2015年9月6—7日大连市长兴岛区最低气温预报分析

吴春英　钟博　蒋婷婷　王桂春　高燕

摘要 利用常规观测加密自动站以及NCEP/NCAR再分析资料，分析了2015年9月6—7日长兴岛区出现的最低气温天气过程。结果表明：9月6日长兴岛地区特低温度天气出现的条件：在500 hPa两槽一脊有利的阻塞环流形势场下，超强冷空气由极地南下，中低层高压脊控制下沉气流。地面形势场高压控制有利于辐射降温产生，是低温形成的有利条件。低层相对湿度较小、中高层特小的相对湿度是温度下降的有利条件。高空冷平流相同的条件下地面最低温度不同，由此可见地面最低温度与其他条件相关较大。地形影响是交流岛气温低于周边所有站的主要原因。

关键词 低温；环流特征；地形影响；冷平流；辽宁大连；长兴岛区；2015年9月6—7日

中图分类号 P457.31 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）21-0199-02

乡镇日最高、最低的预报是目前县级预报业务中的主要项目，但由于影响日最高、最低气温的因子较多，影响的权重比较复杂，最低气温的预报难度较大。梁理新等[1]认为地形对温度及其他天气的变化具有重要的影响作用，往往是形成某地独特气候的主要因素，熟悉本地的地形特征，掌握其影响气候的成因及规律，是做好单站预报的关键。付 雯等[2]认为降雪时段的气温变化规律与非降雪时段有很大不同。刘仁亮等[3]对乡镇最低气温预报进行了研究，指出提高乡镇气温预报准确率要研究、掌握各乡镇的气温差异规律，掌握各乡镇气温实况与数值预报的误差。赵晓川等[4]研究了营口市气温预报方法。利用NCEP/NCAR 850 hPa和925 hPa的温度资料与营口市的日最高和最低气温分季建立预报回归方程，并分析了风向、风速、低云量和降水对日最高和最低气温变化的影响程度，建立预报指标。

大连市长兴岛区位于辽宁西南部沿海地区，有长兴岛国家一般站和交流岛自动观测站，但两站温度差异较大。对于长兴岛地区2个站点间温度，长兴岛气温相对稳定，与大气环流温度的变化一致性较好；交流岛站温度规律性不明显，温度变化较大，有时随大气环流场变化而变化，有时地方性特点非常突出，特别是最低气温预报难度较大，准确率较低。为提高长兴岛地区温度准确率，对本次温度预报进行系统分析，总结规律以提高预报准确率。

1 温度概况

2015年9月7日长兴岛区2个站出现秋季以来最低气温，其中长兴岛最低气温16.5 ℃，交流岛最低气温11.6 ℃。长兴岛周边瓦房店最低气温13.2 ℃，普兰店最低气温13.2 ℃。交流岛站最低气温低于大连市所有国家观测站温度。

9月1—3日长兴岛地区气温处于偏高的状态，长兴岛站最低气温17.6～20.9 ℃，交流岛最低气温16.3～18.6 ℃。6日气温下降，长兴岛站最低气温17.6 ℃，交流岛站15.4 ℃；7日气温继续下降，长兴岛站16.5 ℃，交流岛长兴岛站11.6 ℃，两站温度差为4.9 ℃。这是秋季以来温差最大的一天。

2 环流形势特征分析

2.1 500 hPa环流形势

2015年9月5日20：00 500 hPa（图1a）欧亚大陆为两槽一脊，高压脊由河套地区向北部延伸至70°N以北，在贝加尔湖形成阻塞高压，贝加尔湖北部脊前等高线572 hPa与经线近似平行，冷空气在120°E以东从70°N地区沿等高线由北向南下影响长兴岛地区，最大风速18 m/s，长兴岛位于槽后脊前，由此可见500 hPa冷空气强度特强。500 hPa有利的环流形势场将高纬度强冷空气引导到本地区，为本次降温提供了有利的条件。6日20：00 500 hPa（图1b）贝加尔湖到东南部辽宁地区由高压脊控制，高压脊范围比5日20：00增大，北部有冷空气从贝加尔湖沿等高线西北向东南吹向辽宁北部，长兴岛区沿等高线吹东北风。高压控制下沉气流比5日20：00有利于地面辐射降温。6日20：00东北风比5日20：00北风地形有利于冷空气下山下沉降温。

2.2 700 hPa环流形势

2015年9月5日20：00 700 hPa欧亚大陆为两槽一脊，长兴岛北部高压脊为“Ω”形，长兴岛位于脊前受东北风影响，风速4 m/s。6日20：00 700 hPa从河套到内蒙古、辽宁地区由高压脊控制。大连地区东北风，风速4 m/s，高压控制的形势场比5日20：00更有利于辐射降温，较小的风速有利于辐射降温。

2.3 850 hPa环流形势

2015年9月5日20：00 850 hPa在长兴岛北部高压脊减弱，在大连南部海域形成低压环流，长兴岛位于高压底部低压顶部东北气流控制，风速4 m/s。6日20：00 850 hPa由低压后部转入高压内部，东北风2 m/s。高压下沉气流比5日20：00更有利于辐射降温，2 m/s特小的风速加剧辐射降温的强度。东北风有利于东北部陆地冷空气向长兴岛地区流动，使降温幅度增大。

2.4 地面气压场

2015年9月5日20：00地面气压场内蒙和长江东部的东海上有2个低压系统，长兴岛位于2个低压之间内1 010 hPa相对高值区内，6日20：00低压东移，长兴岛区在1 025 hPa高压区内，6日夜间地面形势场比5日夜间更有利于降温。地面形势场为本次降温提供了有利的环流形势条件。

9月5日20：00长兴岛区500 hPa相对湿度较大为90%。700 hPa迅速减小，相对湿度仅为10%。850 hPa相对湿度增大到45%。925 hPa相对湿度增大到55%。500 hPa濕度明显减小，尤其中层干区湿度特小，使温度下降幅度增大。500 hPa湿区滞后。6日20：00区500 hPa相对湿度仅为10%，700 hPa相对湿度特小，小于10%，850 hPa相对湿度54%，925 hPa相对湿度44%。6日20：00中低层湿度较小，接近于5日20：00，有利于降温，中高层相对湿度特小，比5日20：00更有利于降温（表1）。

2.5 冷平流

分析冷平流强度5日20：00、6日20：00各层温度500 hPa与850 hPa接近，700 hPa和925 hPa温度6日20：00比5日20：00高。由此可见7日最低气温比6日最低气温低，并不是高空冷平流作用，而是由于其他因素影响（表2）。

综上分析本次低温天气是出现在500 hPa两槽一脊有利的阻塞环流形势场下，超强冷空气由极地南下，中低层高压脊控制下沉气流，有利降温的条件下，地面形势场高压控制有利于辐射降温产生。低层较小、中高层特小的相对湿度是气温较低的重要条件。高空冷平流相同的条件下地面最低温度不同，由此可见地面最低温度与其他条件关系较大。

2.6 地形影响

地形分析在交流岛东北方向地势呈喇叭口形逐渐增高，长白山山脉、千山山脉呈西北东南向延伸。长白山脚下老秃顶之山海拔高度1 367 m，千山脚下步云山海拔1 132 m。交流岛位于千山山脉西南方向。在交流岛东北方30 km处有海拔100 m弧形山脉，在其东北方向为高低错落的山峦，而长兴岛东北侧为平坦平原。长兴岛东北处为开阔平原，而交流岛南侧、东侧为“L”形山脉，海拔高度100 m。这样的地形结构是影响交流岛最低气温偏低的主要原因。东北风时冷空气沿着长白山山脉、千山山脉下坡，使山坡下气温较低。东北风时冷空气经过交流岛东北侧20 km处山脉二次下坡有利于降温。在交流岛附近5 km处东侧山脉对东北冷空气有第三次下坡作用，使交流岛吹东北风时最低气温与长兴岛相差较大，比周边普兰店、瓦房店偏低。

3 结论

（1）2015年9月6日长兴岛地区特低温度天气出现的条件为500 hPa两槽一脊有利的阻塞环流形势场下，超强冷空气由极地南下，中低层高压脊控制下沉气流。

（2）地面形势场高压控制有利于辐射降温，是低温形成的有利条件。

（3）低层较小、中高层特小的相对湿度温度下降的有利条件。

（4）高空冷平流相同的条件下地面最低温度不同，由此可见地面最低温度与其他条件相关性较大。

（5）地形对交流岛最低气温影响较大。当地面吹东北风时，冷空气经长白山脉、千山山脉以及交流岛东北侧山脉三次下坡是交流岛最低气温比长兴岛及周边普兰店、瓦房店偏低的主要原因。

4 参考文献

[1] 梁理新，黄国宗.单站最高最低气温预报方法研究[J].广西气象，2006，27（增刊1）：4-6.

[2] 付雯，柏金凤，班秋艳.冬季降雪时段的日极端气温预报方法[J].黑龙江气象，2013，30（4）：12-13.

[3] 刘仁亮，黄阁，崔巍，等.乡镇最低气温預报研究[J].气象科学，2015，35（14）：203.

[4] 赵晓川，宋卿.营口市气温预报方法研究[J].科学技术与工程，2013，3（31）：9281-9286.