2021年1月大氣環(huán)流和大興安嶺氣溫概況

王世坤 吳樹森 陸忠濤 尤宏宇

摘要：2021年1月大氣環(huán)流的主要特征是，北半球極渦呈偶極型分部，歐亞中高緯度環(huán)流經(jīng)向度大，東亞大槽偏西偏強(qiáng)，南支朝偏弱，共出現(xiàn)2次強(qiáng)冷空氣過程。2021年1月份全區(qū)各站平均氣溫較歷年均值均偏低，全區(qū)平均氣溫為-29.7℃，呼中、漠河、呼瑪、新林、塔河出現(xiàn)極寒天氣。

關(guān)鍵詞：環(huán)流形勢(shì) ?天氣分析 ?強(qiáng)冷空氣 ?大興安嶺

1 環(huán)流特征和演變

1.1 極渦呈偶極分布，亞洲極渦偏強(qiáng)

北半球極渦形勢(shì)呈偶極型分布，主極渦中心分別位于北美洲加拿大北部的伊麗莎白女王群島和亞洲俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)鄂霍次克海附近地區(qū)。其中，加拿大北部的極渦中心氣壓值<512dagpm，高度場(chǎng)上以正距平控制為主，極渦強(qiáng)度接近常年同期或略偏弱;亞洲極渦中心值<504dagpm，附近存在顯著的負(fù)距平，中心值在-12dagpm以下，極渦整體較常年同期偏強(qiáng)。

1.2 東亞大槽偏西偏強(qiáng)

2021年1月，歐亞中高緯為兩槽一脊型分布，低壓槽位于歐洲中部和鄂霍次克海以西地區(qū)。高壓脊較強(qiáng)，位于烏拉爾山以西。與多年平均相比，亞洲中高緯位勢(shì)高度呈西低東高特征，環(huán)流經(jīng)向度較大，東亞大槽自霍次克海向西南方向延伸至我國(guó)江淮地區(qū)，位置偏西偏南，強(qiáng)度偏強(qiáng)。從而導(dǎo)致月內(nèi)我國(guó)內(nèi)蒙古中東部、東北地區(qū)大部氣溫較常年同期偏低。

1.3環(huán)流演變與我國(guó)天氣

從2021年上、中、下旬歐亞地區(qū)500hPa大氣環(huán)流發(fā)展演變趨勢(shì)來看，烏拉爾山附近有高壓脊發(fā)展，東亞大槽較常年同期偏西偏強(qiáng)，亞洲中高緯環(huán)流經(jīng)向度較大，我國(guó)東北部為槽區(qū)控制，受此影響北方地區(qū)冷空氣活動(dòng)頻繁，大氣擴(kuò)散條件整體偏好，氣溫較常年同期明顯偏低。

1月上旬，烏拉爾山附近的高壓脊較為強(qiáng)盛，使得冷空氣在西伯利亞橫槽后部堆積，西伯利亞高壓比常年同期偏強(qiáng)。受橫槽下擺和低渦東移南下影響，4～7日先后有兩股冷空氣連續(xù)影響我國(guó)東北、中東部地區(qū)，其中，6～7日我國(guó)出現(xiàn)大范圍寒潮天氣過程。

1月中旬，烏拉爾山高壓脊呈現(xiàn)減弱態(tài)勢(shì)，我國(guó)中高緯環(huán)流經(jīng)向度較小，影響我國(guó)的冷空氣勢(shì)力較前期有所減弱，但旬內(nèi)影響我國(guó)的冷空氣活動(dòng)仍較為頻繁，

1月下旬，隨著極渦東移，我國(guó)中高緯轉(zhuǎn)為緯向環(huán)流控制，冷空氣勢(shì)力整體偏弱，全國(guó)大部分地區(qū)氣溫較常年同期偏高。

2 冷空氣活動(dòng)

1月份與近3a歷史同期相冷空氣活動(dòng)頻次雖較往年次偏少，但強(qiáng)度偏強(qiáng)，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，為全國(guó)型強(qiáng)冷空氣過程。依據(jù)中央氣象臺(tái)冷空氣劃分標(biāo)準(zhǔn)，1月共有2次強(qiáng)冷空氣過程影響大興安嶺地區(qū)。

1月4～7日，受西伯利亞強(qiáng)冷空氣南下影響，大興安嶺地區(qū)經(jīng)歷了一次強(qiáng)冷空氣過程，受此影響出現(xiàn)明顯大風(fēng)、降溫天氣。從500hPa位勢(shì)高度場(chǎng)和地面氣壓場(chǎng)演變分析，2日巴爾喀什湖附近高空有一淺槽西伸發(fā)展，地面冷高壓占據(jù)了西西伯利亞以東地區(qū)，我國(guó)大部地區(qū)處于低值系統(tǒng)底部的平直緯向環(huán)流中，1月3日08時(shí)地面高壓主體壓至新疆北部，中心強(qiáng)度大>1060hPa，冷空氣前鋒到達(dá)我國(guó)內(nèi)蒙古中東部地區(qū)，4～5日分裂的小槽東移給北方地區(qū)帶來了一股弱冷空氣。隨著中高緯地區(qū)的低渦東移南下，5日夜間冷渦南移至貝加爾湖以南區(qū)域，中心強(qiáng)度<508dagpm，低渦后部偏北氣流引導(dǎo)冷空氣在蒙古國(guó)中西部附近的橫槽內(nèi)不斷積聚，6日08時(shí)蒙古國(guó)西北部的地面冷高壓中心值達(dá)到1062.5hPa，伴有-36℃的冷中心，冷空氣勢(shì)力較強(qiáng)。冷鋒前沿自5日凌晨起進(jìn)入大興安嶺，并逐漸向其以南地區(qū)移動(dòng)，氣壓梯度密集且變壓幅度大，使得內(nèi)蒙古東北部、東北地區(qū)南部等地的部分地區(qū)出現(xiàn)6～8級(jí)陣風(fēng)。

1月下旬，雖然影響我國(guó)的冷空氣勢(shì)力偏弱，我國(guó)中東部地區(qū)氣溫較常年同期呈偏高趨勢(shì)。但東北大部仍處于鄂霍次克海大槽之中，旬前期冷空氣勢(shì)力相對(duì)較弱，旬后期鄂霍次克海及其以東地區(qū)有低值系統(tǒng)存在，低壓中心為508dagpm，低壓槽較深，經(jīng)向環(huán)流明顯，我國(guó)大部地區(qū)位于槽后脊前，易受來自極地冷空氣影響。

從1月28日開始，不斷有西伯利亞北部強(qiáng)冷空氣南下影響黑龍江北部。從歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)500hPa位勢(shì)高度場(chǎng)和850hPa溫度場(chǎng)分析，大興安嶺地區(qū)為穩(wěn)定的低槽冷氣團(tuán)控制，冷中心溫度值為-36℃，新一輪超強(qiáng)冷空席卷黑龍江北部，一直持續(xù)到2月2日結(jié)束，給全區(qū)帶來近20a最強(qiáng)一次降溫，全區(qū)各地極端最低氣溫全部出現(xiàn)在此階段。

3 大興安嶺1月氣溫概況

3.1 月平均氣溫

全區(qū)歷年（30a）1月份平均氣溫為-25.6℃，2021年1月份全區(qū)平均氣溫為-29.7℃，較歷年（30a）均值均偏低-4.1℃。其中南部地區(qū)（加格達(dá)奇、呼瑪、新林）較歷年均值偏低4～5℃，北部地區(qū)較歷年均值偏低2～4℃。

1月上旬全區(qū)平均氣溫較歷年均值（-26.3℃）偏低2.8℃，除漠河略低0.4℃外，全區(qū)各站均偏低2℃以上，加格達(dá)奇、新林均偏低4℃以上。1月中旬全區(qū)平均氣溫較歷年均值（-26.4℃）偏低3.7℃，全區(qū)各站均偏低2℃以上，呼瑪、新林、塔河偏低4℃以上。1月下旬全區(qū)平均氣溫較歷年均值（-24.2℃）偏低5.3℃，全區(qū)各站均偏低4℃以上。

3.2 極寒天氣

極寒天氣是極地冷氣團(tuán)侵入和寒潮暴發(fā)造成強(qiáng)降溫所致。截止至1月31日，今年全區(qū)入冬以來共出現(xiàn)極寒天氣34d天，其中呼中已達(dá)14d，漠河為10d。

今年呼中站最低氣溫-47.0℃，為41a年來歷史同期最低;呼瑪站最低氣溫-45.0℃，為40a以來歷史同期最低;漠河站-46.2℃，為20a來歷史同期最低;新林、塔河最低氣溫分別為-45.6℃、-44.2℃，分別為建站以來最低氣溫第2位、第5位。

各地?zé)o人自動(dòng)氣象觀測(cè)站記錄顯示要比國(guó)家氣象觀測(cè)站還低：阿木爾站（漠河市）最低氣溫-49.4℃、大白山站（呼中區(qū)）最低氣溫-49.3℃、碧州站（新林區(qū)）最低氣溫-48.2℃、東風(fēng)林場(chǎng)站（加格達(dá)奇區(qū)）最低氣溫-46.4℃、開庫(kù)康站（塔河縣）最低氣溫-45.3℃、北疆鄉(xiāng)站（呼瑪縣）最低氣溫-45.1℃。