2017年11—12月根河市3次寒潮过程的对比分析

纪成成

摘要 利用常规天气资料和数值预报产品，应用天气学分析方法，对2017年11月13—15日、11月27—29日和12月9—11日根河市出现的3次典型寒潮天气过程进行对比分析。结果表明，3次过程均是在前期强烈升温的基础上，由强冷空气在西西伯利亚及贝加尔湖堆积并向南侵袭造成的;3次过程亚洲中高纬环流形势均表现为一脊一槽型，动力机制均为高空旋转低压槽与强锋区，促使寒潮暴发的流场均为低槽旋转型;冷空气暴发后，呼伦贝尔上空均由强盛的冷平流控制，地面冷高压均进入关键区并达到寒潮强度;但由于冷空气的强度、发展、移动路径不同，因此3次过程的降温幅度和对根河造成的影响也不同。在此基础上，总结出根河冬季寒潮天气的预报着眼点。

关键词 寒潮;地面冷高压;寒潮预报

内蒙古的寒潮天气主要集中在冬半年（9月至翌年5月），是内蒙古主要灾害性天气之一。内蒙古寒潮标准定义为：24 h内日最低气温下降幅度大于或等于8℃，或48 h下降幅度大于或等于12℃，或72 h下降幅度大于或等于12℃[1]。2017年11月13—15日、11月27—29日和12月9—11日根河市出现了3次典型的寒潮天气过程，笔者通过对这3次寒潮天气过程进行对比分析，总结降温过程环流背景及影响系统的异同，以提高寒潮降温的预报能力。

1天气概况对比分析

根河市本站11月13—15日48 h日最低气温下降16.5℃，有5个乡镇自动站降温幅度均超过15℃，降温前2 d均产生小雪天气; 11月27—29日48 h日最低气温下降11.3℃，有5个乡镇自动站降温幅度均超过15℃，降温前2 d均产生小雪天气;12月9—11日48 h日最低气温下降11.2℃，其中有2个乡镇自动站降温幅度未达到寒潮标准，降温前2 d均产生小雪天气。因根河处于三面环山特殊的地理环境，每次寒潮几乎都不会伴有大风天气，但风力稍有加大。3次寒潮过程均是在前期强烈升温的基础上由较强冷空气向南侵袭造成剧烈降温和大风，12月11日过程降温幅度小。

2环流形势对比分析

寒潮天气过程的前1 d，在西伯利亚至蒙古高原西部（称为寒潮关键区），冷空气中心强度能够反映出冷空气堆积的强度。判断寒潮关键区冷空气是否堆积，主要从高空冷中心强度和地面冷高压强度两方面考虑。在不同月份，达到寒潮的高空冷中心和地面冷高压中心的强度都有所不同。

2.1500 hPa环流背景及演变特征

欧亚大陆500 hPa环流形势为一脊一槽型，从11月12日20：00（图1a）高空图上可以看出乌拉尔山附近存在一高压脊，其前部为此次寒潮影响系统冷涡系统，温度脊落后于高度脊有暖平流，高压脊发展，14日20：00（图1b）形成阻塞高压。随着脊前西北气流加强，冷空气沿着脊前西北气流南下堆积加强，进一步导致贝加尔湖冷涡加深。12日20：00到14日20：00贝加尔湖冷涡分裂旋转南下，15日乌拉尔山上游有不稳定槽发展加深，同时24 h负变高区位于槽前（图2），横槽即将转竖，阻塞高压崩溃，强冷空气向南暴发，脊后冷平流使得未来高度脊趋于平缓，天气形势稳定。

11月23日20：00即寒潮暴发的前6 d（圖略），欧亚大陆500 hPa环流形势为两槽一脊型，格陵兰以东洋面有一不稳定小槽存在，随后小槽南移加深发展为冷涡，依次南移到新地岛南侧、西伯利亚西部、贝加尔湖北侧，强度变化依次是516、508、496 hPa。26日20：00停留在日本海的东亚大槽逐渐减弱，27日20：00明显减弱向东移去，根据上下游效应其前方小槽将要发展成大槽并移到我国东部。寒潮暴发前48 h（图3），500 hPa等压面上亚洲中高纬度为一槽一脊，不稳定小槽已发展为东亚大槽移至贝加尔湖至蒙古东部，温度槽落后于高度槽，槽后冷平流强烈，锋区很强。

12月6日20：00（图略）高空图上可以看出影响槽位于黑海附近，9日08：00移至乌拉尔山以东，强度没有发展，从黑海到里海有明显的暖平流，在暖平流作用下，里海附近高压脊向北发展，脊前西北气流加强，促使新鲜冷空气从新地岛加速南下与原底槽中的冷空气合并，合并后在500 hPa上冷中心强度-44℃，冷平流明显加强，地面高压也加强达到1 050 hPa。

上述分析表明，3次寒潮天气环流形势分别属于横槽南压和转竖型、小槽发展型和低槽东移型。

2.2影响系统的生成、发展和移动路径 11月14日蒙古冷高压中心强度1 040 hPa，850 hPa冷中心强度-24℃，冷空气堆积。由于欧洲低槽发展引起槽前暖平流自高压脊后部进入高压脊北部，促使高压脊向东北方向发展，建立起东北西南向阻塞高压，在阻高前部形成宽广的横槽。随着低槽东移减弱，正涡度平流侵入阻高后部，使得阻塞高压崩溃东移。15日20：00冷平流侵入横槽前部，槽后出现暖平流，16日横槽转竖。

11月29日02：00蒙古冷高压中心强度1 050 hPa，达到最强。850 hPa冷中心强度-32℃，冷空气堆积。由于小槽槽线处有冷平流，等高线稍有疏散，即槽线上有正涡度平流，槽加深发展。在这个小槽两边的小脊，也是暖舌落后于脊，脊线附近的等高线也呈疏散，脊线上有暖平流和负涡度平流有利于脊发展，从而使小槽后的偏北风加大，在冷舌落后于小槽的条件下，偏北风加大意味着冷平流加强，更促进小槽发展。27日20：00乌拉尔山长波脊已移到西西伯利亚，温度脊与高度脊基本重合，脊前出现暖平流，脊后出现冷平流，长波脊减弱东移，并导致寒潮暴发。

12月8日20：00蒙古冷高压中心强度1 055 hPa，外围有很大的气压梯度，500 hPa冷中心强度-44℃，冷空气堆积。里海附近高压脊向北发展，脊前西北气流加强，促使新鲜冷空气从新地岛加速南下与原底槽中的冷空气合并东移。冷高压前部冷锋过境引起大幅降温。

3结论

根据2017年11月13—15日、11月27—29日和12月9—11日根河市出现的3次典型寒潮天气过程的预报经验，在今后冬季寒潮预报中应主要着眼于以下几个方面：寒潮前气温回升是寒潮预报的一个重要指标;强冷空气在西西伯利亚或贝加尔湖附近堆积是寒潮暴发的必要条件，而地面冷高压的强度是冷空气强度的主要判定依据，通过850 hPa冷平流强度指标可以进一步判定冷空气的强度;横槽转竖型环流形势降温幅度相对于其他环流形势较大。

参考文献

[1] 顾润源. 内蒙古自治区天气预报手册[M]. 北京：气象出版社，2012.

[2] 佟莎仁.内蒙古初冬两次寒潮天气过程对比分析[J].内蒙古气象，2013（1）：20-23.

[3] 邸瑞琦，白美兰，吴俊翔，等.内蒙古地区寒潮灾害标准分析与确定[J].内蒙古科技与经济，2009（1）：39-40.

[4] 孟雪峰，张桂莲，杨武杰，等.内蒙古寒潮客观预报方法研究[J].内蒙古气象，2002（4）：11-14.

责任编辑：郑丹丹