浙江舟山兩次冷空氣大風(fēng)過程成因?qū)Ρ确治?/h1>
2022-11-24 02:49:12胡瀟杰
科技視界 2022年23期
胡瀟杰 盧 琪
（舟山市氣象局，浙江 舟山 316000）
0 引言
2021年元旦前后，舟山地區(qū)分別經(jīng)歷了兩次冷空氣大風(fēng)過程，本文對這兩次冷空氣的過程特征和大風(fēng)成因進(jìn)行對比分析，找出兩者的異同，以掌握預(yù)報(bào)的關(guān)注點(diǎn)，為以后的冷空氣大風(fēng)預(yù)報(bào)工作提供參考。
1 過程概況
2020年12月29日～30日的冷空氣過程（以下記作“冷空氣Ⅰ”），過程風(fēng)力最大值出現(xiàn)在29日夜里到30日早晨，即過程開始后不久，該過程風(fēng)力變化趨勢存在兩個(gè)高點(diǎn)，如圖1（a）所示。2021年1月6～9日的冷空氣過程（以下記作“冷空氣Ⅱ”），過程風(fēng)力最大值出現(xiàn)在7日上午，該過程風(fēng)力變化趨勢存在三個(gè)高點(diǎn)。如圖1（b）所示。
2 高空影響系統(tǒng)
冷空氣Ⅰ：2020年12月28日20時(shí)，蒙古國上空為一橫槽，烏拉爾山東側(cè)西伯利亞地區(qū)上空為一高壓脊，北頂?shù)?0°N附近，高度脊和溫度脊配合較好，說明冷空氣堆積較多。29日20時(shí)，橫槽已轉(zhuǎn)豎東移，槽后傾，850 hPa槽正位于舟山地區(qū)上空，風(fēng)力已增大，500 hPa槽落后于850 hPa槽較多，500 hPa槽最后于30日過境，對應(yīng)出現(xiàn)第二次增風(fēng)。
冷空氣Ⅱ：2021年1月5日08時(shí)500 hPa上，貝加爾湖到巴爾喀什湖為一橫槽，烏拉爾山高脊上游有不穩(wěn)定小槽出現(xiàn)，橫槽后的高壓脊隨之崩潰，橫槽轉(zhuǎn)豎，冷空氣開始南下，6日08時(shí)500 hPa槽即將過境浙江，槽北部為一冷渦，850 hPa槽與500 hPa槽基本重合，舟山地區(qū)風(fēng)速于6日夜里高空槽底位于浙江上空后開始增大。此后高空槽維持，有多次曲率補(bǔ)充，大風(fēng)過程得以持續(xù)，對應(yīng)后續(xù)兩次增風(fēng)，至9日最后的高空槽東移后結(jié)束。
3 地面影響系統(tǒng)
冷空氣Ⅰ主體沿東路南下，110°E到120°E之間等壓線超過8根，梯度很大，在舟山附近有一強(qiáng)烈的正變壓中心，3 h變壓中心值在4 hPa以上，變壓中心位于等壓線突出處，周圍風(fēng)速極大，說明舟山位于冷氣團(tuán)主體的行進(jìn)路徑上。冷空氣Ⅱ主體同樣沿東路南下；由強(qiáng)的3 h變壓中心南移，中心值也超過4 hPa。
4 動(dòng)量下傳影響
4.1 散度場
冷空氣Ⅰ大風(fēng)過程爆發(fā)前，近地面層為輻合區(qū)，850～250 hPa則為較弱的幅散區(qū)。大風(fēng)爆發(fā)時(shí)，近地面層迅速轉(zhuǎn)為較強(qiáng)的幅散區(qū)，800～500 hPa則變?yōu)檩椇蠀^(qū)，隨后近地面的幅散有所減弱。30日08時(shí)起，幅散區(qū)再度加強(qiáng)且超過大風(fēng)爆發(fā)時(shí)的強(qiáng)度，說明700～1 000 hPa存在著一支動(dòng)力強(qiáng)迫下沉氣流，有利于中層的急流動(dòng)量下傳到地面，使地面風(fēng)速再次增大。冷空氣Ⅱ過程前后，近地面層始終維持幅散區(qū)，說明始終存在冷空氣的補(bǔ)充。在6日夜里、8日白天850～700 hPa輻合區(qū)有明顯加強(qiáng)，9日白天則是近地面的幅散區(qū)明顯加強(qiáng)，均導(dǎo)致近地面層和中層的散度差明顯擴(kuò)大，有利于中層的急流動(dòng)量下傳，對應(yīng)于該過程風(fēng)力變化的三個(gè)高點(diǎn)。
4.2 垂直速度
冷空氣Ⅰ的冷空氣爆發(fā)影響舟山前，舟山上空為一定的上升運(yùn)動(dòng)，冷空氣影響開始后，迅速轉(zhuǎn)為明顯的下沉氣流，并一直持續(xù)到過程結(jié)束；極值中心在30日14時(shí)左右，對應(yīng)于風(fēng)力變化曲線的第二個(gè)高點(diǎn)，可見在初始的冷空氣爆發(fā)性影響之后，垂直速度的繼續(xù)增強(qiáng)并到達(dá)極值也是風(fēng)力再次增大的原因之一。冷空氣Ⅱ的垂直速度的時(shí)間分布存在多個(gè)極值中心，這使得冷空氣Ⅱ的大風(fēng)過程雖強(qiáng)度不如冷空氣Ⅰ，但一直得以維持。
5 結(jié)語
本文得到以下結(jié)論：（1）兩次過程均為橫槽轉(zhuǎn)豎帶來的冷空氣爆發(fā)并沿東路南下，冷氣團(tuán)深厚，地面變壓大，舟山地區(qū)風(fēng)力呈現(xiàn)明顯的爆發(fā)特征，起風(fēng)迅速，兩次過程風(fēng)速最大值均出現(xiàn)在冷空氣開始影響后不久（即首次增風(fēng)時(shí)），這主要是由強(qiáng)大的氣壓梯度導(dǎo)致的。（2）兩次過程的風(fēng)力變化趨勢均出現(xiàn)了不止一個(gè)高點(diǎn)，風(fēng)力存在多次增強(qiáng)的情況。
冷空氣Ⅰ二次增風(fēng)的原因主要是：（1）槽后傾，500hPa槽落后于850 hPa，500 hPa過境時(shí)引起風(fēng)力增大；（2）12月30日，近地面幅散區(qū)再度加強(qiáng)及垂直速度極值的出現(xiàn)，說明700～1 000 hpa存在著一支動(dòng)力強(qiáng)迫下沉氣流，使中高層的急流動(dòng)量下傳到地面。
冷空氣Ⅱ出現(xiàn)后兩次增風(fēng)且持續(xù)時(shí)間更長的原因主要是：（1）高空槽維持在華東地區(qū)上空時(shí)間長，有多次曲率補(bǔ)充，引導(dǎo)冷空氣持續(xù)影響；（2）8日和9日近地面層和中層的散度差兩次明顯擴(kuò)大，均出現(xiàn)垂直速度極值中心，對應(yīng)了風(fēng)力的兩次增強(qiáng)，該點(diǎn)原因與冷空氣Ⅰ相同，即高空動(dòng)量下傳的增強(qiáng)也是地面風(fēng)力增大的原因。
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1 過程概況
2020年12月29日～30日的冷空氣過程（以下記作“冷空氣Ⅰ”），過程風(fēng)力最大值出現(xiàn)在29日夜里到30日早晨，即過程開始后不久，該過程風(fēng)力變化趨勢存在兩個(gè)高點(diǎn)，如圖1（a）所示。2021年1月6～9日的冷空氣過程（以下記作“冷空氣Ⅱ”），過程風(fēng)力最大值出現(xiàn)在7日上午，該過程風(fēng)力變化趨勢存在三個(gè)高點(diǎn)。如圖1（b）所示。
2 高空影響系統(tǒng)
冷空氣Ⅰ：2020年12月28日20時(shí)，蒙古國上空為一橫槽，烏拉爾山東側(cè)西伯利亞地區(qū)上空為一高壓脊，北頂?shù)?0°N附近，高度脊和溫度脊配合較好，說明冷空氣堆積較多。29日20時(shí)，橫槽已轉(zhuǎn)豎東移，槽后傾，850 hPa槽正位于舟山地區(qū)上空，風(fēng)力已增大，500 hPa槽落后于850 hPa槽較多，500 hPa槽最后于30日過境，對應(yīng)出現(xiàn)第二次增風(fēng)。
冷空氣Ⅱ：2021年1月5日08時(shí)500 hPa上，貝加爾湖到巴爾喀什湖為一橫槽，烏拉爾山高脊上游有不穩(wěn)定小槽出現(xiàn)，橫槽后的高壓脊隨之崩潰，橫槽轉(zhuǎn)豎，冷空氣開始南下，6日08時(shí)500 hPa槽即將過境浙江，槽北部為一冷渦，850 hPa槽與500 hPa槽基本重合，舟山地區(qū)風(fēng)速于6日夜里高空槽底位于浙江上空后開始增大。此后高空槽維持，有多次曲率補(bǔ)充，大風(fēng)過程得以持續(xù)，對應(yīng)后續(xù)兩次增風(fēng)，至9日最后的高空槽東移后結(jié)束。
3 地面影響系統(tǒng)
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4.2 垂直速度
冷空氣Ⅰ的冷空氣爆發(fā)影響舟山前，舟山上空為一定的上升運(yùn)動(dòng)，冷空氣影響開始后，迅速轉(zhuǎn)為明顯的下沉氣流，并一直持續(xù)到過程結(jié)束；極值中心在30日14時(shí)左右，對應(yīng)于風(fēng)力變化曲線的第二個(gè)高點(diǎn)，可見在初始的冷空氣爆發(fā)性影響之后，垂直速度的繼續(xù)增強(qiáng)并到達(dá)極值也是風(fēng)力再次增大的原因之一。冷空氣Ⅱ的垂直速度的時(shí)間分布存在多個(gè)極值中心，這使得冷空氣Ⅱ的大風(fēng)過程雖強(qiáng)度不如冷空氣Ⅰ，但一直得以維持。
5 結(jié)語
本文得到以下結(jié)論：（1）兩次過程均為橫槽轉(zhuǎn)豎帶來的冷空氣爆發(fā)并沿東路南下，冷氣團(tuán)深厚，地面變壓大，舟山地區(qū)風(fēng)力呈現(xiàn)明顯的爆發(fā)特征，起風(fēng)迅速，兩次過程風(fēng)速最大值均出現(xiàn)在冷空氣開始影響后不久（即首次增風(fēng)時(shí)），這主要是由強(qiáng)大的氣壓梯度導(dǎo)致的。（2）兩次過程的風(fēng)力變化趨勢均出現(xiàn)了不止一個(gè)高點(diǎn)，風(fēng)力存在多次增強(qiáng)的情況。
冷空氣Ⅰ二次增風(fēng)的原因主要是：（1）槽后傾，500hPa槽落后于850 hPa，500 hPa過境時(shí)引起風(fēng)力增大；（2）12月30日，近地面幅散區(qū)再度加強(qiáng)及垂直速度極值的出現(xiàn)，說明700～1 000 hpa存在著一支動(dòng)力強(qiáng)迫下沉氣流，使中高層的急流動(dòng)量下傳到地面。
冷空氣Ⅱ出現(xiàn)后兩次增風(fēng)且持續(xù)時(shí)間更長的原因主要是：（1）高空槽維持在華東地區(qū)上空時(shí)間長，有多次曲率補(bǔ)充，引導(dǎo)冷空氣持續(xù)影響；（2）8日和9日近地面層和中層的散度差兩次明顯擴(kuò)大，均出現(xiàn)垂直速度極值中心，對應(yīng)了風(fēng)力的兩次增強(qiáng)，該點(diǎn)原因與冷空氣Ⅰ相同，即高空動(dòng)量下傳的增強(qiáng)也是地面風(fēng)力增大的原因。
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