近45年呼伦贝尔市极寒灾害天气特征分析

乌尼尔 伊德尔呼

1.内蒙古自治区呼伦贝尔市气象局；2.内蒙古自治区海拉尔区气象局

近45年呼伦贝尔市极寒灾害天气特征分析

乌尼尔 伊德尔呼

1.内蒙古自治区呼伦贝尔市气象局；2.内蒙古自治区海拉尔区气象局

基于呼伦贝尔市1971～2015年16个国家气象观测站日最低气温观测资料，对呼伦贝尔市极寒天气的时空分布特征及主要环流形势进行了统计分析。结果表明：呼伦贝尔市的极寒天气出现在11月中旬至翌年的3月中旬，近45年中，发生极寒频次最高的是1月（占57.5%)，其次是2月（占22.6%）；该地区的极寒天气空间分布在日平均气温低于1℃的区域，并在时间序列上存在3个变化时期：20世纪70年代极寒多时期（平均65.8站次/年），20世纪80年代和21世纪00年代为极寒较多时期（平均39站次/年），20世纪90年代为极寒较少时期（平均26.8站次/年）；该地区的极寒强度是从2000年以后的15年中呈明显加强趋势。

极寒 时空变化 主要环流形势 呼伦贝尔

一、引言

呼伦贝尔市是我国纬度最高、位置最北的地区之一，以兴安岭为分界线，主要气候特点为，冬季严寒漫长、夏季温良短促。极寒灾害每年都有发生，其中有些年份维持了半个月或以上的极寒天气，引起全国的关注。例如2012年1月22日至2月1日连续11天的日最低气温低于-40℃的极寒天气造成呼伦贝尔市陈巴尔虎旗境内1000多人受灾，冻伤冻死50多头牛，500多只羊。

通过对极寒天气的时空分布特征分析，总结出发生的主要时间段、重点区域，这对于提高极寒天气预报业务质量，促进极寒灾害防御工作（对该地区制定供暖计划、重大室外活动安排等）有很积极的意义。极寒天气不比别的灾害天气，在全国来讲影响范围较小，对其研究不多。本文为研究呼伦贝尔市极寒天气特征，主要利用呼伦贝尔市近45年的日最低气温观测资料，分析了时间变化、空间分布、极值的分布特征以及主要环流形势，并总结出具体温度预报的参考指数。为呼伦贝尔市极寒天气的预报工作提供一定的参考指标，为极寒天气的落区预报提供宏观上的气候背景。

二、资料来源及统计

使用资料：应用呼伦贝尔市16个气象观测站45年（1971～2015）的历史观测资料、呼伦贝尔市灾情专报和相关文献提供的物理量指标。

极寒日统计：日最低气温≤-40℃时记为单站极寒日（其中≤-45℃时进行了单独统计），统计了呼伦贝尔市16个气象站45年的极寒日数。

极寒天气过程：选取了影响范围大，成片出现极寒天气的16次典型过程进行了分析。近45年中，共计发生过1902站次的极寒天气（包括低于-45℃的极寒天气98站次）。

三、极寒的基本规律

1.极寒的地域分布

（1）日最低气温极值分布特征。日最低气温极值分布来看（图1a），呼伦贝尔市除了农区的扎兰屯市、那吉屯镇和林区的博克图镇以外的地区日最低气温极值均低于-40℃，林区大部和牧区北部地区的日最低气温极值均低于-45℃。从出现极值的时间上来看，牧区多出现在00年代，林区和农区是80年代较多。值得注意的是，从2000之后的15年发生了708站次，占总数的37.2%，不难看出，在全球气候变暖背景下，呼伦贝尔市的极寒极值在近15年中不断被刷新，强度在逐渐加强。从出现日极值的时间上来看，牧区和农区多为1月上旬，林区则是2月上旬较多。

日最低气温极值和日平均气温的分布（图1b）来看，日平均气温低于1℃的区域，日最低气温极值均低于-40℃。

（2）全市极寒天气的的频率特征。从极寒天气的频率来讲（图2a、b），频率最高的是林区的图里河镇，45年中有652天，平均每年15天左右，持续时间最长的一次是在1990年的1月（13日～30日）连续18天的日最低气温低于-40℃。其次是根河市共482天，平均每年11天左右。牙克石市、拉布大林镇、巴彦库仁镇、巴彦托海镇等地是平均每年2～5天。农区南部和林区南部的博克图近45年没有出现低于-40℃的极寒天气。

2.极寒的年际变化

图1 呼伦贝尔市日最低气温极值（a）、日平均气温（b）分布图（1971～2015年）（单位℃）

图2 呼伦贝尔市极寒天气站次分布图（a）、年平均分站次布图（b）（1971～2015)(单位：次）

图3 呼伦贝尔市低于-40℃极寒天气的站次年际变化图

根据16个观测站的极寒站次统计，1971～2015年45年呼伦贝尔市低于-40℃极寒站次年际变化图（图3）可见，发生极寒的年际变化很大，有的年份都没有产生极寒（1995年），但多的年份接近200站次，是平均值的5倍之多（45年平均值为42站次/年）。最多的是70年代，达到658站次，其中，仅1977年就发生了198站次，是近44年中的极值。其次是80年代和00年代，390站次左右，最少的是90年代，只有268站次，整体上呈减少趋势，平均每年减少3站次左右。

低于-45℃的极寒天气是在70年代和00年代最多，平均每十年30余站次，其中仅2001年就有19站次，最少的是90年代只有7站次，最低值出现在图里河（2001年的2月5日）-49.6℃。自2000年以后的15年中发生过48站次低于-45℃的极端天气，占总数的48%，不难看出虽然总体上出现递减趋势，但强度是明显加强的。

3.极寒月际变化

呼伦贝尔市的低于-40℃的极寒主要出现在11月中旬至翌年的3月上旬。统计表明，45年中1月产生的极寒最多，达到1093站次，占总数的57.5%，其中下旬略多一些。其次是2月份，达到430站次，占总数的22.6%，其中上旬最多。排在第三的是12月，达到359站次，占总数的18.9%，主要集中在下旬。而3月上旬和11月中下旬发生的极寒站次较少，主要集中在林区北部的根河市和图里河镇。

呼伦贝尔市低于-45℃以下天气的月际（旬）变化

低于-45℃的极寒天气主要出现在12月中旬至翌年2月下旬，近44年中只有巴彦库仁镇、拉布大林镇、根河市、图里河镇等四个站出现过100站次，平均每年出现2站次，出现频率最高的是1月中旬。

4.极寒天气环流形势特征

降温前24～48小时，在高纬度地区乌拉尔山阻塞高压建立并维持，整个欧亚大陆形成西高东低的环流形势，阻高前部的偏北气流使极地的冷空气不断南下堆积。①在贝加尔湖地区形成强大的冷空气堆，随着系统的东移，整个蒙古地区基本都处在低值系统中，而且低值系统一直延伸到200hPa，在东移南下过程中影响呼伦贝尔市；②在130～140°E、50～60°N之间形成冷涡，而西北气流不断引导极地冷空气南下，使得低涡不断加深，维持少动，全市受极地冷空气不断补充南下的影响，持续长时间的低温天气；③极地冷空气在偏北气流引导下直接南下在110～140°E、50～60°N之间形成宽广的低槽（冷涡），在南下过程中影响全市大部地区出现低温天气。

四、呼伦贝尔市极寒预报指标

1.从极寒天气发生的频率来讲，林区北部的根河市和图里河镇为平均11～15天/年，牧区北部地区次之，平均2～5天/年，而农区南部和林区南部近45年中没有出现过低于-40℃的天气；

2.从极值的分布来看，牧区多出现在00年代，林区和农区为80年代。分析数据显示，37.2%的极值出现在2000年以后，在全球气候变暖的背景下，该市最近15年极值纪录不断被刷新，尤其是近几年受超强厄尔尼诺事件的影响，极寒强度明显加强。

3.从年代分布变化来看，低于-40℃的极寒天气最多的是70年代，平均每年65.8站次，而90年代是最少的，平均每年26.8站次，但从2011年开始有明显上升趋势。低于-45℃的极寒天气是在70年代和00年代最多。

4.从月际分布变化来看，呼伦贝尔市的低于-40℃的极寒主要出现在11月中旬至翌年的3月上旬。57.5%的低温天气是在1月，其中下旬略多（受影响最为严重的牧区来讲，90%的低温天气均在1月上旬）；其次是2月，主要集中在上旬。低于-45℃的极寒天气主要出现在12月中旬至翌年2月下旬，近44年中巴彦库仁镇、拉布大林镇、根河市、图里河镇等四个站出现过100站次，平均每年出现2站次，出现频率最高的是1月中旬。

5.16 次极寒天气过程总结得出的高度场和温度场的参考指标

低温天气强度预报因子 -4 5℃＜T≤-4 0℃ T≤-4 5℃5 0 0 h P a低值中心等值线（单位: 1 0 g p m） 5 1 6 ± 4 4 9 2～4 9 6 5 0 0 h P a冷中心等值线（单位:℃） -4 4 ± 2 ≤ -4 8 7 0 0 h P a低值中心等值线线（单位: 1 0 g p m） 2 7 6 ± 4 2 6 0～2 6 4 7 0 0 h P a冷中心等值线（单位:℃） -3 0 ± 2 ≤ -3 6 8 5 0 h P a低值中心等值线（单位: 1 0 g p m） 1 4 0 ± 4 1 2 4～1 2 8 8 5 0 h P a冷中心等值线（单位:℃） -2 8 ± 2 ≤ -3 2

6.影响极寒天气的因素中不容忽视的的是对观测站点的地形，在工作中发现，在邻近地区，地形低的区域最低气温值会更低。

[1]顾润源.内蒙古预报员手册[M].北京：气象出版社, 2012:460-475.

[2]赵慧颖.内蒙古呼伦贝尔市林木农业气候资源与区划[M].北京：气象出版社，2006:2-6.

[3]常昱.近40a呼伦贝尔市暴雨特征分析[J].暴雨灾害，2012，31（4）：380-383.