管 琴
(武寧縣氣象局,江西 武寧 332300)
所謂寒潮,就是強烈的冷空氣南下侵襲,造成大范圍急劇降溫和偏北大風的天氣過程,有時還伴有雨、雪、雨凇或霜凍。寒潮帶來的降溫、雨雪和冰凍天氣對農作物造成凍害。因此,做好寒潮天氣預報及其預報服務工作,有利于預防或降低其帶來危害,甚至可以利用其有利因素為農業生產服務。

圖1 武寧縣東林鄉氣溫折線圖
此次冷空氣南下,導致武寧出現大范圍降溫,降溫開始時間為26 日20 時,結束時間為28 日20 時。如圖1 所示,48 小時內,武寧縣境內共14 個鄉鎮日最低氣溫降幅達到10℃以上,且過程最低氣溫均在0℃以下,達到寒潮預報標準。范圍較廣,時間較短,冷空氣擴散南下迅速。25 日前武寧縣的明顯回暖成為寒潮的前兆。具體天氣為25 日小雨,26 日白天陰天多云,26 日晚—27 日晴天。25 日08 時到26 日08 時累計降水量為10.2 毫米。
前期,亞洲上空分裂為三個極渦,且這些極渦均為深厚的冷低壓,位于烏拉爾山附近的阻塞高壓脊頂東擴,極渦多西退南壓,形成橫槽,大量冷空氣積聚在西西伯利亞。橫槽前有冷平流,為冷空氣擴散南下提供條件。500hPa 上,26 日20 時,55-60°N、70-95°E 為一東西走向的橫槽;27 日08 時,該橫槽轉為東北—西南走向,并有所南移;27 日20 時,基本轉為南北走向,且槽前有一階梯槽,使得27 日20 時已轉豎的橫槽得以發展。橫槽轉豎使積聚在東亞大槽內的冷空氣能迅速擴散南下,進而入侵我國南方。此外,貴州西部有一小槽,為武寧縣提供暖濕氣流。
此次冷空氣為西北路徑,南下影響武寧。位于貝加爾湖西側,延伸至新疆東部的低槽從26 日20 時至27 日08 時位置穩定少變(這阻礙了歐洲阻塞高壓和低槽的東移,為亞洲橫槽的發展提供了有利條件),但是強度有所減弱,并于27 日08 時向東分裂出淺槽,淺槽向東南方向移動,強度稍有加強,有利于冷空氣擴散南下。源于四川云南一帶的淺槽也采取西北—東南而下,強度幾乎不變。這都對冷空氣南下產生積極作用。
26 日20 時武寧處于高空急流入口區的右側,高空輻散使地面低壓有所發展。26 日20 時至27 日20 時,700hPa 上武寧風速由16m/s 減弱到12m/s,27 日20 時至28 日20 時,700hPa上武寧風速由12m/s 增強到24m/s,風速過境后比過境前更大。可以借助700hPa 風速的變化大致判斷冷鋒的過境時間,即高空鋒區在27 日20 時左右出現,而地面冷鋒在26 日20 時至27日20 時之間過境,這與下文對地面冷鋒分析得出地面冷鋒在27 日08 時左右過境的結論一致。700hPa 西南暖濕急流與北方冷空氣交匯,促使鋒生和鋒區增強,加上低層切變,都為過境前弱降水天氣提供了有利的水汽條件和弱輻合動力抬升條件[1]。
在26 日20 時,位于青海西藏交接處的東西向冷鋒已發展成熟,之后,該冷鋒后部的冷高壓由其東部不斷向東南擴散,高壓主體在未來48 小時內穩定少動,有利于多股冷空氣不斷分裂南下。由此,分裂而下的兩股冷空氣在福建廣東沿海一帶形成東北—西南走向的新的冷鋒,并在27 日08 時發展成熟。過境前下雨,為第二型冷鋒。在此期間冷高壓主體強度由1055hPa 減弱至1035hPa,預示此次過程維持時間較短。地面冷高壓的建立、加強與高層冷空氣的堆積同步,寒潮冷鋒的移向與高空橫槽和其他兩個主要影響槽的移動路徑一致,此外大氣有斜壓性,導致低層、地面冷空氣先于高空到達武寧縣。

圖7 a

圖7 b

圖7c
圖2 a、b、c 分別為26 日08 時200hPa、500hPa 和850hPa三個等壓面上的垂直速度26日08 時850hPa 高度處武寧縣有較弱的暖平流,中高空都為較弱的冷平流,這產生了弱的對流不穩定,這種對流不穩定使26 日云系增多,非絕熱加熱減少,最終導致地面溫度下降。這一結論與天氣實況吻合。
1)此次寒潮過程大背景:極渦呈多極型,阻高為單阻型(位于烏拉爾山東部);2)此次寒潮爆發形式:橫槽轉豎;3)此次寒潮發展較為迅速,在武寧縣只持續了一天;4)寒潮地面冷鋒為第二型冷鋒,過境時間較難把握,這次主要由地面冷鋒過境的時間與700hPa 高度層風速發生轉折性變化的時間相差不大大致判斷出該冷鋒坡度較陡,也可將700hPa 高度層風速發生轉折性變化的時間大致確定為冷鋒過境的時間。