張掖市特強寒潮天氣過程分析

牛麗娟 闕龍凱

摘要? ? 本文利用常規地面與高空觀測資料對2017年5月2—4日張掖市寒潮過程進行分析。結果表明，此次寒潮天氣過程是典型的小槽發展型。烏拉爾山脊建立和加強，并進一步向極地地區擴展，促使來自新地島的極地強冷空氣沿烏拉爾山脊前強北風急流南下，堆積到西西伯利亞上空，形成高空低渦。由于烏拉爾山脊頂部冷空氣的侵襲，使烏拉爾山脊向東南方向崩潰，推動西西伯利亞強冷空氣大舉南下，從而造成此次寒潮天氣。強的冷平流促使低層鋒區加強，有利于地面大風形成。北支槽前疏散結構有利于高原槽的發展，高原槽前東移北上的西南暖濕氣流為強降雪提供了豐富的水汽條件。

關鍵詞? ? 寒潮;烏拉爾山脊;冷空氣;甘肅張掖

中圖分類號? ? P481.1+22? ? ? ? 文獻標識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739（2019）12-0195-01

寒潮天氣過程是一種大規模的強冷空氣活動過程[1-2]，也是影響河西走廊地區農業、林業及人民生活的主要氣象災害之一。根據歷年的統計和分析，張掖市48 h寒潮主要出現在春季（3—5月）和秋、冬季（10—12月）。70%以上的寒潮伴有降水、大風、沙塵暴等現象，特別是出現在春季的寒潮天氣，常會造成強霜凍、低溫凍害，對農林牧業生產、交通運輸影響較大。因此，做好區域性寒潮預報服務極為重要[3-7]。

1? ? 天氣實況和災情

受北方強冷空氣影響，5月2—6日，特強寒潮攜大風、沙塵、降雪侵襲張掖。此次過程中，山丹、民樂、肅南出現小雪，積雪深度1 cm;全市出現6～7級大風天氣，并伴有揚沙浮塵，最小能見度達1 413 m;6日凌晨甘州最低氣溫下降至-10.7 ℃，突破甘州區建站以來5月最低氣溫歷史極值（-10.5 ℃）;4—6日全市最低氣溫下降12～16 ℃，達到特強寒潮標準。此次天氣過程共造成臨澤縣7個鎮45個村，300戶841人受災，受災面積51.55 hm2，519座蔬菜大棚及部分農戶彩鋼板房被風刮壞，聯通通信信號塔、樹木被風刮斷受損，造成直接經濟損失270.4萬元。

2? ? 冷空氣初始階段

寒潮過程前，即4月28日8：00，500 hPa高度場上歐亞環流形勢為兩脊一槽型，黑海和里海附近為高空淺脊控制，巴爾喀什湖西北部區域有高空低渦形成，中西伯利亞至貝加爾湖為高空暖脊控制，北大西洋暖脊向北加強發展，促使歐洲西海岸低槽伸展并加強，槽前西南急流建立，風速達40 m/s，將地中海暖濕氣流源源不斷地向北輸送。4月29日20：00，位于貝加爾湖附近的高空暖脊崩潰，并開始向東移動。巴爾喀什湖附近的高空低渦繼續維持，低渦北部偏北氣流加強，開始向低渦補充冷空氣，在地中海槽前暖平流非動力加壓作用下，歐洲脊繼續加強發展，在北歐形成閉合暖中心，溫度暖脊由東歐地區向北歐擴展，并在巴倫支海西部形成了 -24 ℃的閉合暖中心。此外，高空脊線由里海向北歐地區擴展，貫穿到了格陵蘭海，并在北歐和格陵蘭海形成2個閉合暖中心，高壓中心主體在北緯70°以北，歐洲脊呈現東南—西北走向，脊前西北風帶建立，新地島附近的冷空氣沿脊前偏北氣流南下到西伯利亞低槽，增強了其斜壓性;同時，北美高壓脊也擴展至北緯70°以北，促使極地經向環流減弱、緯向環流發展，極地冷空氣開始向西西伯利亞和加拿大北部擴展。

3? ? 冷空氣醞釀階段

4月30日8：00，500 hPa高度場上，歐洲脊進一步向北發展，高壓脊線打通，并略有東移，在中高緯呈東南西北走向，使得新地島以西的巴倫支海冷空氣沿脊前偏西北氣流和北風氣流南下到西西伯利亞上空堆積，形成深厚的西西伯利亞冷低渦。其占據了西伯利亞中西部，主體十分龐大，低渦底部北緯42°～52°有11條等高線、5條等溫線，槽底最大風速為44 m/s，低溫中心溫度達到了-39 ℃。5月1日8：00，在烏拉爾山地區形成徑向速度非常大的高壓脊，脊前北風急流風速進一步加大到46 m/s。來自新地島以東的喀拉海冷空氣繼續向中西伯利亞堆積，低渦緩慢向東移動，中心溫度進一步降低至-41 ℃。低渦底部有低槽生成，并向北疆地區擴展;冷溫槽也由西西伯利亞地區向南疆地區伸展，高空低槽前部呈現疏散結構。在槽前正渦度平流作用下，青藏高原西部有高原槽形成。高原槽前西南氣流發展，源源不斷地向河西地區輸送水汽。同時，地面冷高壓主體在巴爾喀什湖至北疆地區，高壓中心強度達到了1 033 hPa，天山以北地區開始出現了降水、大風、沙塵天氣，整個河西地區受地面熱低壓控制，升溫較快。

4? ? 冷空氣暴發階段

5月2日8：00，500 hPa高空圖上，在斯堪的納維亞半島北部形成了低渦，不斷分裂短波東移侵襲烏拉爾山脊頂，促使烏拉爾山脊開始略微向東移動。3日8：00，北歐低渦不斷加強南壓，使烏拉爾山脊向東南方向衰退，推動高空低槽東移南壓，24 h脊前正變高和槽前負變高分別達16 gpdm和 -7 gpdm，在貝加爾湖西部形成了低渦中心，低渦中心溫度達-41 ℃。同時次，700 hPa溫度槽位于河西，等溫線比較密集;地面圖上冷高壓主體位于北疆地區，中心強度達1 033 hPa。河西地區等壓線密集，氣壓梯度較大，有利于冷鋒后部大風形成。西西伯利亞的強冷空氣大舉南下，配合高原東部有切變系統發展，西南暖濕氣流加強北上，為民樂地區強降雪提供了豐富的水汽條件。

5? ? 強冷平流

5月2日20：00，700 hPa溫度平流圖上，河西地區中部存在冷平流中心，中心值為-22.0×10-4 K/s，在500 hPa溫度平流圖上，內蒙古西部存在冷平流中心，河西地區溫度平流為 -17.0×10-4 K/s，300 hPa溫度平流圖上，酒泉西部存在冷平流中心，河西地區溫度平流為-50.0×10-4 K/s，從低層到高層溫度平流在逐步加強，由于冷平流較強，促使低層鋒區進一步加強，地面氣旋后部的加壓作用增強，氣壓梯度增大。當冷空氣前鋒入侵時，有利于大風及沙塵天氣的出現。

6? ? 結論

（1）此次寒潮天氣過程為典型的小槽發展型。烏拉爾山脊建立和加強，并進一步向極地地區擴展，促使來自新地島的極地強冷空氣沿烏拉爾山脊前強北風急流南下，堆積到西西伯利亞上空，形成高空低渦。

（2）由于烏拉爾山脊頂部冷空氣的侵襲，使烏拉爾山脊向東南方向崩潰，推動西西伯利亞強冷空氣大舉南下，從而造成此次寒潮天氣。

（3）強的冷平流促使低層鋒區加強，有利于地面大風形成。北支槽前疏散結構有利于高原槽的發展，高原槽前東移北上的西南暖濕氣流為強降雪提供了豐富的水汽條件。

7? ? 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，2007：330-331.

[2] 白肇燁，徐國昌，孫學筠，等.中國西北天氣[M].北京：氣象出版社，1988：389-402.

[3] 王錫穩，孫蘭東，張新榮.甘肅春季第一場罕見強霜凍、凍害天氣的分析[J].干旱氣象，2005，23（4）：7-11.

[4] 李巖英，王汝忠，齊高先.武威市寒潮天氣分析及預報[J].干旱氣象，2004，22（1）：49-52.

[5] 錢莉，楊曉玲，丁文魁.一次區域性凍害天氣的分析[J].干旱氣象，2005，23（2）：39-43.

[6] 毛玉琴，曹玲.河西中部寒潮、霜凍天氣過程對比分析及預報著眼點[J].干旱氣象，2006，24（4）：51-55.

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