王雪


摘 要:利用常規氣象資料對2017年9月26—29日大風天氣中地面、高空形勢進行分析,結果表明此次大風天氣前期主要受冷鋒影響,后期受深厚低壓系統影響,全程平均風力不大,主要為陣風與大風。
關鍵詞:大風;冷鋒;低壓
中圖分類號:P458.123文獻標識碼:A文章編號:1003-5168(2018)32-0159-02
Analysis of a Gale Weather Process in New Barag Right Banner
WANG Xue1,2
(1.New Barag Right Banner Meteorological Bureau,Hulun Buir Inner Mongolia 021300;2.Nanjing University of Information Science & Technology,Nanjing Jiangsu 210044)
Abstract: By using conventional meteorological data, the surface and high altitude situation in the gale weather of September 26-29, 2017 was analyzed. The results showed that the gale weather was mainly affected by cold front in the early stage and deep low pressure system in the later stage. The average wind force in the whole course was not large, mainly gusts and gales.
Keywords: gale;cold front;low pressure
新巴爾虎右旗位于我國東北邊陲,地處呼倫貝爾西部,為中俄蒙三國交界處,大風天氣是當地主要氣象災害之一[1]。風是由于空氣流動而形成的,大風則是空氣大規模流動的結果[2]。秋季大風天氣不僅加劇了草原沙化程度,而且對草原防火工作極為不利,當瞬時風速≥13.8m/s時,即達到大風藍色預警信號級別,會對牧業生產及人民生活產生一定影響。本文對2017年9月26—29日大風天氣情況進行分析,希望為以后大風預報工作提供經驗與數據支持。
1 大風天氣過程概括
受冷鋒過境影響,新巴爾虎右旗自2017年9月26日起出現大風天氣,后期轉受氣旋控制,整個過程直至9月29日才有所緩和。大風期間,新巴爾虎右旗各區域自動站極大風速情況如表1所示。從表1可以看出,整個過程表現以陣風和大風為主,平均風力不大,其中最小極大風速為14.3m/s,最大極大風速為24.4m/s,陣風均達7級以上,且極大風速出現時間多在白天。
2 環流背景及影響系統
2.1 高空場分析
大風天氣形成往往與冷空氣堆積和移動方向有著密切關系。2017年9月25日20:00高空500hPa環流形勢整體表現為較強的冷性低渦,此時溫度槽落后于高度槽,等高線與等溫線存在交角,500hPa冷中心為-28℃,冷平流明顯,上游最大風速為24m/s,低渦中心氣壓為536hPa;2017年9月26日08:00,等高線與等溫線交角增大,大氣斜壓性加強,鋒區加強,冷中心為-32℃,低渦中心氣壓為532hPa。隨后幾天低渦中心持續加深,直至516hPa,冷平流有所削弱,鋒區減弱至消失,但新巴爾虎右旗仍受高空低渦控制,位于低渦外圍底部,直至29日夜間完全脫離低渦影響,大風天氣結束。整個大風天氣期間,700hPa、850hPa與500hPa溫壓場特征比較相似,700hPa和850hPa上游最大風速均為18m/s,鋒后強冷空氣活動加大了冷鋒后偏北大風,再加上上游較大風速,冷空氣下沉,動量下傳使鋒后地面風速加大。
2.2 地面氣壓場
2017年9月25日08:00地面表現為典型鋒面氣旋,新巴爾虎右旗位于地面氣旋中心前部,氣旋中心后部存在冷鋒和強盛冷高壓。25日14:00,冷鋒過境,巴爾喀什湖北部形成閉合高壓中心,新巴爾虎右旗位于冷鋒后高壓前部,地面等壓線密集,10個經距內有8根等壓線,氣壓梯度大。從空間結構來看,地面低壓對應高空低渦前部,系統后部向冷空氣一側傾斜,前部有暖鋒,為一個熱力不對稱系統。伴隨地面系統移動,冷高壓南下進入河套地區,東部低壓南上與鄂霍次克海以西低壓合并發展加深,中心氣壓由1 002.5hPa降至985.0hPa,后穩定于鄂霍次克海以西陸地。新巴爾虎右旗西南部為高壓,東北部為低壓,且位于高壓邊緣低壓中心附近過渡帶,根據梯度風平衡方程,高壓外圍及低壓中心附近易產生大風,故新巴爾虎右旗位大風天氣持續至29日[3]。
2.3 高空急流和地面風輻合的作用
2017年9月25日20:00,高空300hPa存在顯著高空急流軸,急流軸上最大風速52m/s,急流軸附近積聚的能量通過大的風速向低層傳遞,且高空急流加快了冷空氣的堆積過程,鋒區冷暖空氣溫差加大,大氣斜壓性增強,致使各層鋒區和地面冷鋒加強,一旦冷鋒過境,就會形成大風天氣。同時,地面風具有明顯氣旋式切變,地面風輻合強烈,配合高空急流,地面風輻合位于高空急流的出口區。地面系統呈暖性,高空急流入口區冷空氣下沉,出口區有地面到高層的暖空氣上升,由于風速的變化,高空急流的入口區和出口區有次級環流產生,低層水平方向冷空氣向暖區運動,亦加大了地面風速,具體流場如圖1所示。
2.4 地面變壓場
大風區出現在正負變壓中心附近變壓梯度最大處,9月25日20:00冷鋒過境3h后,正變壓中心最大值為5.0hPa,冷鋒過境前后3h變壓正負中心差值達8hPa。冷鋒前后3h變壓正負中心差值越大,則風力越強,因此近地面層較大正變壓中心形成變壓風,加強了地面風速。
3 結論
通過本文分析,可以發現前期新巴爾虎右旗處于冷鋒后高壓前氣壓梯度最大處,且冷鋒后有冷空氣活動,冷平流明顯,鋒區大氣斜壓型性強;環流加速度致使冷空氣下沉,暖空氣上升,冷空氣下沉,有助于動量下傳,使鋒后地面風速加大,鋒后近地層較大正變壓形成變壓風加強了地面風速;新巴爾虎右旗地表為草原,近地層摩擦力小,且陣風極大風速多出現于日出至午后,不能積累穩定能量維持大風變化。
參考文獻:
[1]苗冬梅,李耀東,王曉光,等.新巴爾虎右旗氣象災害防御規劃[M].北京:氣象出版社,2017.
[2]顧潤源.內蒙古自治區天氣預報手冊[M].北京:氣象出版社,2012.
[3]朱乾根,林錦瑞,壽少文,等.天氣學原理和方法[M].北京:氣象出版社,2001.