2017年冬季遼寧地區兩次冷鋒后大風過程對比分析

徐紅梅　于芳健　郭佰匯

摘 要：基于常規高、低空實況資料，分析2017年11月10日與12月10日遼寧地區偏北大風天氣過程的成因，結果表明：這兩次偏北大風過程是典型的冷鋒后部型：500hPa為東北冷渦或冷槽控制，地面蒙古氣旋東移，冷鋒過境，強冷空氣堆積產生強氣壓梯度風，地面迅速加壓產生強變壓風，冷空氣下沉，動量下傳，大風發生在冷鋒后部冷高壓前沿梯度最大的地方。

關鍵詞：偏北大風；地面冷鋒；蒙古氣旋；下沉氣流

中圖分類號：S16 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180431059

1 天氣實況

2017年11月10日凌晨開始，遼寧陸地西部與北部風力逐漸加大，8：00之前主要是遼西及大連地區出現6～7級偏北大風，10：47分北鎮極大風速24.2m/s，直至22：00，中部部分地區和大連6級大風以外，其余地區均無大風，直至11日0：00大風持續時間約24h。2017年12月10日8：00之前，遼寧西部、北部地區出現6級偏北風，10：52分北鎮極大風速23.5m/s，較強大風持續至21：00，之后大連地區和義縣6級偏北風，直至23：00大風持續時間約17h。

2 天氣形勢分析

2.1 500hPa

11月10日的大風過程，前期歐亞大陸500hPa中高緯度環流平直，11月8日烏拉爾山高壓脊發展，逐漸東移，脊前冷空氣使槽不斷加深東移，10日8：00高空槽（圖1a）移至遼西，10日20：00之后逐漸移出遼寧，遼寧受脊前西北氣流控制。12月10日的大風過程，12月6日20：00烏山高壓脊前冷空氣不斷東移南下，遼寧地區一直受東北冷渦控制，冷空氣不斷補充， 12月9—10日，冷渦（圖1b）進一步加強南落。兩次過程中，歐亞大陸兩槽兩脊的天氣形勢穩定并長時間維持，烏山高壓脊前冷空氣不斷東移南下補充冷槽或冷渦。

2.2 850hPa

11月10日8：00 850hPa（圖2a）內蒙-河北-遼寧的風場與等溫線趨于正交，等溫線密集，因此，冷平流很強，遼寧大部分地區溫度平流為-20～-5℃。12月10日8：00 850hPa（圖2b）遼寧地區風場與等溫線交角大于90°，溫度平流為-20～-5℃。

2.3 700hPa

11月10日8：00 700hPa（圖略）遼寧地區溫度平流為-33～-5℃；12月10日8：00 700hPa遼寧地區溫度平流為-30～-5℃。

2.4 地面

2.4.1 形勢分析

11月8日20：00河套地區北部有低氣壓，9日2：00形成閉合的蒙古低壓，初期東移北抬，后穩定東移，10日5：00冷高壓進入遼西，20：00移出遼寧。 11月8日14：00地面冷鋒快速東移，9日凌晨移至河套地區，9日23：00靠近遼西，10日2：00移至遼寧中部，與遼西大風開始時間匹配，8：00移至遼東，全省大部分地區出現大風天氣，23：00鋒面移出遼寧，11日凌晨大風天氣結束。

12月7日華北-華中-華東-東北受大陸高壓控制，大陸高壓穩定少動，8日白天東北地區受蒙古氣旋控制，蒙古氣旋東移南落，10日8：00氣旋中心移出遼寧，遼寧轉為高壓前部控制。8日鋒面在河套地區生成， 9日20：00鋒面移至遼西，10日凌晨移至遼中，10日20：00移至遼東，11日凌晨移出遼寧，11日2：00大風天氣基本結束。

2.4.2 變壓變溫分析

11月10日8：00地面鋒面移至遼東之后，全省地面3h變壓（圖4a）在21～51hPa，氣壓梯度快速增大，20：00全省地面3h變壓（圖4b）在17～36hPa，10日8：00至11日8：00地面24h變壓（圖略）6～15之間，大連地區較大，地面24h降溫（圖略）3～11℃。

12月9日20：00遼寧地區位于低壓底部，10日5：00為低壓后部，8：00地面高壓開始進入遼西，地面氣壓梯度快速增大，氣溫迅速下降。10日8：00—11日8：00遼寧地面24h變壓（圖5a）普遍在10～15hPa，地面24小時變溫（圖5b）在-15～-10℃，地面3h變壓（圖略）在10日17：00最大是41hPa出現在丹東和新賓，10日8：00地面3h變壓在4～32hPa，遼西為大值區，20：00地面3h變壓在17～34 hPa。

3 垂直速度分析

3.1 700hPa

11月10日8：00，遼西地區700 hPa垂直速度（圖略）為5～30×10-2Pa/s，20：00全省垂直速度在25～50×10-2Pa/s

之間，大連地區為大值區。12月10日8：00，遼西地區700 hPa垂直速度（圖略）為5～30×10-2Pa/s，20：00全省垂直速度在15～45×10-2Pa/s之間，丹東地區為大值區。

3.2 850hPa

11月10日8：00，遼西地區850 hPa垂直速度（圖略）為5～30×10-2Pa/s，20：00全省垂直速度在5～25×10-2Pa/s

之間，大連地區為大值區。12月10日8：00，遼西地區850 hPa垂直速度（圖略）為5～15×10-2Pa/s，20：00全省垂直速度在10～25×10-2Pa/s之間，丹東地區為大值區。

分析可知，700hPa與850hPa的垂直速度與大風發生時間與落區有很高的相關度，下沉氣流明顯。11月10日8：00之前大風天氣主要發生在遼西，20：00之后遼西明顯減弱，大連地區大風持續與垂直速度大值區即動量下傳相匹配。12月10日15：00—17：00風速有所減小，18：00—20：00又再次增大，20：00之后減弱，與動量下傳時間一致，且與傍晚大風落區相匹配。

4 小結

這兩次大風過程的相似點是：500hPa烏山脊前冷空氣源源不斷補充；地面系統均為蒙古氣旋東移后與地面冷高壓之間形成較大的氣壓梯度；伴有地面鋒面的東移；地面24h變壓最大為15hPa；中低層都為較強的下沉氣流，使得動量持續下傳。

不同之處是：高空形勢分別是11月10日為東北冷渦和12月10日是冷槽；地面鋒面前者比后者移速快，且持續時間長，使得大風天氣持續時間前者比后者長；地面24h變溫前者小于后者，11月10日最大為-11℃，12月10日最大為-15℃，這與地面氣旋的來向不無關系；大風持續期間700與850hPa的垂直速度前者大于后者，動量下傳前者大于后者，這與前者極大風速與大風范圍較大有密切關系。

參考文獻

[1]朱乾根.天氣學原理[M].北京：氣象出版社，2007.

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