


摘 要:2018年3月31日—4月4日,博州地區出現大風降水降溫天氣,根據常規天氣資料及數值產品,應用天氣分析和診斷分析方法,從環流背景、地面系統的演變、物理量等方面進行了分析,并對EC數值預報模式模擬結果進行了檢驗。結果表明:(1)此次天氣是由于烏拉爾山脊衰退,西西伯利亞大槽東移南下而產生的大風降溫天氣;(2)冷空氣的源地為白海附近的半島上,冷空氣的路徑為西北路徑,產生的大風為西北大風;(3)EC細網格產品海平面氣壓、10米風場和2米溫度對此次大風降水降溫天氣具有很好的指示意義。
關鍵詞:大風;降溫;EC細網格產品
博州地處亞歐大陸腹地位于準噶爾盆地西緣,三面環山,中部是喇叭狀的谷底平原,西部狹窄,東部開闊,由于地形復雜,降水分布極不均勻。在冬春季冷空氣活動頻繁,當冷空氣過境時易對博州地區造成劇烈降溫并伴有大風等災害,給農牧業,交通運輸、通訊等帶來很大影響,對國民經濟和人民的生活水平造成極大損失。因此做好預報服務工作,對于預防其危害有重要意義。
一、天氣實況
受烏拉爾山北部冷空氣東南下影響,在2018年3月31-4月4日,博州出現了一次大范圍大風、降水、強降溫天氣。此次大風天氣4月1-2日累計降水量為1.6mm(博樂市)~0.6mm(阿拉山口市);精河縣最低氣溫48小時內下降8.1℃并在3月31日—4月1日伴有8級西北風;阿拉山口市最低氣溫48小時內下降11.4℃,極大風力達到35m/s(12級),此次天氣普遍陣風6到7級,溫泉縣、精河縣級風口沿線一帶8到9級,山區10到11級,是入春以來最強大風天氣。
二、實況分析
1.高空分析
從31日20時500hPa高空圖可以看出:巴爾喀什湖以北,泰梅爾半島至中亞維持一寬的槽區,槽線呈東北-西南向,并有一個—45℃的冷中心配合,槽底為強的急流鋒區。鋒從中亞自西向東經過新疆北部。咸海北部為脊區控制,脊前的偏北氣流不斷引導白海一帶的冷空氣南下,經過西伯利亞中部,在烏拉爾山西側向東轉向,補充到槽區中。使得槽區加深南壓,冷空氣進入博州。由此產生大風降溫天氣過程。圖2可以看出,此次天氣過程的特點:北疆大部都有T-TD小于5℃度的顯著濕區,并且槽線和等壓線也比較密集。
在4月3日由于歐洲脊東移,位于西西伯利亞平原的低值系統分裂短波,冷空氣在巴爾喀什湖附近堆積,4日08時槽區移至中天山以北,冷空氣進入博州。
2.地面形勢
3月31日17時,天氣來臨前夕,博州地區處于三小時變壓負值區,中心值為-5.0hPa;上游巴爾喀什湖附近三小時變壓中心強度為+2.0hPa,也就是從博州到巴爾喀什湖聚集了+7.0hPa的變壓差。同時,在東經70度到東經80度之間,聚集了8條等壓線,超強的氣壓梯度造成了此次博州地區的大風天氣。
31日20時,天氣來臨,上游三小時變壓中心進一步加強,達到+5.0hPa。博州地區處于1007.5hPa等壓線控制,里咸海北部,存在一明顯高壓中心,中心強度在1032.5hPa,在東經70度到東經80度之間,聚集了10條等壓線。
4月2日14時,等壓線北抬,天氣有所減弱;但在3日,由于新地島冷空氣不斷補充,在里海及巴爾喀什湖北部堆積,形成中心值為1037.5hPa冷高壓,逐漸東移影響北疆地區,導致博州地區持續降溫。
3.物理量分析
從4月1日08時850hPa散度場可以看出:博州地區大部及北疆大部地區為散度負值區,而在400hPa散度場上,博州及沿天山一帶地區均處于散度正值區,可以說明,在1日08時,博州地區存在低層輻合,高層輻散的高低空配置,同時這種配置維持至4日08時。有利于降水所需的上升運動條件。
三、數值預報檢驗
1.數值預報檢驗—海平面氣壓
圖9Ec細網格3月30日20時海平面氣壓往后延伸至120小時預報對阿拉山口市單點預報場,由圖可以看出:3月31日08時,阿拉山口市氣壓在1008hPa,20時,氣壓下降到1003.3hPa,這與實況基本一致,后期20時至4月1日20時,單站海平面氣壓迅速提升,從1003.3hPa上升至1025.7hPa,并在1日20時至3日20時,維持1025hPa至1020.0hPa之間。
從Ec細網格3月30日20時10米風場預報場(圖略)上可以看出:在31日14時阿拉山口市風向由東南風轉向西北風,在31日20時風速增大,開始出現大風天氣,并在1日持續增大達到20m/s左右。與實況相比,阿拉山口市出現大風的時間主要集中在歐洲中心細網格海平面氣壓迅速升高和維持階段。所以,Ec細網格10米風場對于博州地區出現大風天氣出現的時間和大小具有指示作用,可以提供參考價值。
2.數值預報檢驗—2米溫度
從EC細網格2米溫度場單點預報場上來看,博州大部地區溫度趨勢及降溫時間基本一致,基本是在4月4日08時溫度達到最低,與實況相比,博樂市、阿拉山口市、精河縣、降溫幅度基本一致,而溫泉降溫幅度略有偏差,精河縣實際降溫9.2℃,阿拉山口市實際降溫11.4℃,達到寒潮標準,因此,EC細網格2米溫度預報對博州地區預報具有相對好的指示作用。
3.數值預報檢驗—降水
從EC細網格3月20日20時地面降水48小時預報與實況相對比可以看出:EC降水預報較實況偏大,尤其是南部、北部山區,由于博州地區地形及氣候的緣故,所以對于博州地區EC細網格降水預報會偏大。
四、小結
1.2018年3月31日—4月4日發生在博州的大風降溫降水天氣過程,是由烏拉爾山脊衰退,西西伯利亞大槽東移南下而產生的大風降溫天氣;
2.此次大風,是由于超強的氣壓梯度為后期大風天氣得以長時間維持提供了動力條件;
3.低層輻合,高層輻散的高低空配置,有利于降水所需的上升運動條件;
4.此次冷空氣的源地為白海附近的半島上,冷空氣的路徑為西北路徑,產生的大風為西北大風;
5.EC細網格產品海平面氣壓、10米風場和2米溫度對此次大風降水降溫天氣具有很好的指示意義。
參考文獻:
[1]朱乾根.天氣學原理與方法.第四版.北京:氣象出版社,2007.
[2]手冊編寫組.新疆短期天氣預報指導手冊[M].烏魯木齊:新疆人民出版社,1986.
作者簡介:亨巴提(1993-)女,哈薩克族,新疆博樂市人,本科學歷,助理工程師,主要從事中短期預報預測工作。
基金項目:博州地區春季大風天氣環流分型及預報預警(BOZKY201808A)