新巴爾虎右旗一次大風寒潮天氣過程分析

孟慶娜

（新巴爾虎右旗氣象局，內蒙古 呼倫貝爾 021300）

新巴爾虎右旗是自治區(qū)19個邊境旗（市）和23個牧業(yè)旗之一，位于我國東北邊境呼倫貝爾市的西部中俄蒙三國交界處。新巴爾虎右旗氣候是溫帶大陸性干旱氣候，有四個截然不同的季節(jié)。

春季：初春時節(jié)，仍然在蒙古的高壓影響下，隨著陽光輻射的增加，暖空氣開始向北移動。在蒙古，冷熱空氣頻繁交換，溫度會隨之變化，強風也經常發(fā)生。該季節(jié)的平均風速為5.7 m/s，是四個季節(jié)中最高的。這個季節(jié)的平均溫度急劇上升，4月10日的平均溫度為-15℃，5月初可能升至2.8℃，5月中旬可能升至約11.6℃。這個季節(jié)最明顯的氣候特征是降水低和溫度高。春季年平均降水量為20 mm，占年平均降水量的十分之一，同期蒸發(fā)量為551 mm，是降水量的27至28倍，俗稱“10年九春季干旱”。

夏季：夏季初，氣溫急劇上升，從5月底的14.9℃上升到6月底的21.2℃。6月和8月的平均溫度基本上在19.0℃附近。七月是全年中溫度最高最熱的月份，其平均氣溫為21.3℃。這個季節(jié)的平均降雨量為186.0 mm，占全年總降雨量的75%。這個季節(jié)的特點是高溫和高降水，平均風速為3.6 m/s，是四個季節(jié)中最慢的。

秋季：由于陽光輻射的減弱，這個季節(jié)冷空氣急劇增加，9月底溫度急劇上升，隨后出現霜凍。在10月中旬，平均氣溫降至0℃以下。這個季節(jié)的降雨量比夏天少得多，平均降雨量為33.8 mm，占年降雨量的14%。

冬季：由于蒙古的高壓控制，在冬天，西北風占主導地位。冬季幾乎沒有降雨，平均降雨量為7.5 mm，僅為年降雨量的2%。1月是最冷的月份，平均氣溫為-22.5℃。冬天干燥，寒冷，漫長，天氣條件十分惡劣。

1.天氣實況

5月3日，新右旗出現罕見大風天氣過程，全旗9個自動氣象站風力均達9級以上（包含9級），風速分別為21.7～26.9 m/s。4日08時，地面風速繼續(xù)加大，風力達10級。過程持續(xù)兩天后，于5日開始減弱，但風力仍維持在6級以上，給廣大人民生活帶來了極大影響[1-10]。過程過后，受西北氣流影響，全旗境內爆發(fā)了寒潮天氣過程，9個自動觀測站點48小時內分別降溫9.7～15.4℃。6日08時后，隨著高壓脊的東移，新右旗受暖高控制，氣溫開始逐步回升，大風降溫天氣過程結束。

表1 新巴爾虎右旗5月2日-3日各自動站極大風速

表2 新巴爾虎右旗5月3日-4日各自動站最低溫度

2.高空天氣形勢分析

前期，歐亞大陸500 hPa上的形勢場為一槽一脊型，且呈北渦南槽形勢分布。高壓脊位于烏拉爾山以東地區(qū)，脊線位于60°～80°E，呈緩慢東移趨勢，脊頂達到60°N以北地區(qū)。本次過程的高空影響系統(tǒng)為高空冷渦，該系統(tǒng)前期較強且穩(wěn)定少動，渦后高壓脊發(fā)展強烈，脊前有明顯的偏北大風區(qū)，500 hPa環(huán)流形勢近似于南北向，使高空冷渦攜帶的冷空氣爆發(fā)性快速南下，造成了此次大風寒潮天氣過程。

3.地面形勢分析

3.1 海平面氣壓場

前期，整個內蒙古地區(qū)受地面低壓控制，中心值1005hPa。2日20時，蒙古氣旋生成，并伴有冷鋒存在，新右旗處于冷鋒前暖區(qū)控制，中心氣壓值995hPa。3日08時，氣旋中心移至新右旗上空，加強至992.5hPa，此時，新右旗仍處于冷鋒前暖氣流控制區(qū)。14時，冷鋒過境，氣旋中心繼續(xù)加強至990hPa。到20時，氣旋主體分裂為兩個，較強一個移至東三省境內，其次一個仍穩(wěn)定在新右旗上空。4日08時，蒙古氣旋轉為東北氣旋，中心強度990hPa，冷鋒過境，新右旗處于鋒后冷區(qū)控制下，等壓線較密集，氣壓梯度加大。14時開始，氣旋主體逐漸移除新右旗境內，受其后部影響，冷高壓在貝湖以西逐漸東移，此時，500hPa溫度場上存在一個-40℃冷中心，到5日08時，冷高壓主體配合高空冷中心東移加強到1032.5hPa，影響新右旗，寒潮大面積爆發(fā)。

3.2 3小時變壓特征分析

由于風場和壓力場基本上遵循中高緯度的梯度風原理，因此當壓力場出現明顯的梯度變化時產生的梯度風會導致空氣質量收斂于負可變壓力的中心或正可變壓力的中心。外部散度和壓力梯度越大，風速越大。3日08時之前，新右旗地區(qū)處于負變壓控制，到11時轉為正變壓區(qū)控制，對應3日地面資料分析，09時之后，地面極大風速增加到23.4 m/s；3日20時后，新右旗受負變壓控制，從地面資料來看，3日19時極大風速為11.9 m/s；4日05時轉為正變壓控制，對應地面資料分析，3日23時風速開始增加到22.1 m/s。由此可以看出，當鋒面過境和新右旗上空氣壓梯度增加時，開始出現大風；氣壓梯度減小后，大風過程結束。

4.物理量場分析

4.1 高空急流

有大風的天氣和高空湍流之間有著密切的關系。伴隨的動態(tài)過程確定了關鍵地區(qū)高空波動的演變，并確定了地面氣旋的規(guī)律。三天前分析了300 hPa高度的流場，我旗的風速均小于30 m/s。3日08∶00，貝湖形成了一個高空急流，急流軸線向南和北延伸，新中心位于急流軸線出口區(qū)域的北部，因此向上運動很明顯。此時，高空急流與地面冷戰(zhàn)線同時存在，且地面冷戰(zhàn)線的向上運動與高空急流二次循環(huán)的向上氣流重疊，促進了大風天氣過程的形成和發(fā)展。

根據地面實況圖，在3日的08∶00，新右旗處于鋒前暖區(qū)的控制之下，高空湍流有助于產生向上運動。4日凌晨8點，新右旗受到了前線后的寒冷控制，高空湍流下沉并幫助增加了鋒面的斜壓性。在4日08時，50hPa情況場中的高空槽與湍流軸線重疊，無疑增加了地面壓力場中的壓力梯度，這是造成4日新右旗10級大風的主要因素之一。5日的08∶00，在湍流出口區(qū)域右側的二次渦流平流的影響下，貝湖附近地面的高壓急劇增加，導致了冷空氣的積累并促進了寒冷天氣的發(fā)生。

4.2 垂直速度

2日17時，新右旗南部上空處于強烈的上升運動區(qū)控制，說明，受南下冷空氣影響新右旗上空的大氣層結開始變得不穩(wěn)定，不穩(wěn)定的大氣層結有利于空氣的動力下傳，導致地面大風的形成。此后，新右旗一直處于上升運動區(qū)控制，趨勢較穩(wěn)定，直到3日23時，上升運動強度再次加大，持續(xù)到14時有所減弱，之后轉為負值，即為下沉運動控制，大氣層結逐漸轉為穩(wěn)定趨勢，也預示著大風過程的結束。

5.結語

此次大風天氣過程按照內蒙古地區(qū)對大風天氣的分型標準可歸于低渦旋轉型。

本次大風過程的主要影響系統(tǒng)是高空冷渦與地面氣旋的配合。冷鋒過境后，冷空氣堆積，在脊前偏北大風的引導下爆發(fā)了寒潮天氣過程。

本次過程新右旗一直處于上升運動區(qū)，說明高空大氣層結很不穩(wěn)定，空氣的動力下傳較強，有利于大風的形成。

地面鋒面過境和氣壓梯度加大后開始出現大風，氣壓梯度減小時大風結束。說明大風出現在冷鋒后正負變壓區(qū)交替階段。