2015年9月6—7日大連市長興島區(qū)最低氣溫預(yù)報(bào)分析

吳春英　鐘博　蔣婷婷　王桂春　高燕

摘要 利用常規(guī)觀測(cè)加密自動(dòng)站以及NCEP/NCAR再分析資料，分析了2015年9月6—7日長興島區(qū)出現(xiàn)的最低氣溫天氣過程。結(jié)果表明：9月6日長興島地區(qū)特低溫度天氣出現(xiàn)的條件：在500 hPa兩槽一脊有利的阻塞環(huán)流形勢(shì)場下，超強(qiáng)冷空氣由極地南下，中低層高壓脊控制下沉氣流。地面形勢(shì)場高壓控制有利于輻射降溫產(chǎn)生，是低溫形成的有利條件。低層相對(duì)濕度較小、中高層特小的相對(duì)濕度是溫度下降的有利條件。高空冷平流相同的條件下地面最低溫度不同，由此可見地面最低溫度與其他條件相關(guān)較大。地形影響是交流島氣溫低于周邊所有站的主要原因。

關(guān)鍵詞 低溫；環(huán)流特征；地形影響；冷平流；遼寧大連；長興島區(qū)；2015年9月6—7日

中圖分類號(hào) P457.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）21-0199-02

鄉(xiāng)鎮(zhèn)日最高、最低的預(yù)報(bào)是目前縣級(jí)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中的主要項(xiàng)目，但由于影響日最高、最低氣溫的因子較多，影響的權(quán)重比較復(fù)雜，最低氣溫的預(yù)報(bào)難度較大。梁理新等[1]認(rèn)為地形對(duì)溫度及其他天氣的變化具有重要的影響作用，往往是形成某地獨(dú)特氣候的主要因素，熟悉本地的地形特征，掌握其影響氣候的成因及規(guī)律，是做好單站預(yù)報(bào)的關(guān)鍵。付 雯等[2]認(rèn)為降雪時(shí)段的氣溫變化規(guī)律與非降雪時(shí)段有很大不同。劉仁亮等[3]對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)最低氣溫預(yù)報(bào)進(jìn)行了研究，指出提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣溫預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率要研究、掌握各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的氣溫差異規(guī)律，掌握各鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣溫實(shí)況與數(shù)值預(yù)報(bào)的誤差。趙曉川等[4]研究了營口市氣溫預(yù)報(bào)方法。利用NCEP/NCAR 850 hPa和925 hPa的溫度資料與營口市的日最高和最低氣溫分季建立預(yù)報(bào)回歸方程，并分析了風(fēng)向、風(fēng)速、低云量和降水對(duì)日最高和最低氣溫變化的影響程度，建立預(yù)報(bào)指標(biāo)。

大連市長興島區(qū)位于遼寧西南部沿海地區(qū)，有長興島國家一般站和交流島自動(dòng)觀測(cè)站，但兩站溫度差異較大。對(duì)于長興島地區(qū)2個(gè)站點(diǎn)間溫度，長興島氣溫相對(duì)穩(wěn)定，與大氣環(huán)流溫度的變化一致性較好；交流島站溫度規(guī)律性不明顯，溫度變化較大，有時(shí)隨大氣環(huán)流場變化而變化，有時(shí)地方性特點(diǎn)非常突出，特別是最低氣溫預(yù)報(bào)難度較大，準(zhǔn)確率較低。為提高長興島地區(qū)溫度準(zhǔn)確率，對(duì)本次溫度預(yù)報(bào)進(jìn)行系統(tǒng)分析，總結(jié)規(guī)律以提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

1 溫度概況

2015年9月7日長興島區(qū)2個(gè)站出現(xiàn)秋季以來最低氣溫，其中長興島最低氣溫16.5 ℃，交流島最低氣溫11.6 ℃。長興島周邊瓦房店最低氣溫13.2 ℃，普蘭店最低氣溫13.2 ℃。交流島站最低氣溫低于大連市所有國家觀測(cè)站溫度。

9月1—3日長興島地區(qū)氣溫處于偏高的狀態(tài)，長興島站最低氣溫17.6～20.9 ℃，交流島最低氣溫16.3～18.6 ℃。6日氣溫下降，長興島站最低氣溫17.6 ℃，交流島站15.4 ℃；7日氣溫繼續(xù)下降，長興島站16.5 ℃，交流島長興島站11.6 ℃，兩站溫度差為4.9 ℃。這是秋季以來溫差最大的一天。

2 環(huán)流形勢(shì)特征分析

2.1 500 hPa環(huán)流形勢(shì)

2015年9月5日20：00 500 hPa（圖1a）歐亞大陸為兩槽一脊，高壓脊由河套地區(qū)向北部延伸至70°N以北，在貝加爾湖形成阻塞高壓，貝加爾湖北部脊前等高線572 hPa與經(jīng)線近似平行，冷空氣在120°E以東從70°N地區(qū)沿等高線由北向南下影響長興島地區(qū)，最大風(fēng)速18 m/s，長興島位于槽后脊前，由此可見500 hPa冷空氣強(qiáng)度特強(qiáng)。500 hPa有利的環(huán)流形勢(shì)場將高緯度強(qiáng)冷空氣引導(dǎo)到本地區(qū)，為本次降溫提供了有利的條件。6日20：00 500 hPa（圖1b）貝加爾湖到東南部遼寧地區(qū)由高壓脊控制，高壓脊范圍比5日20：00增大，北部有冷空氣從貝加爾湖沿等高線西北向東南吹向遼寧北部，長興島區(qū)沿等高線吹東北風(fēng)。高壓控制下沉氣流比5日20：00有利于地面輻射降溫。6日20：00東北風(fēng)比5日20：00北風(fēng)地形有利于冷空氣下山下沉降溫。

2.2 700 hPa環(huán)流形勢(shì)

2015年9月5日20：00 700 hPa歐亞大陸為兩槽一脊，長興島北部高壓脊為“Ω”形，長興島位于脊前受東北風(fēng)影響，風(fēng)速4 m/s。6日20：00 700 hPa從河套到內(nèi)蒙古、遼寧地區(qū)由高壓脊控制。大連地區(qū)東北風(fēng)，風(fēng)速4 m/s，高壓控制的形勢(shì)場比5日20：00更有利于輻射降溫，較小的風(fēng)速有利于輻射降溫。

2.3 850 hPa環(huán)流形勢(shì)

2015年9月5日20：00 850 hPa在長興島北部高壓脊減弱，在大連南部海域形成低壓環(huán)流，長興島位于高壓底部低壓頂部東北氣流控制，風(fēng)速4 m/s。6日20：00 850 hPa由低壓后部轉(zhuǎn)入高壓內(nèi)部，東北風(fēng)2 m/s。高壓下沉氣流比5日20：00更有利于輻射降溫，2 m/s特小的風(fēng)速加劇輻射降溫的強(qiáng)度。東北風(fēng)有利于東北部陸地冷空氣向長興島地區(qū)流動(dòng)，使降溫幅度增大。

2.4 地面氣壓場

2015年9月5日20：00地面氣壓場內(nèi)蒙和長江東部的東海上有2個(gè)低壓系統(tǒng)，長興島位于2個(gè)低壓之間內(nèi)1 010 hPa相對(duì)高值區(qū)內(nèi)，6日20：00低壓東移，長興島區(qū)在1 025 hPa高壓區(qū)內(nèi)，6日夜間地面形勢(shì)場比5日夜間更有利于降溫。地面形勢(shì)場為本次降溫提供了有利的環(huán)流形勢(shì)條件。

9月5日20：00長興島區(qū)500 hPa相對(duì)濕度較大為90%。700 hPa迅速減小，相對(duì)濕度僅為10%。850 hPa相對(duì)濕度增大到45%。925 hPa相對(duì)濕度增大到55%。500 hPa濕度明顯減小，尤其中層干區(qū)濕度特小，使溫度下降幅度增大。500 hPa濕區(qū)滯后。6日20：00區(qū)500 hPa相對(duì)濕度僅為10%，700 hPa相對(duì)濕度特小，小于10%，850 hPa相對(duì)濕度54%，925 hPa相對(duì)濕度44%。6日20：00中低層濕度較小，接近于5日20：00，有利于降溫，中高層相對(duì)濕度特小，比5日20：00更有利于降溫（表1）。

2.5 冷平流

分析冷平流強(qiáng)度5日20：00、6日20：00各層溫度500 hPa與850 hPa接近，700 hPa和925 hPa溫度6日20：00比5日20：00高。由此可見7日最低氣溫比6日最低氣溫低，并不是高空冷平流作用，而是由于其他因素影響（表2）。

綜上分析本次低溫天氣是出現(xiàn)在500 hPa兩槽一脊有利的阻塞環(huán)流形勢(shì)場下，超強(qiáng)冷空氣由極地南下，中低層高壓脊控制下沉氣流，有利降溫的條件下，地面形勢(shì)場高壓控制有利于輻射降溫產(chǎn)生。低層較小、中高層特小的相對(duì)濕度是氣溫較低的重要條件。高空冷平流相同的條件下地面最低溫度不同，由此可見地面最低溫度與其他條件關(guān)系較大。

2.6 地形影響

地形分析在交流島東北方向地勢(shì)呈喇叭口形逐漸增高，長白山山脈、千山山脈呈西北東南向延伸。長白山腳下老禿頂之山海拔高度1 367 m，千山腳下步云山海拔1 132 m。交流島位于千山山脈西南方向。在交流島東北方30 km處有海拔100 m弧形山脈，在其東北方向?yàn)楦叩湾e(cuò)落的山巒，而長興島東北側(cè)為平坦平原。長興島東北處為開闊平原，而交流島南側(cè)、東側(cè)為“L”形山脈，海拔高度100 m。這樣的地形結(jié)構(gòu)是影響交流島最低氣溫偏低的主要原因。東北風(fēng)時(shí)冷空氣沿著長白山山脈、千山山脈下坡，使山坡下氣溫較低。東北風(fēng)時(shí)冷空氣經(jīng)過交流島東北側(cè)20 km處山脈二次下坡有利于降溫。在交流島附近5 km處東側(cè)山脈對(duì)東北冷空氣有第三次下坡作用，使交流島吹東北風(fēng)時(shí)最低氣溫與長興島相差較大，比周邊普蘭店、瓦房店偏低。

3 結(jié)論

（1）2015年9月6日長興島地區(qū)特低溫度天氣出現(xiàn)的條件為500 hPa兩槽一脊有利的阻塞環(huán)流形勢(shì)場下，超強(qiáng)冷空氣由極地南下，中低層高壓脊控制下沉氣流。

（2）地面形勢(shì)場高壓控制有利于輻射降溫，是低溫形成的有利條件。

（3）低層較小、中高層特小的相對(duì)濕度溫度下降的有利條件。

（4）高空冷平流相同的條件下地面最低溫度不同，由此可見地面最低溫度與其他條件相關(guān)性較大。

（5）地形對(duì)交流島最低氣溫影響較大。當(dāng)?shù)孛娲禆|北風(fēng)時(shí)，冷空氣經(jīng)長白山脈、千山山脈以及交流島東北側(cè)山脈三次下坡是交流島最低氣溫比長興島及周邊普蘭店、瓦房店偏低的主要原因。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 梁理新，黃國宗.單站最高最低氣溫預(yù)報(bào)方法研究[J].廣西氣象，2006，27（增刊1）：4-6.

[2] 付雯，柏金鳳，班秋艷.冬季降雪時(shí)段的日極端氣溫預(yù)報(bào)方法[J].黑龍江氣象，2013，30（4）：12-13.

[3] 劉仁亮，黃閣，崔巍，等.鄉(xiāng)鎮(zhèn)最低氣溫預(yù)報(bào)研究[J].氣象科學(xué)，2015，35（14）：203.

[4] 趙曉川，宋卿.營口市氣溫預(yù)報(bào)方法研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2013，3（31）：9281-9286.