2022年11月25一28日阿勒泰一次寒潮天氣過程分析

中圖分類號(hào)：P458.122 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095-3305（2025）05-0212-03

寒潮是新疆地區(qū)的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一。寒潮天氣常以劇烈降溫、強(qiáng)降雪和大風(fēng)為主要特征，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和居民生活均會(huì)造成不良影響[1]。以新疆阿勒泰地區(qū)為例，主要對(duì)2022年11月25—28日阿勒泰一次寒潮天氣的環(huán)流背景、物理機(jī)制進(jìn)行分析。通過研究此次寒潮過程，不僅可以加深對(duì)高緯度地區(qū)寒潮形成機(jī)制的理解，還能為未來類似極端天氣事件的預(yù)報(bào)預(yù)警和防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)參考。

1寒潮天氣概況

2022年11月25—28日，新疆阿勒泰地區(qū)遭遇了一次歷史罕見的特強(qiáng)寒潮天氣過程，其極端性、爆發(fā)性和破壞性均達(dá)到極高水平。此次寒潮過程由強(qiáng)冷空氣南下引發(fā)，伴隨暴雪、大風(fēng)和劇烈降溫等災(zāi)害性天氣，對(duì)阿勒泰地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民生活造成了全方位影響。

從時(shí)間演變來看，此次寒潮天氣過程可分為3個(gè)階段：11月25—26日為強(qiáng)降雪階段，26日夜間至27日白天為劇烈降溫階段，27日夜間至28日為極端低溫維持階段。阿勒泰地區(qū)氣象臺(tái)于25日17：08發(fā)布了寒潮橙色預(yù)警信號(hào)，指出26日白天至27日白天，阿勒泰地區(qū)大部最低氣溫將下降12 C 以上。27日夜間至28日早晨，阿勒泰地區(qū)平原最低氣溫降至 -36～29°C ，山區(qū)降至 -38～30°C ，其中富蘊(yùn)縣吐爾洪鄉(xiāng)和青河縣喀拉布拉套山更是降至 -40～-38°C 的極端低溫。根據(jù)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，全地區(qū) 60% 的氣象站點(diǎn)達(dá)到特強(qiáng)寒潮標(biāo)準(zhǔn)，32站達(dá)強(qiáng)寒潮標(biāo)準(zhǔn)，24站達(dá)寒潮標(biāo)準(zhǔn)。最低氣溫普遍降至 -30^°C 以下，低溫中心出現(xiàn)在富蘊(yùn)縣吐爾洪鄉(xiāng)自動(dòng)站，記錄到 -48.6°C 的極端低溫，這一數(shù)值遠(yuǎn)超11月歷史紀(jì)錄。

與降溫相伴的是強(qiáng)降雪天氣。11月25日12：00至26日20：00，阿勒泰地區(qū)出現(xiàn)大范圍降雪，布爾津縣禾木鄉(xiāng)、吉克普林滑雪場(chǎng)，阿勒泰市齊背嶺和市區(qū)，富蘊(yùn)縣城及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)、吐爾洪鄉(xiāng)、可可托海景區(qū)，青河縣大部出現(xiàn)暴雪。最大降雪中心出現(xiàn)在富蘊(yùn)縣可可托海景區(qū)，降雪量達(dá) 23.4mm 。降雪后，全區(qū)大部積雪深度達(dá) 20cm 以上，阿勒泰市、富蘊(yùn)縣、青河縣積雪深度40cm 以上，山區(qū)積雪深度達(dá) 60cm 以上。

大風(fēng)天氣也是此次寒潮的重要特征。大風(fēng)自24日夜間持續(xù)至27日下午，24日20：00—26日02：00吉木乃縣、哈巴河縣、布爾津縣出現(xiàn)偏東大風(fēng)，最大風(fēng)速區(qū)位于吉木乃縣恰勒什海哈土山，風(fēng)速達(dá) 26.6m/s（10 級(jí)）。26日03：00，風(fēng)向由東風(fēng)急轉(zhuǎn)為西風(fēng)，西風(fēng)風(fēng)力強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間長、影響范圍廣，全地區(qū)平原、河谷地帶普遍達(dá)到8級(jí)以上大風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，21站達(dá)10級(jí)大風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，5站達(dá)11級(jí)大風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，最大風(fēng)速區(qū)位于吉木乃縣科克布喀，風(fēng)速達(dá) 31.8m/s 。

2環(huán)流形勢(shì)與天氣系統(tǒng)分析

2.1高空環(huán)流形勢(shì)

在寒潮出現(xiàn)前的11月20一24日，阿勒泰地區(qū)受暖脊控制，暖平流旺盛，地面氣溫持續(xù)上升至 0°C 左右。這種前期異常偏暖的天氣條件為后續(xù)劇烈降溫提供了更大的溫度對(duì)比空間。與此同時(shí)，在西伯利亞地區(qū)，強(qiáng)冷空氣不斷堆積，形成了一個(gè)異常深厚的冷渦系統(tǒng)。根據(jù)再分析資料，11月25日08：00， 500hPa 高度上西伯利亞低渦的冷中心強(qiáng)度達(dá)到 -48C （圖1），700hPa 和 850hPa 的冷中心強(qiáng)度分別達(dá)到 -36°C 和-32^°C 。這種異常強(qiáng)的冷空氣堆積為后續(xù)寒潮發(fā)展儲(chǔ)備了充足的能量。

隨著歐洲脊的發(fā)展東擴(kuò)，西伯利亞低渦中的橫槽轉(zhuǎn)豎東移，這一過程觸發(fā)了冷空氣的大規(guī)模南下。500hPa 西伯利亞低渦得到歐洲脊前北風(fēng)帶引導(dǎo)的冷空氣南下補(bǔ)充，同時(shí)與咸海低渦合并，強(qiáng)度持續(xù)增強(qiáng)。高低空低渦前部西南急流強(qiáng)盛，配合低空東風(fēng)急流，形成了有利于水汽輸送和輻合的大氣環(huán)流配置。這種高空環(huán)流的演變過程與經(jīng)典的寒潮發(fā)生機(jī)制相符，但此次過程的系統(tǒng)強(qiáng)度異常突出。需注意的是，此次過程中高空西風(fēng)急流的表現(xiàn)極為活躍。急流中心最大風(fēng)速超過 60m/s ，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的抽吸輻散作用。這種高空急流的增強(qiáng)不僅促進(jìn)了低層冷空氣的南下，還增強(qiáng)了大氣的不穩(wěn)定性和垂直運(yùn)動(dòng)，為降雪天氣提供了有利條件。

2.2 地面天氣系統(tǒng)

在地面天氣圖上，2022年11月26日08：00（圖2a），存在異常強(qiáng)大的冷高壓系統(tǒng)，11月28日08：00（圖2b），地面 1 062.5hPa 冷高壓中心沿著北方路徑南下，在阿勒泰北部邊境東移。這一冷高壓的強(qiáng)度遠(yuǎn)超一般寒潮過程，為冷空氣南下提供了強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力。冷高壓與新疆南部的低壓中心之間形成了巨大的氣壓梯度，壓差達(dá)到 50hPa 如此大的氣壓梯度產(chǎn)生了極強(qiáng)的氣壓梯度力，直接導(dǎo)致了地面大風(fēng)的形成。冷空氣進(jìn)入阿勒泰后 24h 內(nèi)變壓幅度達(dá)到 20hPa 以上，這種劇烈的氣壓變化進(jìn)一步加劇了地面西北大風(fēng)的強(qiáng)度。

2.3冷空氣路徑與入侵機(jī)制

根據(jù)新疆氣象局的分類，影響新疆的冷空氣主要有4條路徑：超極地路徑、北方路徑、西北路徑和西方路徑。此次寒潮過程的冷空氣主要沿北方路徑入侵，這是影響新疆較為少見的冷空氣路徑，通常與更強(qiáng)的降溫相關(guān)聯(lián)。冷空氣在西伯利亞中部地區(qū)（被稱為“寒潮關(guān)鍵區(qū)”）堆積后大舉入侵新疆。在入侵過程中， 的強(qiáng)冷平流中心進(jìn)入阿勒泰地區(qū)，引發(fā)了劇烈降溫（圖3）。冷空氣的下沉加速及阿爾泰山地形的作用都對(duì)大風(fēng)強(qiáng)度有增幅效果。地形強(qiáng)迫拾升還導(dǎo)致了阿爾泰山迎風(fēng)坡沿線的暴雪天氣。

此次寒潮過程中前期暖脊的存在加劇了降溫的劇烈程度。在寒潮來臨前，阿勒泰地區(qū)受暖平流影響氣溫偏高，當(dāng)強(qiáng)冷空氣人侵時(shí)，溫度對(duì)比更加顯著，導(dǎo)致24h 降溫幅度異常大。此外，超過 20cm 的積雪雪面產(chǎn)生的輻射降溫作用進(jìn)一步加劇了夜間低溫的極端性，形成了降溫的正反饋機(jī)制。

綜合分析表明，此次阿勒泰特強(qiáng)寒潮天氣是多種天氣系統(tǒng)協(xié)同作用的結(jié)果，其中歐洲脊的發(fā)展、西伯利亞冷渦的異常強(qiáng)度、地面冷高壓的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力及有利的地形條件共同促成了這一極端天氣事件。這種多系統(tǒng)協(xié)同的機(jī)制也解釋了此次寒潮在降溫幅度、最低氣溫、降雪量和大風(fēng)強(qiáng)度等方面都表現(xiàn)出極端特性的原因。

3寒潮形成的物理機(jī)制

2022年11月25—28日阿勒泰地區(qū)特強(qiáng)寒潮天氣的形成是多種物理過程共同作用的結(jié)果。通過分析溫度平流、動(dòng)力條件、水汽輸送等物理量場(chǎng)特征，可以深入理解此次極端寒潮事件的內(nèi)在形成機(jī)制。

3.1冷平流與溫度場(chǎng)特征

冷平流強(qiáng)度是決定寒潮劇烈程度的關(guān)鍵因素。在此次過程中，強(qiáng)冷平流中心進(jìn)人阿勒泰地區(qū)，這直接導(dǎo)致氣溫的急劇下降。冷平流的強(qiáng)度與冷空氣的厚度、移動(dòng)速度密切相關(guān)，此次過程中異常深厚的冷空氣團(tuán)和快速的南下移動(dòng)共同促成了強(qiáng)冷平流的形成。溫度垂直結(jié)構(gòu)分析顯示，此次寒潮過程中大氣層結(jié)異常穩(wěn)定，低層逆溫明顯。這種穩(wěn)定的層結(jié)有利于冷空氣在地面附近堆積，而不易與上層空氣發(fā)生混合，從而加劇了地面低溫的極端性。尤其是在夜間晴空條件下，地面輻射冷卻作用在穩(wěn)定的層結(jié)中更為有效，導(dǎo)致最低氣溫屢創(chuàng)新低。寒潮來臨前的異常偏暖天氣為后續(xù)劇烈降溫提供了更大的溫度變化空間。11月20—24日，阿勒泰地區(qū)受暖脊控制，地面氣溫持續(xù)上升至0^°C 左右。當(dāng)強(qiáng)冷空氣入侵時(shí)，從相對(duì)溫暖的狀態(tài)驟降至極端低溫[2-3]。

3.2 動(dòng)力條件

分析此次寒潮天氣過程的垂直速度與散度場(chǎng)可知，2022年11月25—26日，阿勒泰地區(qū)上空主要呈現(xiàn)上升運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)。其中，11月26日02：00上升運(yùn)動(dòng)達(dá)到最強(qiáng)狀態(tài)。從散度場(chǎng)的情況來看， 400hPa 以下屬于負(fù)值區(qū)域， 400hPa 以上的高空則為正值區(qū)域。這種高層輻散、低層輻合的配置，為此次強(qiáng)降雪天氣的出現(xiàn)提供了有利的動(dòng)力條件。到11月26日晚間，鋒面過境，冷高壓開始影響阿勒泰地區(qū)。此時(shí)，該區(qū)域上空逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)下沉運(yùn)動(dòng)區(qū)，降雪天氣隨之停止，大風(fēng)、強(qiáng)降溫過程隨之開始。

3.3 水汽條件

強(qiáng)降雪天氣的形成離不開豐富的水汽資源的支撐[4-5]。通過深入分析阿勒泰地區(qū) 700hPa 和 850hPa 水汽通量及水汽通量散度場(chǎng)，可以清晰地追蹤到水汽的運(yùn)動(dòng)軌跡及其對(duì)降雪過程的影響。具體而言，在11月25日08：00，新疆西北部出現(xiàn)了一個(gè)明顯的水汽輻合中心。這個(gè)輻合中心伴隨著低空的西南急流，逐漸向阿勒泰地區(qū)移動(dòng)并匯聚。隨著時(shí)間的推移，到11月25日14：00（圖4a）， 850hPa 高度上的輻合中心強(qiáng)度已達(dá)到 ，而 700hPa 高度上的輻合中心強(qiáng)度也達(dá)到 。這一強(qiáng)烈的水汽輻合現(xiàn)象為阿勒泰地區(qū)帶來了充沛的水汽。11月26日02：00（圖4b），輻合中心已經(jīng)移動(dòng)至阿勒泰地區(qū)上空，為當(dāng)?shù)氐慕笛┨峁┝顺渥愕乃麠l件。隨著低空水汽的不斷積聚，強(qiáng)降雪得以形成并維持。值得注意的是，11月26日14：00，水汽輻合中心開始向東南方向移動(dòng)，導(dǎo)致強(qiáng)降雪落區(qū)的水汽通量散度逐漸增大，降雪強(qiáng)度則相應(yīng)減弱。這一變化過程充分說明了水汽輻合與降雪強(qiáng)度之間的密切關(guān)系。

綜上所述，低空水汽的逐漸積聚和輻合中心的移動(dòng)，共同為此次阿勒泰地區(qū)的強(qiáng)降雪天氣提供了必要的水汽條件。

4結(jié)論

（1）此次阿勒泰寒潮是多種因素造成的，前期暖脊導(dǎo)致的異常偏暖為后續(xù)劇烈降溫提供了基礎(chǔ)；異常深厚的冷空氣團(tuán)儲(chǔ)備了充足的能量；強(qiáng)大的氣壓梯度驅(qū)動(dòng)了冷空氣快速南下；有利的水汽條件與地形抬升共同促成了強(qiáng)降雪；積雪表面的輻射冷進(jìn)一步加劇了低溫的極端性。

（②前期有輻合中心沿西南急流向阿勒泰積聚且強(qiáng)度較強(qiáng)等促使水汽聚集，后期高層輻散配合，且鋒面過境后受冷高壓影響，這些因素共同為此次寒潮天氣發(fā)生、發(fā)展提供了有利的動(dòng)力機(jī)制。

（3）此次過程中水汽輸送條件異常良好，導(dǎo)致強(qiáng)降 雪天氣發(fā)生。高低空低渦前部西南急流強(qiáng)盛，配合低空東風(fēng)急流，將水汽輸送至阿勒泰地區(qū)上空并形成輻合。這種多方向的水汽輸送通道為暴雪形成提供了充足的水汽來源。

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