阿拉善盟地区2009年冬季一次强寒潮天气个例诊断分析 |
| 2012-11-29 11:41 作者：黄骏莉，张斯莲，杨宗 来源：硅谷网 关注： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网11月29日文】据《科技与生活》杂志2012年第17期刊文，本文利用常规观测资料和MICAPS提供的相关资料，对2009年1月21日～23日在阿拉善盟发生强寒潮天气的环流形势及物理量进行了分析。从环流形势及地面系统分析看出，这次寒潮过程影响了我国大部地区，在阿盟主要是以强降温为主，通过对这次过程的分析对以后我盟预报寒潮天气起到了一定的指导辅助作用。
寒潮是指我国北方强冷空气像潮水一般大规模地向南推进所造成的大范围内急剧降温的剧烈天气过程，是一种严重的灾害性天气，它往往会引起剧烈的降温和大风，有时还伴有雪（雨）、霜冻等天气，对农牧业、工业、交通、国防建设等都有很大影响，是阿拉善盟冬春季节的主要气象灾害之一，因此，做好寒潮天气预报，对服务于国防、经济生产部门以便采取积极措施预防其危害、利用其有利因素具有重要的意义。
1寒潮标准
根据内蒙古寒潮灾害标准判定，凡受一次冷空气影响，最低气温降至摄氏零度以下，且日平均气温24h降温值T24≥12℃或48h降温值T≥14℃，则定为一次单站强寒潮天气；当24h降温值10℃≤T24<12℃或48h降温值12℃≤T48<14℃，则定为一次单站寒潮天气；在同一次过程中，凡全盟现有气象站点中有>50%达单站强寒潮标准的，则定为全盟性强寒潮；当全盟有>50%站点达单站寒潮标准（可包括少数达强寒潮标准），则定为全盟性寒潮。
2天气实况
2009年1月21日～23日，受西西伯利亚强冷空气东移南下影响，我国新疆北部、西北地区北部和东部、华北、黄淮及我国南方地区出现了寒潮天气。在寒潮爆发前期的18日～20日，阿盟处在蒙古热低压控制之中，气温偏高，14时的24小时变温幅度基本是在2～7.2℃之间，21日夜间到23日，冷空气爆发，阿盟出现了强寒潮天气过程，这次寒潮天气过程具有降温剧烈、持续时间较长的特点。此次过程以强降温为主，48小时平均气温降幅在11.7（达赖库布）～19.6℃（孪井滩）之间，巴彦浩特48小时降温17.3℃，而且23日全盟各站最低气温均在-20℃以下，这次过程以阿盟南部大部地区降温幅度较大。同时，诺尔公、额肯呼都格和巴彦浩特出现少量降雪。
3天气形势分析
3.1环流形势分析
在寒潮前期，500hpa高空图中整个欧亚大陆环流形势是一槽一脊型，随着里海、咸海地区不断有暖平流向北输送，促使乌拉尔山高压脊不断发展加强并向东北延伸，同时西西伯利亚冷空气沿槽后的偏北大风不断向贝加尔湖地区汇聚，冷中心强度最强时达到-52℃，形成了斜压性很强的东西向横槽，随着横槽南压，蒙古地区的冷平流明显增强，锋区也较强，由于乌拉尔山高压脊以西出现冷平流，高压脊强度也开始减弱，预示高压脊即将崩溃，同时横槽分裂成东西两段，东段横槽在转竖过程引导分股冷空气首先影响了我盟大部地区，西段横槽则继续南压至蒙古地区，而后转竖并引导主体冷空气影响我盟，此时寒潮已经爆发，形成了此次寒潮天气过程降温剧烈，持续时间较长的特点。
3.2地面形势分析
在1月20日05时地面图上，低压位于贝加尔湖西侧，巴尔喀什湖附近的冷高压开始发展。21日05时，冷高压势力增强，中心强度达到1057.5百帕（图略)，同时，原位于贝加尔湖的低压在南压过程中发展为蒙古气旋，由于高空冷空气不断加强，地面冷高压也不断加强，迫使蒙古气旋东移到呼伦贝尔盟地区，冷锋进入我盟北部地区。到了22日02时，冷高压已控制我盟北方大部地区，冷锋移至山东至四川东部一带。位于我盟地区的等压线也比较密集，10个维度范围内有9条等压线，我盟开始出现降温，寒潮天气开始爆发。之后，冷高压继续加强东移，中心强度最大时为1077百帕，并逐渐控制全国大部地区，随着强冷空气的南压入侵，我盟的△P24于22日14时达到最大，各站△P24＞15hpa，最大△P24为21hpa，全盟的气温也在23日降至最低。
3.3物理量场分析
3.3.1涡度
通过分析500hpa涡度变化可看出，1月21日08时正涡度中心最大区域在贝加尔湖附近，与此时的500hpa高空槽位置相对应，乌拉尔山高压脊则配合有负涡度区域。22日08时，正涡度中心明显东移南压到了内蒙古锡盟巴林左旗附近，位于500hpa高空槽前，这种形势配置会更加有利于冷空气快速东移南下，此时，我盟已出现明显降温。23日08时，正涡度中心已移至东北三省一带，并且强度也有所减弱，与冷槽的发展演变基本一致。寒潮爆发前后，正涡度中心的强度及移动方向表明了地面冷空气的强弱和寒潮天气的影响区域。
3.3.2温度平流
在我盟寒潮爆发前的1月21日08时，沿45°N的温度平流剖面图上，从地面到500hpa均为冷平流控制，冷平流中心位于500hpa附近，范围在104～110°E，中心值为-3.6×lO-4K•s-1，可见冷平流势力较强，由于冷平流较强，且与低层锋区相配合，在地面气旋后部的加压作用增强，气压梯度也随之增大。随着高空冷中心的东移，22日08时这股冷平流东移到了120°E附近，中心位于700hpa附近，中心大值区为-1.8×lO-4K•s-1，强度明显减弱。
3.3.3垂直速度
21日08时沿45°N的垂直速度剖面图上（图略），在94～104°E范围内，从地面到高空500hpa为一上升运动区，上升运动最大值位于500hpa，垂直速度为-4.2×10-3hpa•s-1，表明大气层结处于不稳定状态。到了22日08时，上升运动明显减弱东移，而且在92～102°E范围内，从地面到高空500hpa为一下沉运动区，下沉运动最大值位于500hpa，垂直速度为3.2×10-3hpa•s-1，由于动量下传作用的结果，在低层冷锋后部，气流下沉将高空的冷空气带至地面导致寒潮爆发。
4小结
1）由于里海、咸海暖平流的向北输送，促使乌拉尔山高压脊发展，极地的冷空气不断南下积聚到西西伯利亚地区，促使冷空气势力加强，为本次强寒潮爆发提供了条件。
2）寒潮爆发前期，地面回暖显著，为冷空气到来后温度梯度的增大创造了条件，一般情况下，寒潮前回暖越强，降温幅度也就越大。
3）通过对涡度场的分析可看出，槽前为正涡度，正涡度与高空低槽锋区的合理配合，有利于冷槽发展东移，为形成寒潮天气形成了较好的环流背景。
4）通过对温度平流的分析可看出，在这次寒潮过程中冷平流势力较强，并且与低层锋区相配合，在地面气旋后部的加压作用增强，气压梯度增大，气温下降剧烈。
5）通过对垂直速度的分析可看出，垂直速度为负值时，表明大气存在上升运动，层结处于不稳定状态，有利于冷空气堆积，倘若是在春季，就极易形成沙尘天气，垂直速度为正值时，表明大气存在下沉运动，冷空气会随下沉气流到达地面导致寒潮爆发。
6）500hpa高空上，横槽在南压过程中断裂成东西两段，两段横槽在转竖过程中引导分股冷空气和主体冷空气分别影响阿盟，形成了这次寒潮天气过程降温剧烈、持续时间较长的特点。
作者简介
黄骏莉（1978-），女，汉族，甘肃平凉人，本科学历，助理工程师，从事天气预报工
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