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青藏高原2015年1月初大风寒潮降温天气分析

2018-09-25罗桑曲珍确吧

农家科技 2018年7期
关键词:物理量场环流形势青藏高原

罗桑曲珍 确吧

摘 要: 利用常规观测资料、NCEP再分析资料、地面观测资料等对青藏高原2015 年1月5-7日出现的寒潮降温天气过程进行分析。结果表明:此次寒潮过程属于 “低槽转竖型”,中西伯利亚高原西部至巴尔喀什湖附近的低槽开始转竖并东移,低槽强度增加且不断南移,槽后的径向环流不断增加,冷空气在南方积聚,锋区强度增加,使得青藏高原一带出现了大风寒潮降温天气;低层处水汽通道主要来源于太平洋上回流水汽输送,而孟加拉湾和南海是中层水汽输送的主要来源;将涡度场和散度场进行结合,中低层良好的辐合作用和抬升运动为寒潮降温天气提供了有利的动力条件。

关键词:寒潮降温;环流形势;物理量场 ;青藏高原

我国气象部门规定:冷空气侵入造成的降温,1 d 内达到10 ℃ 以上,而且最低气温在 5℃ 以下,则称此冷空气暴发过程为一次寒潮过程。寒潮天气是一种大规模强冷空气活动过程,是我国北方冬春季最常见灾害性天气之一。寒潮天气带来剧烈降温,常伴随出现大风、雪、雨凇和霜冻等天气,给农业生产、电力输送、交通安全、健康、通讯等造成不同程度影响。中国寒潮大风地理分布广泛,可遍及全国,年大风频次分布具有区域性特征,多数地区大风年平均日数在20~70天左右,西北地区、华北、东北地区和青藏高原在10~75天之间,西南地区、华南及长江流域为3~25天。全国有三个大风日数高频区,其中青藏高原,是我国范围最大的大风天气高发区,经常引起雪域高原出现大风灾害,影响牧业生产。本文利用常规观测资料、NCEP再分析资料、地面观测资料等对出现在2015年1月初的青藏高原地区大风寒潮降温天气过程进行分析,认识寒潮天气发生发展的客观规律,提高寒潮预报的准确性水平,降低寒潮天气造成的损失,同时还能为青藏高原地区实时预报业务提供技术保障。

一、天气实况

2015年1月4日起,受强冷空气影响,我国大部分地区先后出现大风降温天气,青藏高原大部气温下降6~10℃,部分地区降温10~12℃。5~6日,受冷空气与南支槽的共同影响,青藏高原东部及其以东大部地区出现了一次雨雪天气。如青海省在此次大风寒潮天气过程中,出现了大范围强降温、寒潮天气,贵南、五道梁、玉树、河南等18个地区达到寒潮标准,祁连托勒、甘德、达日达到强降温标准,其中称多清水河、玉树、达日极端最低气温创1961年以来最低极值,称多清水河出现-45.9℃的极端最低气温纪录。

二、天气形势分析

1.高空形势

500hPa高空,3日08时到4日20时,中西伯利亚高原西部至巴尔喀什湖附近的低槽开始转竖并东移,出现在脊前的偏北气流推动了极地冷空气不断向南转移,低压槽发展加强,达日-昌都-林芝一线存在一切变,此时西北气流、偏西气流和西南气流均十分强盛,并在高原形成辐合,青藏高原具备有利的水汽条件,出现了6℃以上的负变温;4日20时,高空高度场上,槽脊线整体呈发展移动趋势,冷涡背部存在有新疆横槽,槽后有大量的冷空气堆积(图1左);5日08时,冷涡系统在向东移动的过程中,横槽移动到贝加尔湖东到蒙古一带,在槽前正涡度平流的作用下,横槽东南防线出现了负变高,说明横槽转竖并逐渐加深,促进大量冷空气向南移动;5日20时(图1右),槽后高压脊的加强推动了槽前负变压的增加,低槽强度增加且不断南移,南支波动明显的出现东移北抬,冷空气在南方积聚,使得我国多地区出现了寒潮降温天气,受其影响,青藏高原一带出现了明显的大风降温,多地区风速维持14-18m/s左右,南风分量明显

850hPa高度场上,冷涡系统在我国西北地区,并开始东移南下,在贝加尔湖到河套一带分布有温度槽,有一高压脊分布在贝加尔湖东部地区。在寒潮降温天气出现的过程中,贝加尔湖与河套地区之间的高压脊不断发展为闭合高压系统,在前部西北气流的作用下,大量冷空气开始向南方地区转移,温度槽强度增加。5日08时,温度槽移动到我国西南一带,整个青藏高原地区受到冷空气的影响较为严重;一直到了7日20时,冷空气从东北地区移出,影响青藏高原地区的寒潮降温天气过程基本结束。

2.地面形势

寒潮天气出现前,青藏高原地区处于回暖状态,后期冷空气活动频繁,与暖气团形成较大的温度差变化,这是形成寒潮的条件之一。由图2可知,1月3 日,青藏高原地区出现了明显的日变温区,温度升高约3℃左右,随着之后冷空气的入侵,出现了快速的强降温,为该地区爆发寒潮天气提供了有利的条件。 随着大风寒潮天气出现,青藏高原出现了地面正变压区,且改正变压出现在冷高壓前,3小时变压达到了72hPa,冷空气势力相当强盛。可见,此次寒潮天气,是随着我国西北一带强冷空气的南下入侵,高原低槽开始波动并东移,促使冷空气势力不断增强,并向东南爆发,在西北气流的影响下,极地低区槽伸向东南并分裂,西北部入侵的小槽压迫高压脊向东南方向移动,并逐渐崩溃,脊前的偏北气流发生逆转,成为西北气流,携带大量冷空气自西北南下,沿途影响青藏高原,并与南支槽西南气流形成辐合上升运动,且发展强盛。

三、物理量场诊断分析

1.水汽条件

在寒潮天气出现的过程中,850hPa低空处的相对湿度在90%以上,5-6日强冷空气大举南下,850hPa~450hPa高度区域内的相对湿度在90%以上,湿层逐渐变厚,为寒潮降温天气的出现提供了湿层厚度。冷空气主体不断南下侵袭,5日强冷高压控制近地面层,700hPa以下的相对湿度持续维持,中层出现深厚湿区,利于寒潮降温天气的维持。边界层低层处的水汽通道主要来源于太平洋上回流水汽输送,而孟加拉湾和南海是中层水汽输送的主要来源。

2.动力条件

在冷空气前锋还没有向南转移前,正涡度区伸展高度在700hPa左右,寒潮降温天气还没有出现前,低层切变线和地面的冷空气不断向南转移,正涡度区增大向上延伸,随着时间的推移逐渐延伸到400hPa高空处,涡度值增加的较为明显,700hPa中低空处的辐合较强,为动力抬升作用提供了有利条件。散度场,5-6日中低层存在较强辐合,而弱的辐散作用则存在于中高层,有利于低层上升运动的继续维持。将涡度场和散度场进行结合,中低层良好的辐合作用和抬升运动为寒潮降温天气的提供了有利动力条件。

四、结语

1.此次寒潮过程属于“低槽转竖型”,强盛的西北冷空气一路向东南一带蔓延,与东移的高原波动、西南气流形成辐合上升运动,配合西南气流带来的孟湾水汽,青藏高原地区形成强降温、瞬时大风,出现了寒潮降温天气。

2.低层水汽通道主要来源于太平洋上回流水汽输送,而孟加拉湾和南海是中层水汽输送的主要来源。

3.将涡度场和散度场结合,中低层良好的辐合作用和抬升运动为寒潮降温天气的提供了有利动力条件。

参考文献:

[1]马林,张青梅,赵春宁,等青藏高原东部牧区春季雪灾天气的形成及其预报[J].青海气象,2004,12(1).

[2邹进上,曹彩珠.青藏高原降雪的气候学分析[J]大气科学,1989,13(4).

作者简介: 罗桑曲珍(1991-5-),女, 藏族,西藏自治区拉萨市人,本科,助理工程师,从事气象工作。

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