乌鲁木齐市2017年3月东南大风诊断分析

刁晓芸，冯丽晔，樊瑞瑞，周德伟，刁 平

（1.乌鲁木齐市气象局，新疆 乌鲁木齐 830002；2.临汾市气象局；3.瓦房店市气象局）

1 过程概况

2017年3月30日乌鲁木齐市大部区域出现东南大风，这也是2017年首场东南大风进入城区，伴随着大风，首府平均气温也由近1个月的偏低，突升到平均值以上，最高气温达20.4℃。这场东南大风范围：南到永丰，北至开发区，西到八钢，东至野生动物园。瞬间极大风速：城区18.5 m/s，八钢 20.4 m/s，开发区 17.9 m/s，四十八中 20.2 m/s，乌拉泊 21.4 m/s，红雁池 27.2 m/s，种牛场 18.5 m/s，野生动物园18.6 m/s，永丰18.2 m/s，祁家沟19.6 m/s。最大风速出现在红雁池，达8级，大部区域6～7级。

2 环流背景

2.1 天气形势

2017年3月29日08时500 hPa高空图显示，从巴尔喀什湖到新疆为长波脊控制，2017年3月29日08时地面图蒙古冷高压位于新疆东部，中心强度1 040 hPa，达坂城至乌鲁木齐城区位于高压外围顺转东南风方向。

2.2 地面气压差

从多年乌鲁木齐东南大风个例可知，存在吐鲁番（51573）、达坂城（51477）与城区（51463）之间的地面气压差，这是东南大风的充分条件，即有东南大风必有气压差，但有气压差不一定有东南大风[1]。分析EC细网格2017年3月30日08时海平面气压零时次资料，位于乌鲁木齐东南方的达坂城（51477）、吐鲁番（51573）有闭合高压，城区为闭合低压，最大气压差 3～ 4 hPa（图 1）。

图1 2017年3月30日08时海平面气压分析

2.3 850 hPa风场

图2 2017032820-3011 EC 850 hPa UV风速预报

2017032820-3011 EC 850 hPa UV风速预报（见图2），提前39 h预报了以城区为中心，周边附近的东南大风，极大风速预报28.0 m/s（出现在11时），实况是在城区南部的红雁池极大风速27.0 m/s（出现在10时）、极大风速27.2 m/s（出现在16时）。

3 动力条件

3.1 城市地形与动量下传

首府地形呈现南高北低、东高西低特征，高度在600～1 000 m之间，城北 （乌鲁木齐市米东区气象站）601.2 m，城南（乌鲁木齐市气象站）918.7 m，红雁池1 010.2 m，乌拉泊1 100.0 m，城市东南方为浅山区[2]，另外，雅玛里克山最高区位于城市西南，并向西延伸，使得整个城市处于山背坡的坡地地形上（见图 3）。

冬季由于有逆温层存在，经达坂城谷地加速的东南风沿850hPa向上吹，一般不能进入城区；春季当逆温层破坏，下坡风可将850hPa具有大动量的空气带到地面，使地面出现强风，因此，才可以用850hPaUV风速预报来表示地面东南大风的强度。

图3 乌鲁木齐地理条件与东南风

2017年3月30日乌鲁木齐市气象站边界层风廓线雷达观测，大的动量开始出现在30日09：30，高空50～1500 m的风速为28～32 m/s，随后红雁池在10：30、12：00 出现极大风速为 27.2 m/s的东南大风；12：00在50～1 500 m的高空风速再次加大到40～60 m/s，随后城区在14：00出现极大风速18.5 m/s的东南大风。

2012年“330”东南大风：第一次动量下传过程，从29日3时开始，高空700～1700m风速40～60m/s，动量下传，地面风速加大，到08时达最大28.1 m/s；第二次动量下传过程，从29日9时开始，高空500～1 500 m风速28～60 m/s，动量下传，地面风速再次加大，到12时达最大30.3 m/s。

3.2 稳定度参数和斯科勒参数的垂直分布

运用Micaps3.1可得到规定层物理量：高度、位温、风向、风速。对某一规定层偏微分方程数值求解，通过计算即可得到两场东南大风前高空层结稳定度参数和斯科勒参数。结果表明，各层结稳定度参数和斯科勒参数向上呈现递减，斯科勒参数递减更明显,说明这两场进城的东南大风，是背风坡上产生了背风波，形成下坡型东南大风。具体结果如下：（1）2012年3月30日红雁池、城区至八钢一带强东南大风：29日20时乌鲁木齐市站上空强背风波发展时，探空分析稳定度参数和斯科勒参数的垂直分布，在809 hPa稳定度参数出现极大值，809 hPa（海拔1 969.8 m）明显稳定，斯科勒参数极大值在700 hPa（海拔 3 140.0 m）。 （2）2017 年 3 月 30 日乌拉泊、红雁池、城区等地的东南大风：29日20时乌鲁木齐市站上空背风波发展时，探空分析稳定度参数和斯科勒参数的垂直分布，在850 hPa（1 540 m）稳定度、斯科勒参数达极大值，并且两参数向上减小。

4 结论

（1）2017年3月29日08时 500 hPa高空，从巴尔喀什湖到新疆为长波脊控制，29日08时地面图蒙古冷高压位于新疆东部，中心强度1 040 hPa，达坂城至乌鲁木齐城区位于高压外围顺转东南风方向，为典型的回流型东南大风。（2）达坂城、吐鲁番与城区之间的地面气压差，是东南大风的充分条件，即有东南大风必有气压差。3月30日08时东南方的达坂城（51477）、吐鲁番（51573）有闭合高压，城区为闭合低压，最大气压差3～4 hPa。（3）由于动量下传，3月28日EC 850 hPa UV风速预报，提前39 h预报了以城区为中心，周边附近的东南大风；3月30日边界层风廓线雷达观测表明，高空50～1 500 m大的动量先后出现后，红雁池、城区相继出现东南大风。（4）从达坂城到乌拉泊红雁池一带冬季东南风频繁，乌拉泊红雁池一带有时可以达到大风以上量级，由于城区高空有逆温层存在，大气层结稳定，天气现象表现为雾；春季逆温层破坏，当高空层结的稳定度、斯科勒参数达到下坡风条件，东南大风就可能进入城区，2017年3月30日和2012年3月30日的稳定度、斯科勒参数证明了这一点。

[1]孟齐辉，吕斌，刁平.乌鲁木齐地区东南大风分布规律的研究[J].新疆气象，1995，18（1）：6-10.

[2]宋丽莉，吴战平，秦鹏，等.复杂山地近地层强风特征分析[J].气象学报，2009，67（3）：453-460.