摘 要:利用常規氣象資料,選取內蒙古鄂倫春自治旗境內的鄂倫春和小二溝2個自動站實況資料,對2017年11月9—15日出現的寒潮天氣過程的環流背景、影響天氣系統進行分析。結果表明,此次寒潮過程為低槽東移型,歐洲北部的冷空氣在貝加爾湖地區堆積,在500 hPa高空引導氣流作用下,地面冷高壓逐漸東移,從而造成此次寒潮天氣過程。
關鍵詞:寒潮;環流背景;低槽東移
寒潮是指來自高緯度地區的冷空氣大規模地向低緯度地區侵襲,造成大面積、大范圍的劇烈降溫和偏北大風的天氣過程。由于我國幅員遼闊,南方和北方氣候差異很大,一般北方采用的寒潮標準是24 h降溫10℃以上,或48 h降溫12℃以上,同時最低氣溫低于4℃;南方采用的寒潮標準是24 h降溫8℃以上,或48 h降溫10℃以上,同時最低溫度低于5℃。寒潮過程通常會造成劇烈降溫和大風,有時還伴有雨雪天氣,給人民生產生活造成較大影響[1]。內蒙古呼倫貝爾市寒潮天氣主要集中在每年10月至次年5月。
一、天氣概述
如圖1所示,受高空槽東移的影響,2017年11月9—15日,鄂倫春自治旗連續出現2次降雪降溫天氣過程,過程累計降雪量鄂倫春13.4mm,小二溝9.9mm,降雪使全旗氣溫在10日和13日均有較大幅度回升,雪后11日和15日氣溫急劇下降。24 h日最低氣溫鄂倫春分別下降13.4℃和10.2℃,小二溝下降16.3℃和12.6℃,15日最低氣溫下降至-24.0℃以下,達到寒潮標準[2]。
二、天氣過程簡析
(一)高空環流形勢分析
1.500 hPa環流形勢
如圖2所示,11月6日,烏拉爾山高壓脊開始建立,7、8日迅速發展,高壓脊后部有較強暖平流輸送,對阻塞形勢的維持非常有利,脊前的偏北氣流引導極地冷空氣南下,在貝加爾湖偏東地區形成較強冷低壓中心,脊后來自新地島附近的強冷空氣不斷堆積加強,使歐亞大陸中高緯地區環流逐漸呈兩槽一脊型。8日20:00,貝湖偏東地區冷槽中心高度為536 dagpm,冷中心強度為-36℃,強盛的冷空氣使其前部的淺脊崩潰,貝湖低壓槽迅速東移南壓,烏拉爾山阻高也逐漸減弱,整個兩槽一脊向東移動,同時在北緯45°蒙古地區形成一較強的高空鋒區。9日20:00,前一個高空槽移入呼倫貝爾市,全市范圍開始出現降雪大風天氣。10日20:00,
-32℃等溫線經過鄂倫春自治旗上空,全旗氣溫隨之迅速下降。11日20:00,貝湖暖高壓脊已移入呼倫貝爾市,第一次寒潮天氣過程宣告結束,脊后冷低壓槽到達貝加爾湖地區繼續堆積,在北緯50°附近形成高空鋒區。13日20:00,脊后高空槽到達呼倫貝爾市,全市范圍迎來第二次降雪過程。14日20:00,高空槽整體移出,槽后-36℃冷中心使鄂倫春自治旗再次大幅降溫,15日寒潮天氣結束。
2.700 hPa環流形勢
11月8日20:00,700 hPa貝加爾湖以東地區存在一閉合低壓系統,配合有-20℃冷中心,冷渦后部被穩定的偏北氣流控制。強盛的極地冷空氣不斷向南輸送,使中低層的鋒區逐漸增強。11月9日20:00,冷渦東移南壓進入呼倫貝爾市,冷中心加強為-24℃,冷渦槽前部存在一低空急流,有利于水汽輸送,鋒區南壓進入內蒙古中西部地區。同時,又一冷低壓槽進入新西伯利亞偏東地區開始堆積,2次冷空氣共同影響造成鄂倫春自治旗連續大幅降溫天氣。
3.850 hPa環流形勢
如圖3所示,850 hPa環流形勢與700 hPa基本一致,但冷渦中心位置更偏東南。11月9日20:00,鄂倫春自治旗處于冷渦東北部,低空急流帶來充沛的水汽,氣旋性輻合流場為降雪提供了有利的動力條件。11月13—14日第二次降雪過程和9—10日低空形勢如同一轍,均為冷渦過境,前部配合有低空急流,帶來短而急的降雪過程。低渦過后冷空氣持續入侵,云層消散,地面氣溫迅速下降。
(二)地面形勢分析
如圖4所示,11月8日20:00的地面形勢圖顯示,在貝加爾湖以西地區有一較強地面高壓系統,中心值達
1 032.5 hPa,貝加爾湖以東地區為低壓系統,往南延伸到河西走廊為一狹長的冷鋒帶,與高空鋒區相對應。9日08:00,低壓系統閉合為蒙古氣旋,在500 hPa偏北氣流引導下,迅速東移南壓。9日20:00,
蒙古氣旋中心已到達呼倫貝爾市東南部,中心值達1 010 hPa,貝加爾湖地區被強盛的蒙古冷高壓替代,中心強度為
1 042.5 hPa。蒙古冷高壓的前部氣壓和氣溫梯度大,為呼倫貝爾市帶來了第一次大風降溫天氣過程,其后部引導氣流使北方南下冷空氣繼續堆積,從而爆發了第二次寒潮天氣過程,直到15日20:00,此高壓系統才完全崩潰消散。
三、結論
這次連續性寒潮天氣過程屬于典型的低槽東移型。烏拉爾山阻高的建立和發展,使脊前冷平流逐步加強,引導低槽系統向南加深[3]。地面冷高壓(冷空氣)的不斷堆積增強,并在緩慢的東移南壓過程中繼續加強,之后冷高壓攜帶大量冷空氣前后兩次分別南侵,是造成鄂倫春地區連續大范圍寒潮天氣過程的一個重要原因。
參考文獻:
[1]朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學原理和方法[M].北京:氣象出版社,2007.
[2]姚學祥,孫欣,孫繼松,等.天氣預報技術與方法[M].北京:氣象出版社,2011.
[3]壽紹文,勵申申,王善華,等.天氣學分析[M].北京:氣象出版社,2002.