哈爾濱地區(qū)蒙古氣旋分析預(yù)報(bào)

蔡恒明，魏 航

(93220部隊(duì)，黑龍江 哈爾濱 150000)

1 引言

影響哈爾濱地區(qū)天氣的蒙古氣旋系統(tǒng)，一年四季均可出現(xiàn)。蒙古氣旋是指生成或發(fā)展在蒙古境內(nèi)的鋒面低壓系統(tǒng)。在東經(jīng)110°～115°，北緯42°～50°范圍內(nèi)的氣旋均可稱之為蒙古氣旋。

2 蒙古氣旋出現(xiàn)的頻數(shù)

影響哈爾濱地區(qū)天氣的蒙古氣旋，以夏季為常見(jiàn)，春秋兩季出現(xiàn)較少，冬季出現(xiàn)最少(表1)。

表1 蒙古氣旋各季(月)出現(xiàn)平均次數(shù)及頻率(2000-2019年)

3 蒙古氣旋的移動(dòng)路徑

蒙古氣旋的移動(dòng)路徑主要有三條(圖1)

圖1 蒙古氣旋移動(dòng)路徑

第Ⅰ條：東北路徑，從黑龍江省北部向東北方向移動(dòng)。

第Ⅱ條：偏東路徑，向東略偏南經(jīng)內(nèi)蒙東部、東北平原，向東北東方向移動(dòng)。這一類最為常見(jiàn)。

第Ⅲ條：東南路徑，向東南經(jīng)華北、渤海，繞過(guò)長(zhǎng)白山南端，經(jīng)朝鮮再向日本海方向移去。

從各路徑出現(xiàn)頻數(shù)來(lái)看，第Ⅱ條路徑出現(xiàn)較為常見(jiàn)，第Ⅰ條路徑出現(xiàn)較少，以第Ⅲ條路徑移動(dòng)的蒙古氣旋出現(xiàn)最少(表2)。

表2 蒙古氣旋各季各路徑出現(xiàn)平均次及頻率(2000～2019年)

4 蒙古氣旋對(duì)哈爾濱地區(qū)天氣的影響

蒙古氣旋的天氣以低云為主，各季情況不盡相同。

4.1 春季

春季的蒙古氣旋，給哈爾濱地區(qū)帶來(lái)了多風(fēng)少雨的干旱天氣。當(dāng)空中700百帕槽線發(fā)展加深，槽前暖平流加強(qiáng)，地面蒙古氣旋進(jìn)入東北地區(qū)后強(qiáng)烈發(fā)展，與海上高壓配合，構(gòu)成南高北低或東高西低形勢(shì)，在氣旋暖區(qū)常造成強(qiáng)烈的西南大風(fēng)，占總數(shù)74.0%。當(dāng)空中暖脊開闊強(qiáng)大時(shí)，大風(fēng)可持續(xù)數(shù)天不停， 同時(shí)伴有揚(yáng)沙等天氣。

4.2 夏季

夏季的蒙古氣旋是造成哈爾濱地區(qū)降水的主要天氣系統(tǒng)之一。 在氣旋前部可產(chǎn)生暖鋒云系及穩(wěn)定性降水，在氣旋冷鋒附近可產(chǎn)生雷雨、冰雹等不穩(wěn)定天氣，出現(xiàn)雷雨的次數(shù)占夏季蒙古氣旋總數(shù)的46.0%， 蒙古氣旋是產(chǎn)生哈爾濱地區(qū)夏季雷雨的主要天氣系統(tǒng)。

4.3 秋季

當(dāng)氣旋沿東北路徑移動(dòng)時(shí)，低中心偏北，哈爾濱地區(qū)處低壓暖區(qū)，西南風(fēng)較大，冷鋒移近時(shí)可有不穩(wěn)定性天氣發(fā)生。

當(dāng)氣旋沿偏東和東南路徑移動(dòng)時(shí)，氣旋往往加深，輻合擾動(dòng)加強(qiáng)，鋒面附近天氣較為嚴(yán)重，多為不穩(wěn)定性天氣。

4.4 冬季

冬季哈爾濱地區(qū)受蒙古氣旋影響，可產(chǎn)生大風(fēng)雪天氣，多為中高云降雪，低云出現(xiàn)較少。當(dāng)本區(qū)處于氣旋后部較強(qiáng)冷空氣的控制之下，由于冷鋒后的擾動(dòng)，可產(chǎn)生冷性低云，其特點(diǎn)是生成和移動(dòng)很快，高度也較低。

5 蒙古氣旋的預(yù)報(bào)

5.1 蒙古氣旋的預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)

(1)當(dāng)高空槽東移加深，經(jīng)向環(huán)流加大，冷鋒移近蒙古，其上空為正渦度中心，在地面冷鋒附近的相對(duì)低壓區(qū)里有較強(qiáng)的負(fù)三小時(shí)變壓，預(yù)示著蒙古氣旋將發(fā)生。

(2)在夏季，當(dāng)高空西部暖脊在24區(qū)以西，鋒區(qū)位于北緯45°附近或以北，冷空氣從貝加爾湖及蒙古東部入侵時(shí)，有利于氣旋的發(fā)生和發(fā)展。

(3)氣旋發(fā)生前，在地面圖上蒙古地區(qū)等壓線稀疏，并有明顯的負(fù)三小時(shí)變壓出現(xiàn)，氣旋暖區(qū)內(nèi)的負(fù)三小時(shí)變壓愈大(一般在14 h地面圖上其絕對(duì)值在4.0百帕以上)愈有利于氣旋的發(fā)展。

(4)如果歐洲中部有大槽存在，則蒙古地區(qū)會(huì)另有氣旋生成和發(fā)展。

(5)如果冷空氣不從蒙古的西北方向下來(lái)，而是自西向東移動(dòng)，則蒙古氣旋將很難發(fā)展。

(6)如果東亞大槽穩(wěn)定，不利于蒙古氣旋的發(fā)生和發(fā)展。

5.2 蒙古氣旋的預(yù)報(bào)指標(biāo)

5.2.1 發(fā)生的預(yù)報(bào)指標(biāo)

(1)在東經(jīng)110°～115°，北緯42°～50°范圍內(nèi)或以西500～600 km有一根以上的等溫線冷溫槽出現(xiàn)時(shí)，則24 h內(nèi)在統(tǒng)計(jì)區(qū)暖脊的暖空氣一側(cè)有蒙古氣旋生成。歷史概括率為84.0%，驗(yàn)證2018年準(zhǔn)確率為83.3%。

(2)蒙古上空處于鋒區(qū)中，700百帕圖上有貝加爾湖疏散槽或西北疏散槽移入蒙古，則24小時(shí)內(nèi)在槽前有蒙古氣旋生成。歷史概括率為81.5%，驗(yàn)證2018年準(zhǔn)確率為78.6%。

5.2.2 發(fā)展的預(yù)報(bào)指標(biāo)

(1)蒙古氣旋發(fā)生后，若850百帕圖上為反位相槽，則蒙古氣旋會(huì)得到強(qiáng)烈發(fā)展。歷史概括率為88.2%，驗(yàn)證2018年準(zhǔn)確率為80.0%。

(2)零變壓線落在氣旋后部100～200 km以遠(yuǎn)的地方，則蒙古氣旋發(fā)展；若零變壓線接近氣旋中心，則蒙古氣旋變化不大。歷史概括率為83.0%，驗(yàn)證2018年準(zhǔn)確率為85.7%。

(3)在700百帕圖上，冷、暖平流勢(shì)力(指暖舌、冷舌的寬度及平流)相當(dāng)，且范圍大，則未來(lái)與暖舌對(duì)應(yīng)的地面蒙古氣旋發(fā)展。歷史概括率為85.1%，驗(yàn)證2018年準(zhǔn)確率為77.8%。

(4)蒙古氣旋暖區(qū)負(fù)變壓與冷鋒后部正變壓絕對(duì)值的和大于2.1百帕?xí)r，蒙古氣旋易發(fā)展，且和值越大，氣旋越易發(fā)展。歷史概括率為79.3%，驗(yàn)證2018年準(zhǔn)確率為85.0%。

5.2.3 移向的預(yù)報(bào)指標(biāo)

(1)蒙古氣旋的移向與地面正、負(fù)變壓中心連線走向大體一致(正負(fù)20°算正確)。歷史概括率為82.0%，驗(yàn)證2018年準(zhǔn)確率為82.6%。

(2)蒙古氣旋往往朝700百帕圖暖中心方向或700百帕(500百帕)圖上暖平流最大的區(qū)域移動(dòng)。歷史概括率為86.1%，驗(yàn)證2018年準(zhǔn)確率為87.0%。

(3)蒙古氣旋的移動(dòng)方向和其上空500百帕氣流的走向基本一致(正負(fù)20°算正確)。歷史概括率為92.0%，驗(yàn)證2018年準(zhǔn)確率為87.0%。

5.2.4 移速的預(yù)報(bào)指標(biāo)

由500百帕圖上的平均風(fēng)速引導(dǎo)蒙古氣旋移動(dòng)，得出引導(dǎo)速度公式：

V地(km/h)=V(m/s)×3.6×K

(1)

式(1)中：V地為地面蒙古氣旋移動(dòng)速度；V為蒙古氣旋對(duì)應(yīng)的500百帕圖上的平均風(fēng)速；K為引導(dǎo)系數(shù)(冬、夏均用0.5)； 3.6為速度的換算單位。

普查資料表明：歷史概括率為79.0%，驗(yàn)證2018年準(zhǔn)確率為73.9%。

5.3 蒙古氣旋減弱、消亡的預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)

(1)500百帕圖上東亞大槽發(fā)展較深，且穩(wěn)定少動(dòng)，地面氣旋中心處于東亞大槽槽后較強(qiáng)的西北氣流區(qū)內(nèi)，氣旋未來(lái)趨于減弱或消亡。

(2)地面圖上氣旋中心與500百帕圖上發(fā)展很深的低壓中心(低壓槽) 重合或接近，氣旋將減弱消亡。

(3)500百帕圖上，在蒙古附近上空的低壓槽趨于減弱， 氣旋區(qū)上空大氣斜壓性很小，而等高線與等溫線交角繼續(xù)趨于減小，氣旋未來(lái)將減弱。

(4)氣旋中心有正三小時(shí)變壓，使氣旋填塞減弱。

(5)南方氣旋發(fā)展北上，可使蒙古氣旋減弱消亡。