2018年資陽市低溫寒潮天氣成因分析

王劍波 王婷

摘 要：本文利用常規地面觀測資料、自動站觀測資料及NCEP1°×1°再分析資料等，結合天氣動力學研究方法，對資陽市2018年4月初出現的一次寒潮降溫天氣過程進行分析，得出：在兩槽一脊的環流背景影響下，橫槽轉豎引發冷空氣在西伯利亞及蒙古地區堆積，并南下造成降溫，冷高壓出現分裂后整體南移。同時，水汽、動力及熱力條件與整個天氣過程的發展演變有著很好地對應。

關鍵詞：低溫寒潮;環流形勢;物理量場

寒潮是一種大型天氣過程，會造成沿途大范圍的劇烈降溫、大風和風雪天氣，由寒潮引發的大風、霜凍、雪災、雨凇等災害對農業、交通、電力、航海以及人們健康都有很大的影響。寒潮和強冷空氣通常帶來的大風、降溫天氣，是中國冬半年主要的災害性天氣。寒潮一般多發生在秋末、冬季和初春時節，特別是秋末冬初和冬末春初最為常見。我國年寒潮頻次分布呈現北多南少。東北、華北西北部和西北、江南、華南的部分地區及內蒙古平均每年發生寒潮在3次以上，其中北疆北部、內蒙古中北部、吉林大部、遼寧北部達6次以上。

資陽市位于四川盆地中部，屬于亞熱帶季風氣候，年平均氣溫17.0℃，年降水量1100mm左右，低溫寒潮是資陽市初春常見的災害天氣之一，初春大風強降溫對露地蔬菜、設施農業、林果開花坐果等會產生不利影響，應加強災害提前預報預警，降低寒潮天氣可能造成的危害。本文針對資陽市2018年4月4日—5日出現的一次寒潮降溫天氣成因分析，旨在為做好災害性天氣預報預警提高氣象服務準確性提供參考。

一、資陽市2018年4月4日—5日低溫寒潮天氣概況

按照四川省天氣預報員手冊中關于寒潮標準的相關規定，每年的3—4月、10—11月期間72小時內日平均氣溫連續下降不低于8℃，或12月至次年2月期間72小時內日平均氣溫下降不低于6℃，可達到一個寒潮天氣。受地面強冷空氣和高空低槽共同影響，2018年4月4日晚開始資陽市出現了一次明顯的低溫寒潮天氣過程，其中4日晚上到5日白天出現了大風，山口河谷的風力達到了6級以上，6日平均氣溫下降8℃左右。此次寒潮降溫天氣具有影響范圍廣、持續時間短、降溫幅度大且瞬間風力強等特點，資陽市氣象局4月4日16時發布藍色寒潮預警，為政府及相關部門做好防寒潮準備工作提供決策服務，提醒公眾做好添衣保暖，做好熱帶作物、水產品防護措施，加強防風準備，并于4月7日解除寒潮預警。

二、資陽市2018年4月4日—5日低溫寒潮天氣成因分析

（一）環流形勢特征

4月3日08時，500hPa上，中高緯地區表現為兩槽一脊型的環流形勢，低槽東移，在移至新疆北部期間發展轉變為東北-西南走向，溫度場相比高度場較為落后，同時配合有-40℃的冷中心，槽后高壓脊不斷地發展拉伸，同時槽后的徑向環流強度增強，槽內冷空氣進一步的發展。4日8時，橫槽轉為豎槽，500hPa冷中心增強，中心強度達到-44℃，溫度場與高度場幾乎重合在一起，東北大槽發展成為閉合的低壓中心;到了20時左右，低槽東移南下速度加快，槽后冷空氣源源不斷地向南入侵，使得資陽市等西南地區多地氣溫出現驟降現象。

分析此次寒潮過程中影響系統生成、發展及移動情況可知，4日08時，冷空氣不斷沿烏拉爾山東部的高壓脊向南加深發展，大量的冷空氣堆積在西伯利亞一帶并形成了地面冷高壓，冷高壓中心強度達到了1042.5hPa。與此同時，冷空氣繼續加強并東移南下，地面冷鋒也沿冷空氣移動方向前進。到了20時，冷高壓已經到達新疆東部地區，冷鋒處于四川北部地區，此時有顯著增大的氣壓梯度，風力快速的增大，導致氣溫突降;隨著冷高壓的繼續南壓，冷高壓在向南移動過程中其分體逐漸消失，受其影響，資陽市一帶最低氣溫驟降，并出現了較大的瞬時風力。

三、物理量場影響分析

（一）水汽條件

降水天氣的出現需要降水區域上空具備充足的水汽來源及水汽堆積，同時，降水能促進降溫。分析此次寒潮降溫天氣的水汽通量散度可以發現（圖1），4月5日02時，資陽市與簡陽市兩市交界處上空850hPa為一水汽通量散度區，最大散度值為-9×10-5g·cm2·hPa-1·s-1，與該時段該地區出現短時強降水天氣過程相對應。

（二）動力條件

對此次寒潮天氣過程沿30°23′N、104°33′E的隨時間演變垂直速度和散度進行分析（圖2），隨著冷鋒不斷南下，4日20時，近地面層至400hPa均為強烈的上升運動區，上升強度不斷增強，并持續到5日14時，其中5日08時左右，上升運動最強中心位于800hPa上，中心強度達到了-1.4Pa/s，與此同時，近地面層至800hPa為強盛的輻合區，強輻合中心位于900hPa一帶，中心強度達到了-5×10-5/s。強烈的上升運動使得近地面形成較強輻合，促使資陽市等地出現大風降溫。之后隨著冷鋒過境，到了5日14時，近地面層轉為下沉氣流影響，風力逐漸減小。

（三）熱力條件

溫度變化主要受溫度平流及非絕熱因子的作用影響，其中溫度平流考慮的是暖平流和冷平流性質及強度，非絕熱因子則重點是輻射、水汽凝結、蒸發及地面感熱對氣溫造成的影響。此次寒潮降溫天氣過程，資陽市等地上空云層覆蓋，所以太陽輻射和地表輻射引起的氣溫日變化不明顯，而且降水對氣溫的變化影響也不大，所以可以確定是冷平流引起的氣溫下降。4日14時，850hPa上，我國新疆至貝加爾湖一帶即青海北部、甘肅北和內蒙古以西地區出現一冷平流，呈現出帶狀分布，冷平流存在著兩個中心，其中一中心值為-40×10-5℃/s，位于新疆北部和內蒙古西部，另一中心值為×10-5℃/s/s，可見此次過程中冷空氣影響勢力較強。資陽市位于高壓脊前西北氣流底部的暖平流，由于寒潮冷鋒過境，資陽市轉而受到冷平流的影響，到了5日02時左右，冷平流強度進一步增強，中心強度達到了-30×10-5℃/s，隨著地面冷鋒的快速向東南移動，20時以后，影響資陽市的冷平流移出境內。

四、結束語

受地面強冷空氣和高空低槽共同影響，2018年4月4日—5日期間資陽市出現低溫寒潮天氣過程，此次過程發生前期有一定的升溫現象，在今后寒潮預報時可作為參考指標。

寒潮天氣發生在兩槽一脊的環流背景下，橫槽轉豎引發冷空氣在西伯利亞及蒙古地區堆積，并南下造成降溫，冷高壓出現分裂后整體南移。同時，水汽、動力及熱力條件與整個天氣過程的發展演變有著很好地對應，是寒潮降溫天氣形成的有利的物理量場。

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作者簡介：王劍波（1987—）男，漢族，四川雙流人，本科，助理工程師，從事氣象天氣預報服務工作。