2022年11月26—28日巴州1次寒潮天气过程分析

尼米才仁·努加 温春 顾军明

摘 要：利用常规观测资料、NCEP再分析资料等对2022年11月26—28日巴州1次寒潮天气过程进行分析。结果表明：100 hPa极涡异常活动对此次寒潮具有较强指示意义，500 hPa西西伯利亚横槽逐步转竖南下，引导冷空气向南暴发，冷中心增强，且温度场落后于高度场，低槽发展加深，巴州出现强寒潮天气。此次寒潮期间，冷空气以北方路径为主，冷空气发源于新地岛东侧，并在向东南移的过程中逐步加强中心强度，达到1 057.5 hPa；后期东移南压，天山山区附近10个纬距内压差达到40 hPa，冷空气势力强、压差大，造成强降温大风天气。850 hPa冷平流的强度明显增强，范围明显扩大，巴州、阿克苏处于冷平流控制，最强为-60×10-5 K/s，巴州境内气温骤降，出现强寒潮天气。

关键词：巴州；寒潮天气；天气形势；成因分析

中图分类号：P458 文献标志码：B文章编号：2095–3305（2024）02–0-03

寒潮是大范围强冷空气在一定环流形势下向南暴发的现象，常常造成大范围的剧烈降温、大风、降水等灾害性天气[1-3]。寒潮天气是我国许多学者重要的研究课题。佟莎仁[4]通过对内蒙古地区2009年秋季出现的2次寒潮天气过程进行分析得出结论，2次寒潮天气事件的天气类型、影响系统、持续时间均能够满足寒潮标准，但降温影响范围存在差异。此外，欧洲中心的数值预报产品在2次寒潮天气期间均显示出了良好的预报效果，这表明对数值预报产品的解释进行研究也是提高寒潮天气预报质量的重要方法。

牟欢等[5]从环流背景、卫星云图特征、物理量等方面分析2010年3月底新疆寒潮天气过程得出结论：此次强寒潮属于西方路径，起源于中欧一带。强冷空气途经黑海—咸海和中亚地区进入我国新疆地区；此次寒潮期间，降雪主要源于西部的冷空气和从中亚南支向东、向北移动的暖湿气流在新疆天山山脉、伊犁河谷、沿天山北疆地区交汇，并且具备有利的动力效应和良好的水汽条件，共同推动了此次寒潮降雪天气的形成。

张林梅等学者[6]对2009年2月中旬新疆阿勒泰地区1次寒潮过程中冷空气的酝酿、积累、喷发3个阶段进行分析得出结论：此次强寒潮期间的冷空气来自泰米尔半岛和新地岛的超级冷空气。冷空气在乌拉尔山脊西北部入侵，山脊从东南方向穿过，将来自西西伯利亚的强冷空气向南推进，导致此次新疆阿勒泰强寒潮天气的发生。

巴州位于新疆东南部，气候属于中温带和暖温带大陆性气候。巴州寒潮天气主要集中在每年的11—翌年3月。一旦出现寒潮天气，会对交通、农牧业等领域产生不利影响。基于此，以2022年11月26—28日巴州1次寒潮天气过程为例，通过对此次寒潮天气实况、天气形势、成因的分析，掌握寒潮天气的形成机制，为进一步提升巴州寒潮预报预警水平提供指导。

1 天气实况

2022年11月26—28日，巴州出现了近10年最强的1次强寒潮天气，并伴有极端大风、沙尘天气。此次天气过程具有强寒潮范围大、气温骤降且降温幅度大，沙尘范围广、持续时间长，大风范围集中、风口风力强等特点。

1.1 降温幅度大、范围广，大部分地区出现寒潮

此次天气属于巴州近10年来最强的1次寒潮天气，全州111站出现寒潮，86站出现强寒潮，最强降温中心出现在且末县38团国石线19.3 ℃。巴音布鲁克和焉耆盆地48 h降温幅度在13 ℃左右，库尔勒、尉犁、若羌8～11 ℃，且末16 ℃，平原大部分达到寒潮蓝色预警，且未达到寒潮黄色预警。

1.2 大风范围集中，极端性强，山区持续时间长

在此次天气过程中，26日08：00—28日08：00有147站出现8级以上大风，1站15级风，7站13级风，15站12级风，39站11级风。大风天气主要集中在北部山区、若羌南部山区，焉耆盆地，轮台和库尔勒的沿山，范围相对集中。风速最大值出现在和静县阿拉沟乡奎先达坂，极大风速46.6 m/s（15级）（27日05：00），轮台县野云沟乡龙口39.6 m/s（27日05：00）（13级），若羌县黑山口38.4 m/s（13级）（27日13：00），极端性强，奎先达坂大风持续时间达42 h，持续时间长。

1.3 北部山区降雪明显，降水分布不均，局地累计降水量大

降雪天气主要集中在巴音布鲁克和巩乃斯山区。降雪最大值出现在和静县巩乃斯镇艾肯达坂，36 h累计降雪量12.4 mm（图1）。

1.4 沙尘天气范围广、强度强、持续时间较短

平原大部出现沙尘暴天气，库尉轮出现强沙尘暴，其中，最小能见度在尉犁，300 m，库尔勒400 m，轮台400 m，铁干里克300 m，若羌1 300 m（扬沙），且末1 300 m（扬沙），塔中700 m。尉犁县铁干里克沙尘暴持续时间达8 h。

2 天气形势

2.1 高空形势

在100 hPa形势场上，2022年11月下旬前期亚洲高纬度地区维持强盛極涡，下旬中后期极涡东移南下，寒潮暴发，极涡异常活动对寒潮具有较强的指示意义。在500 hPa形势场上，11月25日20：00横槽位于西西伯利亚，并配合有-44 ℃的冷中心。随着横槽逐步转竖南下，引导冷空气向南暴发，冷中心增强至-48 ℃，

且温度场落后于高度场，低槽发展加深，巴州受低槽影响，出现明显的强寒潮天气。

2.2 地面冷高压特征

通过对此次寒潮期间地面冷高压特征进行分析可知（图2），此次寒潮冷空气路径为北方路径。冷空气源地为新地岛东侧，冷空气绝对势力强。新地岛东侧的冷空气在东移南下的过程中，11月27日02：00在巴湖北侧堆积，增强至1 057.5 hPa，同时南疆西部热低压发展旺盛，达1 007.5 hPa，河西走廊一带热低压发展旺盛，达1 005 hPa，冷锋分成2段，天山山区附近10个纬距内压差达到40 hPa，冷空气势力强、压差大，造成强降温大风天气。

3 寒潮强降温、大风成因

3.1 温度平流

温度平流是斜压扰动强烈发展的主要热力因子[7]。

26日08：00巴湖至北疆地区有明显的东西向带状冷平流，中心最大值-80×10-5 K/s，26日20：00横槽逐步转竖，冷空气迅速东移，850 hPa冷平流主体东移南下并分裂出多个中心。随着低槽加深，850 hPa冷平流的强度明显增强，范围明显扩大，巴州、阿克苏处于冷平流控制，最强中心达-100×10-5 K/s，使得该区域内的气温骤降，造成巴州大部的强寒潮天气。

3.2 温度平流的垂直变化

沿着86°E作温度的垂直剖面，降温过程前26日14：00，冷平流主体位于600 hPa以上，随高度向北疆倾斜，中心强度-80×10-5 K/s。27日02：00整层冷平流增强，冷平流中心增强至-280×10-5 K/s，巴州北部上空（42°N） 低层仍受弱暖平流控制。27日08：00，冷平流向下传导至地面，中心值位于700 hPa，巴州上空中心（42°N）强度为-60×10-5 K/s，低层冷暖平流的急剧变化引起地面气压骤变——变压风，地面风速增强，冷平流入侵，巴州北部开始逐步降温。

3.3 垂直运动

2022年11月26日14：00—27日08：00（图3），41

～44°N范围内200～300 hPa始终存在高空急流，风速中心达55～60 m/s，天山山区至天山南坡始终存在下沉运动，北部山区断续有大风天气，27日08：00，天山南坡下沉气流明显增强，中心值大于4.0 Pa/s，与焉耆盆地和奎先达坂极大风最强的时次一致。说明当冷锋过境，冷空气翻越天山，出现强烈下沉，伴随着位能向动能的转换，是翻山大风的主要成因[8]。

3.4 3 h变压

在11月27日02时（图4），天山南北坡的三小时变压梯度达到最大，此时乌鲁木齐与和静的三小时变压压差最大为2.1 hPa，与和静的极大风速明显增大，有着较好的对应关系。

4 库尔勒沙尘重污染成因

巴州北部位于塔克拉玛干沙漠北缘，加上前期巴州各地升温明显，干燥少雨，地表植被稀疏、土质疏松、附着力小，易于起沙[9]。为此次焉耆、和硕、库尉轮出现沙尘暴天气提供了有利沙源。研究发现，库尔勒春季重污染过程包括东南风辐合型、西风型和风向转换型，东南风复合型占比最多。此次天气同样符合巴州沙尘重污染天气的主要类型（东南风辐合型）。

5 结论

（1）100 hPa极涡异常活动对此次寒潮具有较强指示意义，500 hPa西西伯利亚横槽逐步转竖南下，引导冷空气向南暴发，冷中心增强，且温度场落后于高度场，低槽发展加深，巴州出现强寒潮天气。

（2）冷空气以北方路径为主，冷空气发源于新地岛东侧，并在向东南移的过程中逐步加强，中心强度达到了1 057.5 hPa；后期东移南压，天山山区附近10个纬距内压差达到40 hPa，冷空气势力强、压差大，造成强降温大风天气。

（3）850 hPa冷平流的强度明显增强，范围明显扩大，巴州、阿克苏处于冷平流控制，最强为-60×10-5 K/s，巴州境内气温骤降，出现强寒潮天气。

（3）天山南坡下沉气流最强时次与焉耆盆地和奎先达坂极大风最强时次一致，说明当冷锋过境，冷空气翻越天山，出现强烈下沉，伴随着位能向动能的转换，是翻山大风的主要成因。和静大风起始时间与3 h正變压梯度最大时刻对应较好。

（4）寒潮前期平原各地升温明显，且无明显降水，土壤表层湿度较差，同时存在不稳定条件，加之塔里木盆地沙源丰富，有利于东南风将沙尘扬起，造成库尉轮沙尘重污染天气。

参考文献

[1] 张家宝，苏起元，孙沈清，等.新疆短期天气预报指导手册[M].乌鲁木齐：新疆人民出版社，1986.

[2] 王廷毅，刘红武，陈龙.湖南两次寒潮过程对比分析[J].空运商务，2020（8）：59-62.

[3] 王清平，谭艳梅，陈春艳，等.乌鲁木齐机场一次寒潮多相态降水过程分析[J].气象与环境科学，2018，41（3）：107-114.

[4] 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.

[5] 牟欢，赵克明.2010年春季新疆一次寒潮天气过程分析[J].沙漠与绿洲气象，2011，5（4）：35-39.

[6] 张林梅，庄晓翠，胡磊.新疆阿勒泰地区一次强寒潮天气过程分析[J].干旱气象，2010，28（1）：71-75.

[7] 马严枝，李娟，李新生，等.2016年一次寒潮天气过程诊断分析[J].中国农学通报，2017，33（18）：94-102.

[8] 吕新生，万瑜，尹冰霞，等.新疆北部一次强寒潮天气特征及成因[J].干旱气象，2017，35（1）：82-90.

[9] 巩庆，范金霞，林卫，等.2014—2015年新疆库尔勒市空气质量的时空分布特征[J].沙漠与绿洲气象，2017，11（5）：77-82.