2017年冬季辽宁地区两次冷锋后大风过程对比分析

徐红梅　于芳健　郭佰汇

摘 要：基于常规高、低空实况资料，分析2017年11月10日与12月10日辽宁地区偏北大风天气过程的成因，结果表明：这两次偏北大风过程是典型的冷锋后部型：500hPa为东北冷涡或冷槽控制，地面蒙古气旋东移，冷锋过境，强冷空气堆积产生强气压梯度风，地面迅速加压产生强变压风，冷空气下沉，动量下传，大风发生在冷锋后部冷高压前沿梯度最大的地方。

关键词：偏北大风；地面冷锋；蒙古气旋；下沉气流

中图分类号：S16 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180431059

1 天气实况

2017年11月10日凌晨开始，辽宁陆地西部与北部风力逐渐加大，8：00之前主要是辽西及大连地区出现6～7级偏北大风，10：47分北镇极大风速24.2m/s，直至22：00，中部部分地区和大连6级大风以外，其余地区均无大风，直至11日0：00大风持续时间约24h。2017年12月10日8：00之前，辽宁西部、北部地区出现6级偏北风，10：52分北镇极大风速23.5m/s，较强大风持续至21：00，之后大连地区和义县6级偏北风，直至23：00大风持续时间约17h。

2 天气形势分析

2.1 500hPa

11月10日的大风过程，前期欧亚大陆500hPa中高纬度环流平直，11月8日乌拉尔山高压脊发展，逐漸东移，脊前冷空气使槽不断加深东移，10日8：00高空槽（图1a）移至辽西，10日20：00之后逐渐移出辽宁，辽宁受脊前西北气流控制。12月10日的大风过程，12月6日20：00乌山高压脊前冷空气不断东移南下，辽宁地区一直受东北冷涡控制，冷空气不断补充， 12月9—10日，冷涡（图1b）进一步加强南落。两次过程中，欧亚大陆两槽两脊的天气形势稳定并长时间维持，乌山高压脊前冷空气不断东移南下补充冷槽或冷涡。

2.2 850hPa

11月10日8：00 850hPa（图2a）内蒙-河北-辽宁的风场与等温线趋于正交，等温线密集，因此，冷平流很强，辽宁大部分地区温度平流为-20～-5℃。12月10日8：00 850hPa（图2b）辽宁地区风场与等温线交角大于90°，温度平流为-20～-5℃。

2.3 700hPa

11月10日8：00 700hPa（图略）辽宁地区温度平流为-33～-5℃；12月10日8：00 700hPa辽宁地区温度平流为-30～-5℃。

2.4 地面

2.4.1 形势分析

11月8日20：00河套地区北部有低气压，9日2：00形成闭合的蒙古低压，初期东移北抬，后稳定东移，10日5：00冷高压进入辽西，20：00移出辽宁。 11月8日14：00地面冷锋快速东移，9日凌晨移至河套地区，9日23：00靠近辽西，10日2：00移至辽宁中部，与辽西大风开始时间匹配，8：00移至辽东，全省大部分地区出现大风天气，23：00锋面移出辽宁，11日凌晨大风天气结束。

12月7日华北-华中-华东-东北受大陆高压控制，大陆高压稳定少动，8日白天东北地区受蒙古气旋控制，蒙古气旋东移南落，10日8：00气旋中心移出辽宁，辽宁转为高压前部控制。8日锋面在河套地区生成， 9日20：00锋面移至辽西，10日凌晨移至辽中，10日20：00移至辽东，11日凌晨移出辽宁，11日2：00大风天气基本结束。

2.4.2 变压变温分析

11月10日8：00地面锋面移至辽东之后，全省地面3h变压（图4a）在21～51hPa，气压梯度快速增大，20：00全省地面3h变压（图4b）在17～36hPa，10日8：00至11日8：00地面24h变压（图略）6～15之间，大连地区较大，地面24h降温（图略）3～11℃。

12月9日20：00辽宁地区位于低压底部，10日5：00为低压后部，8：00地面高压开始进入辽西，地面气压梯度快速增大，气温迅速下降。10日8：00—11日8：00辽宁地面24h变压（图5a）普遍在10～15hPa，地面24小时变温（图5b）在-15～-10℃，地面3h变压（图略）在10日17：00最大是41hPa出现在丹东和新宾，10日8：00地面3h变压在4～32hPa，辽西为大值区，20：00地面3h变压在17～34 hPa。

3 垂直速度分析

3.1 700hPa

11月10日8：00，辽西地区700 hPa垂直速度（图略）为5～30×10-2Pa/s，20：00全省垂直速度在25～50×10-2Pa/s

之间，大连地区为大值区。12月10日8：00，辽西地区700 hPa垂直速度（图略）为5～30×10-2Pa/s，20：00全省垂直速度在15～45×10-2Pa/s之间，丹东地区为大值区。

3.2 850hPa

11月10日8：00，辽西地区850 hPa垂直速度（图略）为5～30×10-2Pa/s，20：00全省垂直速度在5～25×10-2Pa/s

之间，大连地区为大值区。12月10日8：00，辽西地区850 hPa垂直速度（图略）为5～15×10-2Pa/s，20：00全省垂直速度在10～25×10-2Pa/s之间，丹东地区为大值区。

分析可知，700hPa与850hPa的垂直速度与大风发生时间与落区有很高的相关度，下沉气流明显。11月10日8：00之前大风天气主要发生在辽西，20：00之后辽西明显减弱，大连地区大风持续与垂直速度大值区即动量下传相匹配。12月10日15：00—17：00风速有所减小，18：00—20：00又再次增大，20：00之后减弱，与动量下传时间一致，且与傍晚大风落区相匹配。

4 小结

这两次大风过程的相似点是：500hPa乌山脊前冷空气源源不断补充；地面系统均为蒙古气旋东移后与地面冷高压之间形成较大的气压梯度；伴有地面锋面的东移；地面24h变压最大为15hPa；中低层都为较强的下沉气流，使得动量持续下传。

不同之处是：高空形势分别是11月10日为东北冷涡和12月10日是冷槽；地面锋面前者比后者移速快，且持续时间长，使得大风天气持续时间前者比后者长；地面24h变温前者小于后者，11月10日最大为-11℃，12月10日最大为-15℃，这与地面气旋的来向不无关系；大风持续期间700与850hPa的垂直速度前者大于后者，动量下传前者大于后者，这与前者极大风速与大风范围较大有密切关系。

参考文献

[1]朱乾根.天气学原理[M].北京：气象出版社，2007.

[2]寿绍文.天气学分析[M].北京：气象出版社，2006.