hPa和925 hPa溫度6日20：00比5日20：00高。由此可見7日最低氣溫比6日最低氣溫低，并不是高空冷平流作用，而是由于其他因素影響（表2）。

綜上分析本次低溫天氣是出現在500 hPa兩槽一脊有利的阻塞環流形勢場下，超強冷空氣由極地南下，中低層高壓脊控制下沉氣流，有利降溫的條件下，地面形勢場高壓控制有利于輻射降溫產生。低層較小、中高層特小的相對濕度是氣溫較低的重要條件。高空冷平流相同的條件下地面最低溫度不同，由此可見地面最低溫度與其他條件關系較大。

2.6 地形影響

地形分析在交流島東北方向地勢呈喇叭口形逐漸增高，長白山山脈、千山山脈呈西北東南向延伸。長白山腳下老禿頂之山海拔高度1 367 m，千山腳下步云山海拔1 132 m。交流島位于千山山脈西南方向。在交流島東北方30 km處有海拔100 m弧形山脈，在其東北方向為高低錯落的山巒，而長興島東北側為平坦平原。長興島東北處為開闊平原，而交流島南側、東側為“L”形山脈，海拔高度100 m。這樣的地形結構是影響交流島最低氣溫偏低的主要原因。東北風時冷空氣沿著長白山山脈、千山山脈下坡，使山坡下氣溫較低。東北風時冷空氣經過交流島東北側20 km處山脈二次下坡有利于降溫。在交流島附近5 km處東側山脈對東北冷空氣有第三次下坡作用，使交流島吹東北風時最低氣溫與長興島相差較大，比周邊普蘭店、瓦房店偏低。

3 結論

（1）2015年9月6日長興島地區特低溫度天氣出現的條件為500 hPa兩槽一脊有利的阻塞環流形勢場下，超強冷空氣由極地南下，中低層高壓脊控制下沉氣流。

（2）地面形勢場高壓控制有利于輻射降溫，是低溫形成的有利條件。

（3）低層較小、中高層特小的相對濕度溫度下降的有利條件。

（4）高空冷平流相同的條件下地面最低溫度不同，由此可見地面最低溫度與其他條件相關性較大。

（5）地形對交流島最低氣溫影響較大。當地面吹東北風時，冷空氣經長白山脈、千山山脈以及交流島東北側山脈三次下坡是交流島最低氣溫比長興島及周邊普蘭店、瓦房店偏低的主要原因。

4 參考文獻

[1] 梁理新，黃國宗.單站最高最低氣溫預報方法研究[J].廣西氣象，2006，27（增刊1）：4-6.

[2] 付雯，柏金鳳，班秋艷.冬季降雪時段的日極端氣溫預報方法[J].黑龍江氣象，2013，30（4）：12-13.

[3] 劉仁亮，黃閣，崔巍，等.鄉鎮最低氣溫預報研究[J].氣象科學，2015，35（14）：203.

[4] 趙曉川，宋卿.營口市氣溫預報方法研究[J].科學技術與工程，2013，3（31）：9281-9286.