武宁县2019 年12 月26-27 日寒潮过程分析
2020-08-18管琴
管 琴
(武宁县气象局,江西 武宁 332300)
所谓寒潮,就是强烈的冷空气南下侵袭,造成大范围急剧降温和偏北大风的天气过程,有时还伴有雨、雪、雨凇或霜冻。寒潮带来的降温、雨雪和冰冻天气对农作物造成冻害。因此,做好寒潮天气预报及其预报服务工作,有利于预防或降低其带来危害,甚至可以利用其有利因素为农业生产服务。
1 寒潮天气实况
图1 武宁县东林乡气温折线图
此次冷空气南下,导致武宁出现大范围降温,降温开始时间为26 日20 时,结束时间为28 日20 时。如图1 所示,48 小时内,武宁县境内共14 个乡镇日最低气温降幅达到10℃以上,且过程最低气温均在0℃以下,达到寒潮预报标准。范围较广,时间较短,冷空气扩散南下迅速。25 日前武宁县的明显回暖成为寒潮的前兆。具体天气为25 日小雨,26 日白天阴天多云,26 日晚—27 日晴天。25 日08 时到26 日08 时累计降水量为10.2 毫米。
2 500hPa横槽转竖过程
前期,亚洲上空分裂为三个极涡,且这些极涡均为深厚的冷低压,位于乌拉尔山附近的阻塞高压脊顶东扩,极涡多西退南压,形成横槽,大量冷空气积聚在西西伯利亚。横槽前有冷平流,为冷空气扩散南下提供条件。500hPa 上,26 日20 时,55-60°N、70-95°E 为一东西走向的横槽;27 日08 时,该横槽转为东北—西南走向,并有所南移;27 日20 时,基本转为南北走向,且槽前有一阶梯槽,使得27 日20 时已转竖的横槽得以发展。横槽转竖使积聚在东亚大槽内的冷空气能迅速扩散南下,进而入侵我国南方。此外,贵州西部有一小槽,为武宁县提供暖湿气流。
3 500hPa环流形势
此次冷空气为西北路径,南下影响武宁。位于贝加尔湖西侧,延伸至新疆东部的低槽从26 日20 时至27 日08 时位置稳定少变(这阻碍了欧洲阻塞高压和低槽的东移,为亚洲横槽的发展提供了有利条件),但是强度有所减弱,并于27 日08 时向东分裂出浅槽,浅槽向东南方向移动,强度稍有加强,有利于冷空气扩散南下。源于四川云南一带的浅槽也采取西北—东南而下,强度几乎不变。这都对冷空气南下产生积极作用。
4 700hPa风速变化
26 日20 时武宁处于高空急流入口区的右侧,高空辐散使地面低压有所发展。26 日20 时至27 日20 时,700hPa 上武宁风速由16m/s 减弱到12m/s,27 日20 时至28 日20 时,700hPa上武宁风速由12m/s 增强到24m/s,风速过境后比过境前更大。可以借助700hPa 风速的变化大致判断冷锋的过境时间,即高空锋区在27 日20 时左右出现,而地面冷锋在26 日20 时至27日20 时之间过境,这与下文对地面冷锋分析得出地面冷锋在27 日08 时左右过境的结论一致。700hPa 西南暖湿急流与北方冷空气交汇,促使锋生和锋区增强,加上低层切变,都为过境前弱降水天气提供了有利的水汽条件和弱辐合动力抬升条件[1]。
5 地面冷锋
在26 日20 时,位于青海西藏交接处的东西向冷锋已发展成熟,之后,该冷锋后部的冷高压由其东部不断向东南扩散,高压主体在未来48 小时内稳定少动,有利于多股冷空气不断分裂南下。由此,分裂而下的两股冷空气在福建广东沿海一带形成东北—西南走向的新的冷锋,并在27 日08 时发展成熟。过境前下雨,为第二型冷锋。在此期间冷高压主体强度由1055hPa 减弱至1035hPa,预示此次过程维持时间较短。地面冷高压的建立、加强与高层冷空气的堆积同步,寒潮冷锋的移向与高空横槽和其他两个主要影响槽的移动路径一致,此外大气有斜压性,导致低层、地面冷空气先于高空到达武宁县。
6 温度因子
图7 a
图7 b
图7c
图2 a、b、c 分别为26 日08 时200hPa、500hPa 和850hPa三个等压面上的垂直速度26日08 时850hPa 高度处武宁县有较弱的暖平流,中高空都为较弱的冷平流,这产生了弱的对流不稳定,这种对流不稳定使26 日云系增多,非绝热加热减少,最终导致地面温度下降。这一结论与天气实况吻合。
7 结语
1)此次寒潮过程大背景:极涡呈多极型,阻高为单阻型(位于乌拉尔山东部);2)此次寒潮爆发形式:横槽转竖;3)此次寒潮发展较为迅速,在武宁县只持续了一天;4)寒潮地面冷锋为第二型冷锋,过境时间较难把握,这次主要由地面冷锋过境的时间与700hPa 高度层风速发生转折性变化的时间相差不大大致判断出该冷锋坡度较陡,也可将700hPa 高度层风速发生转折性变化的时间大致确定为冷锋过境的时间。