2015年2月7日呼倫貝爾市寒潮天氣分析

徐東升 呼倫貝爾市氣象局

一、實(shí)況天氣回顧

2015 年2 月6-7 日，受極地東移南下強(qiáng)冷空氣影響，呼倫貝爾市出現(xiàn)了寒潮天氣。在寒潮爆發(fā)前期，全市處于熱地壓控制之中，地面增暖，氣溫偏高，7 日起自西北向東南冷空氣大局南下，寒潮爆發(fā)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全市各站點(diǎn)24h 日最低氣溫降幅在8.8 至10.9℃之間，達(dá)到單站寒潮標(biāo)準(zhǔn)的有9 個(gè)臺站，其中達(dá)到強(qiáng)寒潮的站點(diǎn)為扎蘭屯，24h 最低氣溫降幅為10.9℃，同時(shí)部分臺站出現(xiàn)分布不均的小雪天氣，新巴爾虎右旗、滿洲里市、海拉爾出現(xiàn)大風(fēng)，屬大風(fēng)降溫型寒潮。

二、環(huán)流形勢、影響系統(tǒng)和成因

（一）高空形勢分析

500hPa 天氣圖顯示：過程前期，4 日20 時(shí)，500hPa 中高緯歐亞范圍一槽一脊，高壓脊區(qū)極為寬廣，橫跨西伯利亞地區(qū)，槽區(qū)呈階梯狀，南支位于朝鮮半島附近，北支存在高空低渦，位于125°E、70°N 東西伯利亞北部地區(qū)，槽線向南延伸至我國東北地區(qū)東北部，全市處于脊前西北氣流控制；5 日20 時(shí)，高空脊線位于西西伯利亞平原，高空冷渦南下，冷中心達(dá)-48℃；6 日20時(shí)，高空脊東移，高空冷渦繼續(xù)南下，位于我國東北地區(qū)北部，有-48℃冷中心配合，過程開始。7 日08 時(shí)，高空脊維持強(qiáng)盛，脊前西北氣流引導(dǎo)極地冷空氣補(bǔ)充南下，使冷渦南下加強(qiáng)，中心504dagpm，有-48℃冷中心配合，全市受強(qiáng)冷空氣影響，寒潮爆發(fā)。

6 日20 時(shí)，過程開始后，700hPa、850hPa呼倫貝爾市東部受冷渦控制，表明冷渦系統(tǒng)發(fā)展深厚，呼倫貝爾西部受冷渦后部偏北氣流影響，700hPa、850hPa 冷渦附近溫度場落后于高度場，兩線交角接近90°，形成強(qiáng)鋒區(qū)，850hPa 鋒區(qū)強(qiáng)度≥16℃/5 個(gè)經(jīng)（緯）距；700hPa 上的-32℃冷中心范圍較大，覆蓋全市大部分地區(qū)；850hPa 冷中心氣溫-32℃，主要影響呼倫貝爾市中北部，其余地區(qū)受-28℃閉合溫度線控制。

綜合以上分析，高空脊區(qū)穩(wěn)定維持、深厚冷渦系統(tǒng)南下，較強(qiáng)的鋒區(qū)及強(qiáng)盛的冷空氣，形成此次寒潮天氣過程。

（二）地面形勢分析

1.寒潮冷鋒演變特征

在寒潮天氣過程中，通常在強(qiáng)冷高壓前沿有一條冷鋒，稱為寒潮冷鋒。此次過程，冷鋒自西北向東南不斷移動(dòng)，影響全市，在冷鋒過境前，由于全市處在暖氣團(tuán)影響之下，部分臺站地面氣溫升高；冷鋒過境后，風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏北風(fēng)，在強(qiáng)冷空氣作用下，氣溫下降，形成寒潮天氣。

地面形勢顯示：2 月4 日20 時(shí)，在貝加爾湖東北部120°E、60°N 附近形成鋒面氣旋；到5 日14：00，鋒面氣旋南下至貝加爾湖 西 部118°E、53°N 附 近；到6 日08 時(shí)，氣旋南下經(jīng)過呼倫貝爾市，暖氣團(tuán)使全市各臺站有不同程度的升溫，過程開始；7 日08時(shí)，冷鋒移出呼倫貝爾市，寒潮爆發(fā)。

2.冷高壓演變特征

冷空氣的積聚在地面天氣圖上常常表現(xiàn)為很強(qiáng)的冷高壓，寒潮能否形成與冷空氣的堆積程度有著密切關(guān)系。

過程前期，蒙古冷高壓發(fā)展強(qiáng)盛，但穩(wěn)定少動(dòng)，東北部被寬廣的鋒面氣旋覆蓋；過程開始后，2 月6 日08 時(shí)，西西伯利亞北部的冷高壓東移南下，位于蒙古冷高壓北部，中心氣壓達(dá)1060hPa，蒙古冷高壓穩(wěn)定少動(dòng)；6 日20 時(shí)，冷高壓東移南下至貝加爾湖附近，中心氣壓1057.5hPa，到7 日08時(shí)，兩個(gè)冷高壓合并，中心分裂成三個(gè)，呼倫貝爾市位于冷高壓外圍，由于全市受強(qiáng)冷空氣影響，加之過程前的地面增溫，使全市部分臺站氣溫驟降，達(dá)到寒潮標(biāo)準(zhǔn)。

（三）寒潮成因分析

局地溫度的變化主要是由溫度平流和非絕熱作用造成的結(jié)果。溫度平流主要考慮平流冷暖性質(zhì)和強(qiáng)度，非絕熱因子考慮輻射、水汽凝結(jié)、蒸發(fā)和地面感熱對氣溫的影響，由于有大范圍的云系覆蓋全市，太陽輻射和地表輻射引起的氣溫日變化較小，氣溫驟降是強(qiáng)冷平流所引起的。850hPa 溫度平流中心的強(qiáng)度及移動(dòng)路徑，能夠揭示寒潮強(qiáng)度及影響區(qū)域。因此以下主要討論850hPa 溫度平流在全市的變化情況。

850hPa 溫度平流顯示：2 月5 日08 時(shí)，全市被暖平流覆蓋，20 時(shí)，冷平流逐漸東移南下影響呼倫貝爾北部地區(qū)，6 日08 時(shí)，全市大部分地區(qū)均受冷平流影響，中心強(qiáng)度達(dá)-35×10-5℃·S-1，位于陳巴爾虎旗境內(nèi)；至7 日08 時(shí)，冷平流主體繼續(xù)南移，全市中部及南部地區(qū)仍受冷平流影響，北部地區(qū)受暖平流影響。對比全市各站24h 氣溫降幅可以看出，850hPa 溫度平流與氣溫升降有較好的相關(guān)性，這對預(yù)報(bào)過程中應(yīng)用溫度平流診斷寒潮天氣提供了參考依據(jù)。

（四）大風(fēng)成因分析

從2 月7 日08 時(shí)300hPa（圖略）看出，貝湖至呼倫貝爾市西部，也就是脊前至低渦后部存在風(fēng)速大于32m/s 的高空急流；低渦后部，也就是呼倫貝爾市西部500hPa～850hPa（圖略）存在較強(qiáng)的下沉運(yùn)動(dòng)，存在高空動(dòng)量下傳機(jī)制；700hPa、850hPa 冷渦附近溫度場落后于高度場，兩線交角接近90°，形成強(qiáng)鋒區(qū)，850hPa 鋒區(qū)強(qiáng)度≥16℃/5 個(gè)緯距；地面高壓前部與低壓后部之間10 個(gè)經(jīng)度，氣壓梯度達(dá)到17.5hPa；以上條件都滿足大風(fēng)出現(xiàn)指標(biāo)。

三、疑難分析

通過以上分析，得到以下結(jié)論：

1.高空脊區(qū)維持強(qiáng)盛，脊前西北氣流引導(dǎo)極地冷空氣南下，使深厚的冷渦系統(tǒng)南下加強(qiáng)，低空較強(qiáng)的鋒區(qū)及強(qiáng)盛的冷空氣，為本次強(qiáng)寒潮的爆發(fā)提供了條件。鋒區(qū)位置及強(qiáng)度的判斷，可以作為區(qū)分寒潮以及強(qiáng)寒潮的重要指標(biāo)，在未來寒潮天氣預(yù)報(bào)過程中可以進(jìn)一步驗(yàn)證，并總結(jié)出預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)。

2.地面寒潮冷鋒以及鋒后冷高壓的東移南下，是此次寒潮天氣的主要影響系統(tǒng)，寒潮爆發(fā)前期，地面回暖顯著，為冷空氣到來后溫度梯度的增大創(chuàng)造了條件，在預(yù)報(bào)中分析各臺站氣象要素的變化，對于提升寒潮精細(xì)化預(yù)報(bào)的重要方法。

3.強(qiáng)冷平流與高空鋒區(qū)相配合，在地面氣旋后部的加壓作用增強(qiáng)，氣壓梯度增大，氣溫下降劇烈，冷平流中心與強(qiáng)降溫幅度大的地區(qū)有較好的相關(guān)性。