河南中東部2016年1月23—24日低溫寒潮天氣過程分析

閔曉桐 王廣勝

摘 要：本文利用地面觀測資料、區域自動站觀測資料、NCEP再分析資料等對河南中東部2016年1月23-24日低溫寒潮天氣過程分析。結果表明：低緯度副熱帶高壓穩定少動，南支槽在孟加拉灣上空移度較慢，整個華南地區被西南急流控制，該地區水汽充足；中緯度豎槽速度加快，合并后抵達極渦槽內，使得地面冷空氣轉移，這也是河南中東部出現低溫寒潮天氣主要原因；低溫寒潮出現過程中，河南中東部750hPa以下水汽通量強度較弱，但700hPa～600hPa處存在強水汽輸送；23-24日中低層輻合較強，中高層處于弱輻散區，這種低層輻合、中高層輻散配置對上升運動加強和維持提供有利條件。

關鍵詞：低溫寒潮；環流形勢；物理量場；河南中東部

寒潮天氣是我國北方冬季常見災害性天氣之一，伴隨劇烈降溫和大風天氣，同時還有雨、雪、雨凇和霜凍等，給工農業生產、通訊、交通運輸、電力輸送、人力健康等均會產生不同程度影響。我國氣象部門規定，在冷空氣入侵過程中造成24h內的降溫超過10℃以上，且最低氣溫低于5℃，該次冷空氣爆發過程就是一次寒潮過程。本文利用地面觀測資料、區域自動站觀測資料、NCEP再分析資料等對河南中東部2016年1月23-24日低溫寒潮天氣發生、發展機制進行研究，對增強人們對低溫寒潮天氣認識和預報預測水平，以更好推動社會經濟建設和氣象防災減災工作順利開展均具有重要意義。

一、低溫寒潮天氣過程實況

2016年1月23-24日河南省中東部大部分地區迎來低溫寒潮天氣，各地氣溫下降明顯，同時還伴隨有凍雨、雨夾雪等天氣，河南中東部氣溫下降8℃，最低氣溫降到0℃以下，寒潮天氣過程伴隨弱雨雪和大風天氣。大風、降雪和強降溫天氣過程對設施農業生產和道路交通造成不利影響，并出現冰凍災害。

二、環流形勢

1.高空形勢。低溫寒潮天氣出現前，1月18日500hPa有西歐槽不斷發展加強，有一支暖平流出現在黑海到里海一帶，溫度脊落后于高度脊，同時有負熱渦度平流和疏散型脊出現。隨著時間變化，暖平流強度增加，西歐槽不斷東移；22日，500hPa高壓脊北移，滲透到西歐槽冷空氣切斷暖空氣，在巴爾喀什湖北部烏拉爾山地區出現阻塞高壓。受西歐槽冷平流影響，高壓脊東移時傾斜趨勢明顯，呈西南至東北走向，高壓脊由北風逐漸轉為東北風，在巴爾喀什湖和貝加爾湖一帶有橫槽開始建立，大量冷空氣在蒙古國境內積聚。23日，新地島有小槽分裂，該斜槽攜帶大量冷空氣東移，隨后進入高壓脊區域內，整個準靜止環流系統被破壞，不僅改變暖平流移動方向，阻礙高壓脊發展，橫槽后逐漸轉為西北氣流控制，受暖平流影響，橫槽逐漸轉豎，大量冷空氣開始進入河南中東部。低緯度副熱帶高壓穩定少動，南支槽在孟加拉灣上空移動速度較慢，整個華南被西南急流控制，該地區水汽充足。24日，中緯度豎槽速度加快，合并后抵達極渦槽內，使得地面冷空氣不斷北移，這也是河南中東部出現低溫寒潮天氣主要原因。

2.地面形勢。1月23日20時，新地島小槽東移，高壓脊移動方向發生變化，極渦槽東移南壓，使得地面冷空氣不斷向河南中東部轉移，位于高空槽后東北氣流轉件轉為西北偏北氣流，橫槽轉豎；第一冷鋒壓至華南沿海；位于高空槽后東北氣流逐漸轉變成西北偏北氣流，橫槽轉變為豎槽，推動地面冷空氣不斷南下，對衡陽縣產生影響，此時地面冷高壓中心高達1085hPa，在冷高壓前部，也就是長江流域以北有第二冷鋒形成，對河南產生影響。隨著時間變化，地面鋒線同中低層大氣斜壓鋒匯合，使得河南中東部出現強降溫、大風和雨雪天氣。

三、物理量場診斷分析

1.水汽條件。在低溫寒潮天氣出現前，干區幾乎控制整個河南中東部，在850 hPa～700 hPa處屬于水汽通量大值區（圖1）；隨著干冷空氣南下，暖濕氣團被迫抬升，此時水汽通量大值區也發生變化。低溫寒潮出現過程中，河南中東部750hPa高度以下的水汽通量強度較弱，但是在700hPa～600hPa處存在強水汽輸送。通過對水汽通量散度分析，23-24日寒潮天氣過程中，低層表現為弱輻散區，23日夜間800hPa有弱的水汽輻合區，一直到24日早晨，650hPa高空區域內有弱水汽輻合區，這種上層潮濕下層干冷及中低層弱水汽輻合配置，促進低溫寒潮天氣出現。

2.動力條件。結合河南中東部上空渦度和散度時間變化情況，冷空氣向南方轉移前，正渦度伸展高度在700hPa左右，22日白天開始，因低層切變線和地面冷空氣主體不斷南下，正渦度加強且不斷向上延伸，到23日伸展到了400hPa高空附近，渦度值明顯增加，在700hPa處有大值存在，說明700hPa有較強輻合為低溫寒潮天氣提供了抬升條件；散度場上，23-24日中低層輻合較強，中高層處于弱輻散區，低層輻合、中高層輻散配置對于上升運動加強和維持提供了有利條件。

3.假相當位溫。24日，河南中東部上空出現一條傾斜的假相當位溫密集帶，同鋒面位置一致，隨著高度上高鋒區附近溫度也逐漸上升，形成逆溫層。在河南中東部上空暖濕氣流強度加強，低層受南下冷空氣偏北風影響較大，為鋒面逆溫層維持提供了有利條件。

四、結語

1.低緯度的副熱帶高壓穩定少動，南支槽在孟加拉灣上空移動速度較慢，整個華南地區被西南急流控制，該地區的水汽條件充足；中緯度地區的豎槽速度加快，合并后抵達極渦槽內，使得地面冷空氣不斷北移，這也是河南中東部出現低溫寒潮天氣主要原因。

2.在低溫寒潮出現過程中，河南中東部地區750hPa以下水汽通量強度較弱，但是在700hPa～600hPa處存在強的水汽輸送。

3.23-24日中低層輻合較強，中高層處于弱輻散區，這種低層輻合、中高層輻散的配置對于上升運動加強和維持提供了有利條件。

參考文獻：

[1]閆小利，余錦華，劉謙，等.河南省一次強寒潮天氣診斷分析[J].氣象與環境科學，2008，31（1）.

[2]何瑞琦，谷山青，張婷婷.濱州市一次寒潮天氣過程診斷分析[J].農業與技術，2016，36（12）.

作者簡介：閔曉桐（1990-），男，漢族，上海市人，本科學歷，助理工程師，從事天氣預報業務工作。