酒泉市一次大范圍強(qiáng)降溫大風(fēng)天氣過(guò)程分析

于海躍　張文軍

摘 要：2014年10月10～12日，酒泉市出現(xiàn)了大幅度降溫大風(fēng)天氣。從成因分析：這次強(qiáng)降溫天氣過(guò)程是由于北方冷空氣不斷堆積產(chǎn)生強(qiáng)的氣壓梯度風(fēng)，由北部強(qiáng)大的冷高壓所造成的溫度梯度和氣壓梯度力形成[1]。500hPa前期受極渦分裂影響，在烏拉爾山形成一低渦中心，由于貝加爾湖北側(cè)阻塞高壓影響，該低渦穩(wěn)定少動(dòng)，新地島附近洋面冷空氣北下堆積，后期阻塞高壓崩潰，系統(tǒng)開(kāi)始快速東移影響該地區(qū)，導(dǎo)致這次降溫吹風(fēng)天氣。該文利用常規(guī)觀測(cè)資料、NCEP1°×1°再分析資料、歐洲中期數(shù)值預(yù)報(bào)中心分析場(chǎng)等資料，重點(diǎn)分析此次強(qiáng)降溫天氣過(guò)程發(fā)生的環(huán)流背景、成因及影響系統(tǒng)，并對(duì)秋季出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)、低溫、降水等天氣的預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)進(jìn)行討論和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)降溫；無(wú)降水；過(guò)程分析；酒泉市

中圖分類號(hào) P457.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）03-04-114-04

1 天氣實(shí)況

2014年10月10～12日，酒泉市出現(xiàn)大幅度降溫天氣，48h內(nèi)全市最低氣溫下降4.2～9.5℃（見(jiàn)表1），其中玉門下降幅度最大，達(dá)9.5℃；全市一致有平均5～6級(jí)西北風(fēng)，馬鬃山極大風(fēng)速達(dá)20.0m/s；冷空氣過(guò)后48h后，氣溫普遍降到0℃以下，其中玉門鎮(zhèn)最低降到-4.6℃，地面最低氣溫玉門達(dá)-7.3℃。此時(shí)正是秋收收尾階段，雖然沒(méi)有降水，但降溫還是給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了一定影響。

2 環(huán)流分析

2.1 形勢(shì)場(chǎng)分析 10月8日20時(shí)500hPa歐亞大陸呈一槽一脊形式，在東歐偏北地區(qū)形成一高壓脊，脊前冷空氣南下在烏拉爾山地區(qū)集聚形成一冷渦，低渦中心值518gpm，冷中心氣溫-36℃（見(jiàn)圖1左），冷渦西部有最大40m/s的偏北風(fēng)。低槽底部?jī)蓚?cè)沒(méi)有阻塞低壓形成，該系統(tǒng)規(guī)律東移，速度較快，酒泉市處在槽底西南氣流中，受淺溫度脊控制；到9日20：00（見(jiàn)圖1右），該低槽已經(jīng)移動(dòng)至新疆中部，烏魯木齊風(fēng)速加大到32m/s，此時(shí)500hPa酒泉與烏魯木齊氣溫相差7℃。

9日20：00，700hPa沿新疆天山一線東西向等溫線密集分布（見(jiàn)圖2），表明鋒面位置，同時(shí)鋒面北側(cè)普遍西北風(fēng)較大，氣溫低且與鋒面以南站點(diǎn)相差-10℃以上，同時(shí)鋒面附近溫度露點(diǎn)差較小，在1～4℃，表明中低層相對(duì)濕度較大，酒泉與烏魯木齊相差16℃，冷平流較強(qiáng)。到10日20：00，鋒面過(guò)境，酒泉探空站700hPa溫度為-7℃，24h下降10℃，敦煌至河套地區(qū)整個(gè)處在高濕區(qū)，酒泉市3個(gè)探空站700hPa風(fēng)向均為西北風(fēng)，溫度迅速降低。

從地面圖上看出9日20：00鋒面位于天山一帶，鋒面前后有降水，但在移動(dòng)到哈密降水迅速減少，10日（圖3右）鋒面移動(dòng)到河套-蘭州一帶。這時(shí)武威及以東有降水開(kāi)始出現(xiàn)，說(shuō)明酒泉特殊的地理環(huán)境和地形特征導(dǎo)致降水的消減（見(jiàn)圖3）。

2.2 冷空氣積聚 本次冷空氣的源地來(lái)自新地島附近的北冰洋，在北歐脊前偏北風(fēng)的影響下在烏拉爾山以東堆積，由于前期貝加爾湖以北有阻塞高壓，低渦穩(wěn)定少動(dòng)，致使冷空氣團(tuán)在烏拉爾山以東、巴爾克什湖北部堆積，低渦中心溫度從-32℃一直降低到-40℃，低渦中心位勢(shì)高度值從536gpm下降到514gpm。8日20：00，隨著低渦前部冷空氣的不斷侵入，貝加爾湖北部阻塞高壓崩潰，于是低渦開(kāi)始迅速東移，影響酒泉市，與此同時(shí)伴隨著里海附近有一暖脊向北發(fā)展，促使氣流經(jīng)向度加大，在強(qiáng)烈北風(fēng)的引導(dǎo)下，冷空氣南下補(bǔ)充低槽，使低槽加深迅速東移南下，與此同時(shí)地面加壓，地面高壓中心處在高空槽底后部。

2.3 極渦影響 6日20：00，烏山北部地區(qū)東移低渦與又一個(gè)分裂的極渦合為一體，低渦發(fā)展，冷氣團(tuán)加強(qiáng)，并緩慢東移。到8日8：00（見(jiàn)圖4），新地島以西洋面受另一個(gè)極渦影響，此時(shí)冷空氣在極渦左側(cè)堆積，并發(fā)展加深為烏山槽，里海到巴爾克什湖之間有一暖脊向北發(fā)展導(dǎo)致經(jīng)向度加大，使冷空氣迅速南下，可以看出冷空氣在貝加爾湖附近的聚積，是這次寒潮爆發(fā)的必要條件[2]。到11日20：00，烏山槽東移致使貝加爾湖地區(qū)形成暖脊，酒泉市處在該槽槽底偏西氣流中，所以后期氣溫回升較快。

3 要素分析

3.1 冷平流分析 從500hPa冷平流分析圖中可以看出，9日20：00（見(jiàn)圖5左），冷平流中心位于北疆北部，最強(qiáng)中心值為-5×10-4mk·s-1，南疆相對(duì)有一暖平流，到10日20：00（見(jiàn)圖5右），冷平流中心位于新疆和內(nèi)蒙古交界處，酒泉市瓜州以北、馬鬃山地區(qū)處在負(fù)值范圍內(nèi)，總體而言該冷平流位置比較偏北。

從圖6可以看出，10日8：00700hPa該地區(qū)玉門以西溫度平流基本為0，冷平流位于玉門以東到張掖地區(qū)，且比較弱，冷平流中心與500hPa相同位于馬鬃山與蒙古交界處，該冷平流移動(dòng)速度較快?？偟囊苿?dòng)路徑是新疆白塔山—馬鬃山—酒泉、金塔和張掖地區(qū)，冷平流位置仍偏北，酒泉有較弱冷平流。

3.2 渦度、散度場(chǎng)分析 渦度是一個(gè)流體力學(xué)的概念，用以描述流體的旋轉(zhuǎn)情況[3]。9日20：00（見(jiàn)圖7）500hPa沿鋒面以北為正渦度中心，中心值位于烏魯木齊附近，大小為10×1e-5s-1，負(fù)渦度中心在南疆盆地，中心值最大-12×1e-5s-1。隨著系統(tǒng)東移，到10日8：00鋒面過(guò)境時(shí)，新疆哈密和酒泉市基本被負(fù)渦度控制，負(fù)渦度中心位于瓜州、玉門附近。

700hPa9日20：00至10日8：00玉門以東為負(fù)渦度控制，以西渦度為0。散度場(chǎng)配合渦度場(chǎng)，10日8：00700hPa（見(jiàn)圖9）該地區(qū)基本為輻散區(qū)。高層輻合底層輻散不利于降水出現(xiàn)。 4 結(jié)論

（1）500hPa，前期受極渦分裂影響，在烏山形成一低渦中心，由于貝加爾湖北側(cè)阻塞高壓影響，該低渦穩(wěn)定少動(dòng)，新地島附近洋面冷空氣北下堆積，后期阻塞高壓崩潰，系統(tǒng)開(kāi)始快速東移影響酒泉市，導(dǎo)致該地區(qū)降溫吹風(fēng)天氣。

（2）極渦活動(dòng)和冷空氣堆積為此次天氣過(guò)程聚集了能量，是該次天氣發(fā)生的必要條件。

（3）本次過(guò)程該地區(qū)無(wú)降水，而新疆、張掖地區(qū)均出現(xiàn)降水，分析發(fā)現(xiàn)冷平流位置偏北，同時(shí)在鋒面過(guò)境時(shí)，500hPa、700hPa該地區(qū)被負(fù)渦度控制，700hPa輻散都是不利于降水的條件。

參考文獻(xiàn)

[1]劉建清，田忠明，朱天征.一次寒潮強(qiáng)風(fēng)天氣過(guò)程分析[A]//第27屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)副熱帶季風(fēng)與氣候變化分會(huì)場(chǎng)論文集[C].2010.

[2]林巧燕，強(qiáng)玉華，鄧霞君.“2006.3.12”寒潮天氣過(guò)程分析[A]//第三屆浙江中西部科技論壇論文集（第二卷 氣象分卷）[C].2006.

[3]董安祥，羅琦，周陸生.青藏高原東部一次大雪過(guò)程的濕位渦分析[J].甘肅科學(xué)學(xué)報(bào)，2001，03. （責(zé)編：張宏民）