2016年1月一次极寒天气总结研究

隋沆锐

摘 要：本文利用常规天气观测资料，对2016年1月19日至1月23日内蒙古呼伦贝尔市发生的一次极端低温天气进行分析。此次极寒天气持续时间长，副热带高压较往年偏北，在副高连同阻塞高压的共同作用下，2016年气温异常偏暖，暖空气控制了北極，极涡南下维持，造成本次降温及低温过程。通过对比多模式预报结果，对以后发生类似的天气研究具有一定的借鉴意义。

关键词：极端天气;极涡;冷平流;温度

中图分类号：P429;P45 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）10-0140-02

Abstract： In this paper， an extreme low temperature weather in Hulun Buir City， Inner Mongolia， from January 19 to January 23， 2016 was analyzed by using conventional weather observation data. The extreme cold weather lasted for a long time， and the subtropical high was northerly than in previous years. Under the combined action of the subtropical high and the blocking high， the temperature was unusually warm in 2016. Warm air controlled the Arctic and the polar vortex maintained downward， resulting in this cooling and low temperature process. By comparing the results of multi-model forecasting， it can be used for reference for similar weather research in the future.

Keywords： extreme weather; polar vortex; cold advection; temperature

目前，极端天气气候事件频发，如气候学分析表明“0801南方雪灾”主要由2007年8月至2008年年初发展迅速的拉尼娜事件造成[1]。此次极寒过程是在大气候的影响下发生的。研究者从动力学的角度出发对其成因进行了分析，得出上游南支槽区的Rossby波能量频散是西太平洋副热带高压（以下简称西太副高）偏强的主要原因。

1 呼伦贝尔市极寒天气过程概况及特点

2016年，内蒙古呼伦贝尔市极端低温天气维持了5d，从1月19日至1月23日早上，呼伦贝尔市每天至少4个站点达到了极寒标准。1月21日，呼伦贝尔市有6个站点的最低温度低于40℃，这些站点基本都位于呼伦贝尔市的北部。

如图1中的（a）（b）所示，2016年1月18日至1月19日高空形势经向度明显增强，有利于冷空气南下。东侧脊略有东移，位置比较稳定，起到了阻碍冷涡的作用，形成两阻一切的形势。1月20日至1月22日，阻塞高压不断增强。在1月22日08：00时，高压中心值已经达到568hPa，冷空气不断南下。低纬度的环流主要呈纬向型环流，并无暖湿空气北上，没有冷暖空气的交汇及充足的水汽，故导致此次过程冷涡虽然很强，但是并没有比较明显的降水。

2 预报与天气实况对比分析

2.1 中央指导预报与实况对比

个人预报从20日20：00起，主要分析24 h内的最低温是否达到极寒标准。在当天的指导预报中，中央指导预报了8个站点达到极寒：海拉尔-41.8℃;陈旗-42.1℃;鄂温克-42.8℃;满洲里-40.7℃;牙克石-45.0℃;额尔古纳-44.3℃;根河-43.0℃;图里河-46.2℃。其中，只有满洲里未达到极寒标准。

根据经验，中央指导预报的降水范围和量级一般来说较实况偏大;通过对中央指导预报的温度进行研究分析可知，除个别站点外，整体温度预报偏差不大：新巴尔虎左旗、新巴尔虎右旗预报较实况偏高2℃以上，额尔古纳较实况偏低2℃以上。因此，在个人预报中应对这几个站进行了调整，与实况相比可看出，调整趋势正确。

2.2 欧洲中心预报与实况对比

2.2.1 高空形势。通过对比1月19日20：00时预报的实况可以看出，12h的时效形势基本一致，但是从24h时效上可以看出，预报场上冷涡系统中心略弱。实况冷涡的中心值为5 080dagpm，预报场上的中心值为5 120dagpm。

2.2.2 850hPa上的温度。因为850hPa上的温度不是实际温度，主要考量前后两天的温度变化趋势，预报场在24 h的时效内，1月19日20：00与1月20日20：00时的温度线和范围变化不大，温度基本维持。将预报场与实况对比可以发现，实况低温中心比预报场更强，冷空气对呼伦贝尔市的影响较预报更强。

2.2.3 850hPa湿度。从850hPa湿度上查看水汽条件，将1月19日20：00的预报场与实况场对比可得：大值区的范围在呼伦贝尔市的西北部，相对湿度中心值相差不大，但在呼伦贝尔市的东南部地区，实况中为水汽比较稀薄的地区，预报场中水汽相对来说在50～60%;1月20日20：00预报场与实况场对比可得：大值区的范围在呼伦贝尔市的牧区西部地区，水汽条件在该区域相差不大，在呼伦贝尔市的东南部仍然存在实况中较预报场水汽更为稀薄的情况，但从整体水汽条件上来说，仍有很好的参考价值。

2.2.4 地面气压。呼伦贝尔地面始终处于地面高压控制之下，在1月19日20：00实况中，呼伦贝尔市处于高压前部，高压中心值1 045hPa;预报场中，同样处于高压前部，但中心值较弱，为1 040hPa。同样，在1月20日20：00时，预报场与实况中呼伦贝尔市都受地面高压前部的影响，但实况中高压强度会更强。

综合上述，欧洲中心的预报场与实况相差不大，有较好的参考价值，但在研究此次极寒天气的过程中，模式对极端性天气的预估不足，对冷涡系统的强度、地面高压的强度和冷空气南下的强度预报偏弱，相对来说，系统性的形势、范围等欧洲中心的预报更好一些。

2.3 预报思路与反思

由于此次极寒天气持续了5a，个人预报中为极寒天气发生的第3天，系统相对来说比较稳定;高空形势上的呼伦贝尔市位于低涡底前部，系统略有南下，系统强度基本稳定，在该过程中，地面始终处于高压控制下，中央指导预报经过每天调整会更稳定。

2.3.1 预报思路。呼伦贝尔市高空由冷涡控制，地面由地面高压控制，系统稳定维持，温度的日较差较前一天相差不大，从温度场上也可以看出1月19日与1月20日20：00的温度场变化不大;从水汽条件上来说，呼伦贝尔市东南部水汽稀薄，考虑辐射降温较前一天更强，西部水汽条件较好，水汽大值区最大值可达90%以上，但考虑温度较低，相对湿度衡量水汽条件是一个相对值。对比湿预报场可以看出，水汽条件不利于降水，同时，动力条件上都为西北风或偏北风，无明显风切变或风场辐合，地面为高压控制，主要原因是呼伦贝尔市西部只有云层覆盖，不利于降水，且西部辐射降温比较弱。

2.3.2 对实况的反思。预报思路基本正确，但在降水预报方面有所欠缺。满洲里在1月20日23：00有量级为0.1的降雪，满洲里在降雪过程中凝结释放潜热，且有云层覆盖，较前一天最低温度有1.6℃的升温，北部降温幅度较大。

2.4 总结预报得失分析

呼伦贝尔极寒天气预报主要应用了欧洲中心的数值预报模式和中央指导預报模式。在形势和温度变化趋势上主要应用欧洲中心的模式，整体形势上数值模式预报准确，但欧洲中心模式预报的系统强度偏弱;在温度具体数值的把握上主要应用中央指导预报。由于中央指导模式调整比较频繁，且近期天气比较稳定，没有短时间温度明显下降或上升的情况。根据以往的经验，在这样的天气状况下，中央指导预报模式比较稳定，参考价值高;在温度预报中，参考了天气在线的温度预报，但是从以往经验中可知，天气在线的温度预报较实况偏高的情况较多，由于该过程温度明显偏低，天气在线的参考意义不大。

参考文献：

[1]高辉，陈丽娟，贾小龙，等.2008年1月我国大范围低温雨雪冰冻灾害分析Ⅱ.成因分析[J].气象，2008（4）：101-106.