2017年11—12月根河市3次寒潮過程的對比分析

紀成成

摘要 利用常規天氣資料和數值預報產品，應用天氣學分析方法，對2017年11月13—15日、11月27—29日和12月9—11日根河市出現的3次典型寒潮天氣過程進行對比分析。結果表明，3次過程均是在前期強烈升溫的基礎上，由強冷空氣在西西伯利亞及貝加爾湖堆積并向南侵襲造成的;3次過程亞洲中高緯環流形勢均表現為一脊一槽型，動力機制均為高空旋轉低壓槽與強鋒區，促使寒潮暴發的流場均為低槽旋轉型;冷空氣暴發后，呼倫貝爾上空均由強盛的冷平流控制，地面冷高壓均進入關鍵區并達到寒潮強度;但由于冷空氣的強度、發展、移動路徑不同，因此3次過程的降溫幅度和對根河造成的影響也不同。在此基礎上，總結出根河冬季寒潮天氣的預報著眼點。

關鍵詞 寒潮;地面冷高壓;寒潮預報

內蒙古的寒潮天氣主要集中在冬半年（9月至翌年5月），是內蒙古主要災害性天氣之一。內蒙古寒潮標準定義為：24 h內日最低氣溫下降幅度大于或等于8℃，或48 h下降幅度大于或等于12℃，或72 h下降幅度大于或等于12℃[1]。2017年11月13—15日、11月27—29日和12月9—11日根河市出現了3次典型的寒潮天氣過程，筆者通過對這3次寒潮天氣過程進行對比分析，總結降溫過程環流背景及影響系統的異同，以提高寒潮降溫的預報能力。

1天氣概況對比分析

根河市本站11月13—15日48 h日最低氣溫下降16.5℃，有5個鄉鎮自動站降溫幅度均超過15℃，降溫前2 d均產生小雪天氣; 11月27—29日48 h日最低氣溫下降11.3℃，有5個鄉鎮自動站降溫幅度均超過15℃，降溫前2 d均產生小雪天氣;12月9—11日48 h日最低氣溫下降11.2℃，其中有2個鄉鎮自動站降溫幅度未達到寒潮標準，降溫前2 d均產生小雪天氣。因根河處于三面環山特殊的地理環境，每次寒潮幾乎都不會伴有大風天氣，但風力稍有加大。3次寒潮過程均是在前期強烈升溫的基礎上由較強冷空氣向南侵襲造成劇烈降溫和大風，12月11日過程降溫幅度小。

2環流形勢對比分析

寒潮天氣過程的前1 d，在西伯利亞至蒙古高原西部（稱為寒潮關鍵區），冷空氣中心強度能夠反映出冷空氣堆積的強度。判斷寒潮關鍵區冷空氣是否堆積，主要從高空冷中心強度和地面冷高壓強度兩方面考慮。在不同月份，達到寒潮的高空冷中心和地面冷高壓中心的強度都有所不同。

2.1500 hPa環流背景及演變特征

歐亞大陸500 hPa環流形勢為一脊一槽型，從11月12日20：00（圖1a）高空圖上可以看出烏拉爾山附近存在一高壓脊，其前部為此次寒潮影響系統冷渦系統，溫度脊落后于高度脊有暖平流，高壓脊發展，14日20：00（圖1b）形成阻塞高壓。隨著脊前西北氣流加強，冷空氣沿著脊前西北氣流南下堆積加強，進一步導致貝加爾湖冷渦加深。12日20：00到14日20：00貝加爾湖冷渦分裂旋轉南下，15日烏拉爾山上游有不穩定槽發展加深，同時24 h負變高區位于槽前（圖2），橫槽即將轉豎，阻塞高壓崩潰，強冷空氣向南暴發，脊后冷平流使得未來高度脊趨于平緩，天氣形勢穩定。

11月23日20：00即寒潮暴發的前6 d（圖略），歐亞大陸500 hPa環流形勢為兩槽一脊型，格陵蘭以東洋面有一不穩定小槽存在，隨后小槽南移加深發展為冷渦，依次南移到新地島南側、西伯利亞西部、貝加爾湖北側，強度變化依次是516、508、496 hPa。26日20：00停留在日本海的東亞大槽逐漸減弱，27日20：00明顯減弱向東移去，根據上下游效應其前方小槽將要發展成大槽并移到我國東部。寒潮暴發前48 h（圖3），500 hPa等壓面上亞洲中高緯度為一槽一脊，不穩定小槽已發展為東亞大槽移至貝加爾湖至蒙古東部，溫度槽落后于高度槽，槽后冷平流強烈，鋒區很強。

12月6日20：00（圖略）高空圖上可以看出影響槽位于黑海附近，9日08：00移至烏拉爾山以東，強度沒有發展，從黑海到里海有明顯的暖平流，在暖平流作用下，里海附近高壓脊向北發展，脊前西北氣流加強，促使新鮮冷空氣從新地島加速南下與原底槽中的冷空氣合并，合并后在500 hPa上冷中心強度-44℃，冷平流明顯加強，地面高壓也加強達到1 050 hPa。

上述分析表明，3次寒潮天氣環流形勢分別屬于橫槽南壓和轉豎型、小槽發展型和低槽東移型。

2.2影響系統的生成、發展和移動路徑 11月14日蒙古冷高壓中心強度1 040 hPa，850 hPa冷中心強度-24℃，冷空氣堆積。由于歐洲低槽發展引起槽前暖平流自高壓脊后部進入高壓脊北部，促使高壓脊向東北方向發展，建立起東北西南向阻塞高壓，在阻高前部形成寬廣的橫槽。隨著低槽東移減弱，正渦度平流侵入阻高后部，使得阻塞高壓崩潰東移。15日20：00冷平流侵入橫槽前部，槽后出現暖平流，16日橫槽轉豎。

11月29日02：00蒙古冷高壓中心強度1 050 hPa，達到最強。850 hPa冷中心強度-32℃，冷空氣堆積。由于小槽槽線處有冷平流，等高線稍有疏散，即槽線上有正渦度平流，槽加深發展。在這個小槽兩邊的小脊，也是暖舌落后于脊，脊線附近的等高線也呈疏散，脊線上有暖平流和負渦度平流有利于脊發展，從而使小槽后的偏北風加大，在冷舌落后于小槽的條件下，偏北風加大意味著冷平流加強，更促進小槽發展。27日20：00烏拉爾山長波脊已移到西西伯利亞，溫度脊與高度脊基本重合，脊前出現暖平流，脊后出現冷平流，長波脊減弱東移，并導致寒潮暴發。

12月8日20：00蒙古冷高壓中心強度1 055 hPa，外圍有很大的氣壓梯度，500 hPa冷中心強度-44℃，冷空氣堆積。里海附近高壓脊向北發展，脊前西北氣流加強，促使新鮮冷空氣從新地島加速南下與原底槽中的冷空氣合并東移。冷高壓前部冷鋒過境引起大幅降溫。

3結論

根據2017年11月13—15日、11月27—29日和12月9—11日根河市出現的3次典型寒潮天氣過程的預報經驗，在今后冬季寒潮預報中應主要著眼于以下幾個方面：寒潮前氣溫回升是寒潮預報的一個重要指標;強冷空氣在西西伯利亞或貝加爾湖附近堆積是寒潮暴發的必要條件，而地面冷高壓的強度是冷空氣強度的主要判定依據，通過850 hPa冷平流強度指標可以進一步判定冷空氣的強度;橫槽轉豎型環流形勢降溫幅度相對于其他環流形勢較大。

參考文獻

[1] 顧潤源. 內蒙古自治區天氣預報手冊[M]. 北京：氣象出版社，2012.

[2] 佟莎仁.內蒙古初冬兩次寒潮天氣過程對比分析[J].內蒙古氣象，2013（1）：20-23.

[3] 邸瑞琦，白美蘭，吳俊翔，等.內蒙古地區寒潮災害標準分析與確定[J].內蒙古科技與經濟，2009（1）：39-40.

[4] 孟雪峰，張桂蓮，楊武杰，等.內蒙古寒潮客觀預報方法研究[J].內蒙古氣象，2002（4）：11-14.

責任編輯：鄭丹丹