(青海省海东市气象台,青海海东810600)
摘要:本文利用地面观测资料、NCEP再分析资料、区域自动站观测资料等对海东地区2016年1月中旬寒潮降温天气过程分析。结果表明:此次海东地区寒潮降温天气流程主要为横槽南压型,宁夏短波槽东移和贝加尔湖地区横槽南压,冷空气分裂过程中不断南移,同时对青海省地区产生影响;850hPa处强盛冷平流存在有利于寒潮降温天气出现,新疆北部到内蒙古一带有东西走向团状冷平流区,同500hPa横槽位置有很好对应,在内蒙古中部和新疆北部均有冷中心,说明冷空气强度较强;强冷空气不断南移,相对湿度超过90%湿区向高空处延伸,湿层深厚,为雨雪天气出现提供了有利条件;中低层辐合、中高层辐散及抬升运动为寒潮降温天气出现提供了有利动力条件。
关键词:寒潮降温环流形势物理量场海东地区
引言
海东是青海省地级市,因位于青海湖以东而得名,属半干旱大陆性气候。其基本特点是:高寒、干旱,日照时间长,太阳辐射强,昼夜温差大,冬夏温差小,气候地理分布差异大,垂直变化明显,气温随海拔增高而递减,降雨量随海拔增高而递增。受到特殊地理位置和气候环境的影响,海东地区冬季很容易出现寒潮天气,尤其是1月份寒潮天气出现频率较高,其次是2月和12月份。受到强冷空气和南支槽的影响,2016年1月19-24日海东地区出现了寒潮天气,当地的气温下降迅速,部分地区出现了雨夹雪、中雪、大风天气,对当地农业生产和畜牧业养殖产生了影响。本文利用地面观测资料、NCEP再分析资料、区域自动站观测资料等对这次寒潮降温天气的天气形势、影响系统、物理量特征进行分析,以期为今后同类寒潮降温天气监测预报提供参考借鉴。
1大尺度环流背景场和主要影响系统
2016年1月中旬出现在海东地区的寒潮降温天气主要是由500hPa中高纬度地区贝加尔湖东部的冷涡不断引导冷空气南下和地面冷高压共同作用产生的。19日20时(图1a),500hPa中高纬度地区呈现出“一槽一脊”的环流形势,有一强大的高压脊出现在乌拉尔山附近,脊前有东北风切变和西北风切变存在,促进了横槽的形成,再加上有一切断低涡分别在贝加尔湖附近和日本海附近发展加强,也是造成天气系统移动速度缓慢的主要原因,受到乌拉尔山脊前引导气流的影响,在贝加尔湖到新疆北部的横槽内有冷空气不断积聚,汇成了强度较大的极寒冷空气。横槽形成后向东南方向移动,槽前的正涡度平流加大,低槽不断向南转移。21日20时(图1b),有闭合的环流中心在乌拉尔山高压脊内形成,出现在日本海的低涡同贝加尔湖低涡合并;22日08时(图1c),乌拉尔山附近有阻塞高压中心存在,其高度为568dagpm,贝加尔湖东南部的低涡中心高度为512dagpm。受到阻塞高压和低涡的共同影响,在横槽处的极地冷涡不断堆积,再加上正涡度平流的影响,高空出现下沉运动,地面冷高压强度增加,有利于冷空气堆积。乌拉尔山的阻塞高压朝着东北偏东伸展,低涡则开始朝着东南偏南方向移动;23日08时(图1d),低涡后部有强大的横槽向南方地区转移,内蒙古中部存在低涡中心,低涡冷中心几乎控制整个海东地区。
图12016年1月21~24日500hPa高度场和涡度场(a:20日20时b:21日20时c:22日20时d:23日20时)
2强降温成因
20日08时,海东地区中低层被暖平流控制,随后暖平流不断东移;21日08时,新疆北部到内蒙古一带有东西走向团状冷平流区,同500hPa横槽位置有很好对应,在内蒙古中部和新疆北部均有冷中心,说明冷空气强度较强。此时暖平流逐渐移出海东,但是主体仍在河套热倒槽暖平流区域内。随着高空槽不断加深,22日08时,冷平流呈东北至西南走向带状分布,冷中心逐渐分裂,但强度却加强,冷平流控制整个海东,气温下降迅速,20时前后,地面寒潮冷锋过境,冷平流东移,强度减弱。地面冷高压强度和冷空气主体仍少动,冷平流速度减缓;23日08时冷平流仍对海东大部分控制,最大冷平流数值却逐渐减少,只有一个冷中心;24日08时海东地区上空温度平流强度减少,冷空气影响范围减小,冷空气主体逐渐移出海东,影响海东地区的寒潮降温天气逐渐结束。可见海东地区寒潮天气是冷平流引起。
3物理量场诊断
3.1水汽条件
21-22日850hPa相对湿度均在90%以上;23-24日强冷空气南移,相对湿度超过90%湿区不断向高空处延伸,湿层逐渐变为深厚,为雨雪天气出现提供有利条件。23日海东大部分地区均出现雨夹雪天气,局部地区降雪。随着冷空气南下,24日夜间地面被强冷高压控制,700hPa以下相对湿度不足50%,不利于雨雪天气维持。23-24日自从强冷空南移后,海东地区有水汽辐合大值区,也是造成雨雪天气较显著原因,良好水汽条件促进寒潮降温天气出现。
3.2动力条件
冷空气前锋向南方转移前,海东地区上空正涡度伸至700hPa处;20日涡度区强度增加并不断向上伸展,22日正涡度伸展高度达400hPa,其中700hPa附近存在涡度中心,为海东寒潮降温天气出现提供有利动力机制。散度场上,在寒潮降温天气出现过程中,中低层为较强辐合,中高层为弱辐散,对于低层上升运动持续维持有利。中低层辐合、中高层辐散及抬升运动为寒潮降温天气提供有利动力条件。
4结论
①2016年1月中旬海东地区寒潮降温天气流程主要为横槽南压型,主要影响系统是宁夏短波槽东移和贝加尔湖地区横槽南压,冷空气分裂过程南移,同时对青海省地区产生影响。
②850hPa强盛冷平流有利于寒潮降温天气出现,新疆北部到内蒙古一带有东西走向团状冷平流区,同500hPa横槽位置有很好对应,在内蒙古中部和新疆北部均有冷中心,说明冷空气强度较强。
③强冷空气南移,相对湿度超过90%湿区不断向高空处延伸,湿层逐渐变为深厚,为雨雪天气出现提供有利条件;中低层辐合、中高层辐散及抬升运动为寒潮降温天气提供有利动力条件。
参考文献
[1]何卓玛,殷显辉,张春秀,等.青海海东地区一次寒潮天气过程分析[J].2013(4).
[2]何卓玛,马学莲,王志远,等.海东地区一次寒潮天气的分析[J].青海气象,2008(2).