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呼伦贝尔市2009年3月17日~19日寒潮天气过程分析

2019-11-12白明

吉林农业 2019年21期
关键词:冷平流冷涡平流

白明

(呼伦贝尔市气象局,内蒙古 呼伦贝尔 021800)

1 天气过程概况及特点

2009年3月17日~19日呼伦贝尔市出现了一次寒潮天气过程,全市16个测站中有12个测站(满洲里、陈旗、海拉尔、鄂温克、额尔古纳、根河、图里河、牙克石、博克图、鄂伦春、小二沟、莫旗)48小时内日最低气温降温幅度大于8℃,10个测站降幅大于10℃,6个测站降幅大于12℃,其中,图里河站日最低气温48小时降幅达到21.9℃。

2 寒潮天气成因分析

2.1 高空环流形势分析

寒潮能否爆发与冷空气的源地和堆积程度有密切的关系。从(图 1a)中可以看出,极涡中心 115°E、62°N,496gpm全市受低涡底部偏西气流控制,促使17日凌晨最低气温升至最高,全市平均最低气温达到-8.8℃。

18日08时,极涡冷空气不断向南输送,使亚洲高纬度地区出现西高东低的形势。西伯利亚地区低值环流的发展。伴随着上游高压脊的强烈发展,脊前东北气流进一步加强,引导强冷空气取超极地路径向南方向输送,形成另一冷涡,于19日08时(见图1b)达到最强,低值闭合环流中心500gpm,并伴有-48℃冷中心。

冷空气源源不断的输送使全市气温持续下降,当涡东移出呼伦贝尔市,转为槽后西北气流控制,强冷空气大举南下,意味着全市气温达到最低值,寒潮过程结束。

图1 (a)2009年3月17日08时500hPa高度和500hPa温度;(b)2009年3月19日08时500hPa高度和500hPa温度(实线为高度场,虚线为温度场)

2.2 地面形势分析

从地面形势场可以看出,在西伯利亚南部地区有一寒潮地面高压发展强盛,其高压中心稳定维持在120°E、58°N。17日08时,受低压区控制,低值中心997.5hPa。西伯利亚地面高压1020hPa,覆盖西伯利亚至蒙古一带,高压前沿有一条自北向南强度较强的冷锋作为寒潮的前锋,位于呼伦贝尔市上游5个经度左右。高空冷涡强烈发展,受其脊前负涡度平流作用,在地转作用下,产生辅合下沉气流,导致地面加压,寒潮地面高压进一步加强至1032.5hPa,其前沿冷锋进一步南压。18日08时,低值系统已经移出呼伦贝尔市,此时冷锋已压至全市大部地区,气温开始下降,且冷空气不断渗透。

19日08时,该市受地面高压1030hPa控制。受地面高压、高空冷涡底部引导气流的持续影响,该市气温降至最低。

2.3 强降温成因分析

局地温度的变化主要是由温度平流和非绝热作用造成的结果。在本次寒潮过程中,由于有大范围的云系覆盖全市,太阳辐射和地表辐射引起的气温日变化较小,气温骤降是强冷平流所引起的。冷平流可以反映出冷空气爆发南下的强度,冷平流越强,冷空气活动越强烈,尤其是850hPa温度平流中心的强度及移动路径,直接揭示了寒潮的强度及影响区域。因此,以下主要讨论850hPa冷平流变化情况。

3月 17日 08:00(图 2a),850hPa冷平流中已经影响呼伦贝尔市,强度为 -8×10-5℃·S-1;18 日 08:00(图 2b),冷平流中心移至该市扎兰屯、阿荣旗等地,强度达-26×10-5℃·S-1,表明在移动过程中由于动力作用和冷平流作用,使之不断加强成为较强大的冷空气堆,18日20:00,全市已经被暖平流覆盖,预示着寒潮过程已经趋于尾声。由此可见,造成此次大范围寒潮天气的主要原因是强冷平流,对比全市各站24h气温降幅可以看出,冷平流中心与强降温的地区有较好的相关性,这对未来寒潮天气的预报提供了参考依据。

图2 2009年3月17日~18日850hPa温度平流(a)17日08时,(b)18日08时

3 结语

综上所述,此次寒潮天气过程主要是在西伯利亚冷涡配合地面高压及前沿冷锋共同作用下产生的。极涡强烈发展,引导冷空气向亚洲北部输送。在西北气流作用下,冷空气进一步积聚,锋区加强。当低值系统入侵,环流型发生调整,促使冷涡南掉,寒潮天气爆发。

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