兩次寒潮過程的對比

沈揚(yáng)迪

摘要：利用NCEP/NCAR再分析資料等多種觀測資料，應(yīng)用天氣分析和診斷分析的方法，對2008年12月1-4日和2009年10月29日至11月2日在我國出現(xiàn)的兩次寒潮天氣過程的發(fā)生、發(fā)展特征進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明：兩次寒潮過程均是在大尺度經(jīng)向環(huán)流增大的大背景下發(fā)生的，在中高緯度地區(qū)都形成了明顯的倒Ω的環(huán)流形勢，并且在爆發(fā)階段二者都屬于橫槽轉(zhuǎn)豎的形勢。地面上冷高壓主體南下進(jìn)入我國不利于我國出現(xiàn)降雪型的寒潮。

關(guān)鍵詞：寒潮;降水;診斷分析;錮囚鋒

1緒論

1.1引言

寒潮是我國冬季主要的災(zāi)害性天氣之一。冬半年在北極和西伯利亞地區(qū)，由于熱量收支的差異，收入的熱量少兒釋放的多，導(dǎo)致冷空氣在此處堆積，在一定的條件下寒潮爆發(fā)，導(dǎo)致冷空氣南下東進(jìn)，所帶來的強(qiáng)降溫，大風(fēng)雪，凍雨等天氣，直接影響到我國的農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、電信以及國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民群眾的生活，對我國造成巨大的損失。因此對寒潮進(jìn)行研究顯得非常重要。（寒潮標(biāo)準(zhǔn)見附錄）

2兩次寒潮過程概況

2.1過程1概述

過程1來自西伯利亞的強(qiáng)冷空氣影響了我國的大部分地區(qū)，尤其是對北方，造成了我國北方大部分地區(qū)的降溫達(dá)到了6-18℃，局部地區(qū)降溫18℃以上，甘肅會(huì)寧、山西榆社、山東長島、威海、泰山、青島等地出現(xiàn)了歷史同期極端低溫，其中在12月4日，甘肅玉門鎮(zhèn)48小時(shí)降溫幅度達(dá)20.8℃。

2.2過程2概述

過程2從10月29日起，受到來自西伯利亞強(qiáng)冷空氣南下影響，我國青藏高原東部廣大地區(qū)出現(xiàn)了一次明顯的強(qiáng)降溫過程，尤其是在我國東北，華北，江淮，黃淮地區(qū)，截止11月2日，過程降溫幅度都在10℃以上，局部地區(qū)降溫幅度達(dá)14℃以上。

3寒潮天氣過程形勢分析

3.1500hPa環(huán)流形勢

3.1.1過程1環(huán)流形勢

在11月30日，500hPa溫度槽落后于高空槽，烏拉爾山附近的冷空氣不斷的補(bǔ)充到貝加爾湖附近，在西伯利亞地區(qū)形成了一條寬廣的低壓槽區(qū)，冷渦中心溫度-46℃，隨著冷空氣的不斷補(bǔ)充，使低壓槽不斷在旋轉(zhuǎn)中南壓。

3.1.2過程2環(huán)流形勢

2009年11月份的500hPa月平均環(huán)流場可見，極渦大致呈現(xiàn)出偶極型，主極渦中心明顯偏向于亞洲，極渦明顯南壓至俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)，整個(gè)亞洲北部一直到我國的華北西北等地區(qū)都處于明顯的強(qiáng)負(fù)距平區(qū)域，表示這些地方槽脊發(fā)展強(qiáng)盛。歐亞大陸上中高緯度地區(qū)大致呈現(xiàn)一槽一脊的形勢。較之過程1本次的形勢更加有利于極地的強(qiáng)冷空氣入侵我國。

3.2其他各層環(huán)流形勢

3.2.1850hPa環(huán)流形勢特征

過程1在850hPa上的槽與高空500hPa對應(yīng)良好，隨著冷空氣的移動(dòng)，在我國西南部分地區(qū)存在一些弱的切變，但我國大部分地方主要是華北和東北地區(qū)處在較強(qiáng)的西北急流的控制下，處于大風(fēng)降溫過程中。從12月2日的溫度平流上可以看到，在12日，我國中部地區(qū)和東北部分地區(qū)仍處于一個(gè)弱脊的控制，處于升溫的態(tài)勢，尤其是我國西南地區(qū)，受偏南風(fēng)影響升溫明顯;到12月3日，高空槽東進(jìn)南下，冷空氣入侵我國，給我國大部分地區(qū)帶來負(fù)溫度平流，尤其是在華北內(nèi)蒙等地，負(fù)溫度平流較強(qiáng)，表明本次冷空氣給我國北部帶來了強(qiáng)烈降溫但是，

過程2前期29日，在鄂霍次克海有一個(gè)強(qiáng)大的低渦，并且延伸出一個(gè)大槽一直延伸至我國華北地區(qū)，槽前偏南風(fēng)給我國華北地區(qū)帶來大量的暖濕氣流。該槽不斷向東北方向移動(dòng)。30日在暖高壓中，我國河套地區(qū)產(chǎn)生一個(gè)小槽，并且從850hPa溫度平流圖上可以看到我國大部分地區(qū)都處于一個(gè)升溫狀態(tài)。隨著冷空氣南下，鄂霍次克海的低渦東移，我國東北華北地區(qū)逐漸轉(zhuǎn)為西北急流控制，急流非常強(qiáng)。河套地區(qū)的槽在冷暖空氣交匯時(shí)形成了低渦，并向東北方向移動(dòng)

4對比兩次過程分析異同

4.1兩次過程相同處

兩次過程都是由來自極地的冷空氣南下在西伯利亞堆積，在亞洲大陸北部都形成了很明顯的倒Ω結(jié)構(gòu)，有利于冷空氣南下，當(dāng)冷空氣逐步進(jìn)入關(guān)鍵區(qū)后，強(qiáng)度加強(qiáng)達(dá)到了寒潮等級(jí)，并且在500hPa上看都在我國北部形成類似的橫槽結(jié)構(gòu)。隨著冷空氣加強(qiáng)，推動(dòng)橫槽不斷旋轉(zhuǎn)南下，最終在疏散結(jié)構(gòu)下，橫槽逐步轉(zhuǎn)豎，在爆發(fā)階段兩次過程都屬于橫槽轉(zhuǎn)豎型，逐步的影響到我國。兩次過程前期地面均有熱低壓和倒槽形勢的發(fā)展，地面升溫明顯，后隨著冷空氣南下入侵，給我國華北地區(qū)帶來了平均10℃左右的降溫，并且伴有大風(fēng)天氣。兩次過程的地面冷高壓中心氣壓均為1050hPa左右，冷空氣的強(qiáng)度大致相當(dāng)。

4.2兩次過程的不同處

兩次過程雖然強(qiáng)度大致相當(dāng)，爆發(fā)形勢一致，并且前期地面形式也大體一樣，但是兩次過程冷中心位置并不相同，在500hPa上可以明顯看到過程1的冷渦更靠近巴爾喀什湖也就是我國的西北地區(qū)，而過程2的冷渦主要位于貝加爾湖附近的廣大地區(qū)，也就是蒙古國北部，也就是說過程2的冷中心要更偏東一些，在地面圖上冷高壓中心的位置也可以很明顯看出這一點(diǎn)。

5結(jié)論與討論

本文綜合使用NCEP再分析資料等多種數(shù)據(jù)對2008年12月1日至4日和2009年10月29日至11月2日兩次寒潮天氣過程的發(fā)生、環(huán)流形勢及作用的機(jī)制進(jìn)行了對比分析，主要得出如下結(jié)論：

（1）這兩次寒潮過程均是在大尺度經(jīng)向環(huán)流增大的背景下發(fā)生的，給我國華北地區(qū)都帶來了明顯的大風(fēng)降溫天氣。兩次過程的北極極渦位置都偏向東半球，在中高緯度地區(qū)都形成了明顯的倒Ω的環(huán)流形勢，并且在爆發(fā)階段二者都屬于橫槽轉(zhuǎn)豎的形勢。

（2）過程2還給我國的華北地區(qū)帶來了較強(qiáng)的降水過程，尤其北京11月1日的初雪暴雪過程，主要原因是由于冷空氣的入侵南下，在對流層的底層冷暖空氣劇烈交匯，并且在華北地區(qū)特殊地形的作用下形成錮囚鋒所致。

（3）地面上冷高壓主體的南壓進(jìn)入我國，不利于我國華北地區(qū)出現(xiàn)降水型的寒潮，而冷高壓主體位于我國以北，由其分裂出來的冷空氣南下影響我國有利于冷暖空氣的持續(xù)交匯，從而形成降水。

（4）我國華北地區(qū)冬季水汽主要來源主要有兩支，分別是來自渤海、黃海地區(qū)的偏東南方向水汽輸送和來自我國南方地區(qū)的偏西南和偏南方向的水汽輸送。其中主要的水汽是來自渤海、黃海地區(qū)。