2016年1月22—24日維西縣低溫寒潮天氣過程分析

豐英

摘 要 利用常規(guī)觀測資料、自動站觀測資料等對維西縣2016年1月22—24日強寒潮天氣過程進行診斷分析。得出：此次強寒潮天氣過程是一次顯著的橫槽轉豎型寒潮過程；強烈冷空氣從西北部入侵，中緯度豎槽快速開始移動合并深入極渦槽內，極渦槽持續(xù)顯著向南加深，推動地面冷空氣持續(xù)向我國南方地區(qū)增強，維西縣等多地區(qū)出現(xiàn)強寒潮天氣；這次強寒潮天氣導致溫度大幅度下降主要是受溫度平流與非絕熱因子的影響；強寒潮天氣前期的雨雪天氣是南支槽前西南暖濕氣流同北方冷空氣積聚，配合中低層切變與風場風速輻合提供較好的動力抬升條件和中低層豐富的水汽輸送條件共同產生的。

關鍵詞 低溫寒潮；環(huán)流形勢；物理量場

中圖分類號：S426 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.06.057

寒潮是我國的主要氣象災害之一，在全國各地都可能發(fā)生，可引發(fā)霜凍、凍害等多種自然災害。由于強寒潮具備突發(fā)性強、降水多、降溫幅度大、影響范圍廣等特點，常常帶來強降溫、大風、雨雪等天氣，給社會經濟發(fā)展、農業(yè)、交通運輸、供電、通信、航海以及人民生命和財產安全造成極大的影響。維西縣位于云南省西北部，東瀕金沙江，西臨瀾滄江，屬于西藏華西類康滇區(qū)的亞熱帶和溫帶季風高原山地氣候，冬長無夏，立體氣候明顯，其中年平均降水量938.1 mm，年平均降雪

11 d。受其地理位置以及氣候特征的影響，維西縣冬季易出現(xiàn)強寒潮天氣，其中1月是寒潮的多發(fā)期，占全年的36%，其次是2月和12月，12月至次年2月寒潮約占全年總次數的85%。一旦出現(xiàn)強寒潮天氣，不僅影響社會工農業(yè)生產，而且可能危害人民生命財產安全，造成嚴重經濟損失。因此，加強對維西縣強寒潮天氣的發(fā)生、發(fā)展機制的研究，對于提升人們對強寒潮天氣的認識以及預報預測水平，以及更好地推動社會經濟建設以及氣象防災減災工作均具有極其重要的意義[1-2]。受強冷空氣和南支槽影響，2016年1月22—24日維西縣遭受強寒潮天氣，氣溫降至0℃以下，出現(xiàn)雨夾雪、中雪天氣，給冬季農業(yè)生產和畜牧養(yǎng)殖造成嚴重不利影響。本文針對此次強寒潮天氣過程進行分析，了解寒潮低溫天氣發(fā)生的天氣形勢和影響系統(tǒng)，分析寒潮低溫天氣的物理量特征和探空資料特征，旨在為今后同類極端天氣監(jiān)測預報提供有價值思路。

1 天氣形勢

自1月19日20：00，500 hPa高空形勢上副高保持穩(wěn)定，南支槽移動緩慢，云南省處于南支槽前西南氣流影響范圍內，700hPa以西南偏西急流維持自廣東、廣西地區(qū)，提供有利的水汽條件；低層850hPa形勢上，19日20：00偏南氣流逐漸增強，20日在暖切南側偏南氣流的作用下，存在很強的風速輻合，21日冷切南壓到湖北至湖南一帶，22—23日冷切南壓至我國南部沿海區(qū)域，云南省轉受偏北氣流影響，降雨強度開始減弱，受其影響維西縣等地23—24日出現(xiàn)全市性中雨、雨夾雪局部小到中雪天氣；24日08：00，500 hPa高空形勢上，極渦槽持續(xù)向東轉移南壓，南支槽逐漸變弱，700 hPa槽切過境在西北偏西氣流的作用下，降雪開始漸減弱。24日夜里500 hPa高空形勢上，橫槽變成豎槽后，快速移動合并滲入極渦槽中，云南上空轉受偏西氣流的影響，降雨（雪）天氣減弱直至停止。

這次強寒潮天氣前期雨雪天氣是由南支槽前西南暖濕氣流同北方冷空氣積聚，配合中低層切變與風場風速輻合提供較好的動力抬升條件和中低層豐富的水汽輸送條件共同產生的。

2 物理場量特征

2.1 水汽條件

由本次強寒潮發(fā)生前后時間段維西縣上空相對濕度的變化可知，1月20-23日，850 hPa的相對濕度都超過90%，1月22—23日，強冷空氣大舉南下，相對濕度>90%的濕區(qū)逐漸延伸至450 hPa區(qū)域，濕層逐漸變深厚，為雨雪天氣的發(fā)生提供了很好的濕層厚度。對應的地面氣象站觀測情況，1月23日云南大部分區(qū)域都出現(xiàn)了雨夾雪天氣，局部區(qū)域出現(xiàn)了降雪天氣。但伴隨著冷空氣的主體南下，1月24日晚間，地面為強冷高壓控制后，700 hPa以下的中低層相對濕度逐漸下降到40%左右，單單在中層區(qū)域存在淺薄的濕區(qū)，對雨雪天氣的維持產生不利影響。為了有效地展現(xiàn)本次雨雪天氣過程期間水汽輸送以及積聚的情況。通過分析本次強寒潮天氣過程上空的平均水汽通量及水汽通量散度可知，在本次強寒潮雨雪天氣發(fā)生過程中邊界層

925 hPa以下的水汽通道以偏東氣流為主，也就是太平洋上回流的水汽輸送；中層的水汽輸送主要來源于孟加拉灣以及南海。1月23—24日，自強冷空氣南下之后，云南上空水汽輻合的大值區(qū)處于滇中、滇西北區(qū)域，中心值是-5×10-7g/（hPa·cm-2·s），這使得維西縣等地雨雪天氣顯著，良好的水汽條件推動了維西等地強寒潮雨雪天氣的出現(xiàn)。

2.2 動力條件

從維西縣上空渦度以及散度的時間變化分析可知：冷空氣前鋒大舉南下前期，正渦度區(qū)的伸展高度僅到700 hPa左右，1月22日白天開始， 伴隨著低層切變線及地面冷空氣主體南下， 正渦度區(qū)不斷增強且向上延伸，23日延伸到400 hPa附近區(qū)域，渦度值也顯著增大，最大值是6×10-5S-1，且發(fā)生在700 hPa附近，這表明700 hPa較強的輻合為強寒潮雨雪天氣提供了必要的動力抬升條件，也就是為23日維西出現(xiàn)雨雪天氣提供了有利的動力機制；對應散度場，1月23日-24日，也就是冷空氣主體南下影響以及補充時段，中低層存在較強的輻合，中高層屬于弱的輻散，對低層上升運動的維持起到良好的作用。根據渦度場以及散度場情況，中低層良好的輻合作以及抬升運動為此次強寒潮雨雪天氣的出現(xiàn)提供了極其有利的動力條件。

2.3 溫度平流

通過分析22—24日維西縣平均溫度平流高度—時間演變圖（圖）可以看出，維西縣未出現(xiàn)寒潮低溫天氣前，低層處的暖平流逐漸轉變?yōu)榫薮蟮睦淦搅?，中心高達—60.0×10-5 K/s，這是形成低層冷空氣墊的最好表現(xiàn)形式。1月23日750 hPa低層位置處仍舊是冷平流維持，強度減弱，近地層有弱的暖平流出現(xiàn)。1月24日在900～600 hPa中低層處則是為冷平流控制，范圍增大，強度減弱明顯。但900 hPa以下的冷平流逐漸被暖平流替代，暖平流中心值超過了20×10-5 K/s。溫度平流的這種垂直分布特征對于近地層存在的逆溫現(xiàn)象較為有利，逆溫層反映了雨雪冰凍天氣過程中的大氣垂直層結的基本特征。除此之外，溫度的冷暖平流可以標準大氣斜壓性，暖平流的發(fā)生發(fā)展觸發(fā)了近地層的加強和擾動，進一步推動了水汽抬升凝結作用，為冰晶和雪花的形成提供了有利條件。

3 小結

通過分析維西縣2016年1月22—24日強寒潮天氣過程，可得出以下結論。

第一，此次強寒潮天氣過程是一次顯著的橫槽轉豎型寒潮過程；強烈的冷空氣從西北部入侵，中緯度豎槽加快速度開始移動合并深入極渦槽內，極渦槽持續(xù)顯著向南加深，推動了地面冷空氣持續(xù)向南邊區(qū)域增強，進而造成云南省大部分地區(qū)出現(xiàn)強寒潮天氣。

第二，此次強寒潮天氣導致溫度大幅度下降的主要原因是溫度平流與非絕熱因子，前期鋒區(qū)降溫主要是因為強烈的冷平流，鋒區(qū)過境后以非絕熱降溫為主，即晴空輻射降溫。

第三，這次強寒潮天氣前期雨雪天氣出現(xiàn)的主要因素是南支槽前西南暖濕氣流同北方冷空氣積聚，配合中低層切變與風場風速輻合提供較好的動力抬升條件和中低層豐富的水汽輸送條件共同產生的。

參考文獻

[1]海云莎，田永麗，陳新梅.云南寒潮時空特征及變化分析[J].云南大學學報自然科學版，2011（s1）：147-152.

[2]閔穎，李華宏，朱莉，等.2011年3月云南一次寒潮天氣過程分析[J].成都信息工程學院學報，2013，28（1）：34-42.

（責任編輯：趙中正）