论文部分内容阅读
摘 要:利用常规气象观测资料对2010年1月17~18日发生在霍尔果斯口岸的寒潮降雪天气过程进行分析,结果表明:中高纬欧亚大陆呈两脊一槽型且经向环流度较大、西伯利亚低槽、中低层低空急流及切变线是此次降雪寒潮天气过程的主要影响系统,中低层西南低空气流及低层偏东气流为降雪提供了丰富的水汽,高辐合、低辐散的高低空配置以及潜在的不稳定能量的共同影响都是此次降雪天气过程形成的重要因素。
关键词:降雪;寒潮;环流形势;物理量场
中图分类号:S161.6 文献标识码:A
引言
霍尔果斯口岸(44°14′N,80°29′E)位于新疆伊犁哈萨克自治州霍城县境内,是我国西北地区重点口岸之一。霍尔果斯地处伊犁河谷谷口、国道312线的最西端,冬季气候寒冷,降雪频繁。2010年1月上、中旬,受西伯利亚强冷空气东移南下影响,位于天山北部大伊犁河谷频降大雪,连续降雪寒潮天气不仅给农牧业生产造成严重影响,大量牲畜无法觅食,饲草料补给困难,多数设施农业大棚被厚重积雪压垮,同时也给当地交通运输和群众出行带来很大不便。在冷暖空气作用下,1月17日晚伊犁河谷普降大雪,霍尔果斯口岸出现了强降雪降温天气,当地各部门全力以赴做好降雪降温天气的防范工作。本文主要分析2010年1月17~18日霍尔果斯降雪过程的环流特征和物理量场,以期获得此类寒潮降雪天气的预报信息。
1 环流形势分析
1月15日08时,500hPa上,中高纬欧亚大陆呈两脊一槽型,其中乌拉尔山至西伯利亚为一宽广的低压槽活动区,西欧存在一阻塞高压,贝加尔湖为高压脊控制;欧亚范围环流经向度较大,而新疆区域正处于西伯利亚低槽底部强锋区上偏西气流中;15~16日,西伯利亚低槽区分裂出一短波,短波沿强锋区向东移动,受其影响,新疆塔城、阿勒泰、伊犁河谷出现中到大雪天气,霍尔果斯口岸降雪开始;700~850hPa图上,中亚存在明显的较强西南气流,源源不断的将中低纬水汽、热量和动量向我国北疆输送;17~20日,西欧阻塞高压在向东发展过程中,一部分南衰并与正处于发展阶段的里咸海脊同位向叠加,不断推动西伯利亚低槽向东南移动并入侵新疆地区,霍尔果斯所在的北疆地区及新疆东部出现寒潮降温天气。
整个降雪过程中,500hPa图上,新疆天山以北地区被大于20m/s的偏西风或西北风强锋区控制;700hPa图上,天山以北也处于大于16m/s的偏西风或西北风急流的控制。17日08时,850hPa图上,霍尔果斯及北疆地区受较强东南风控制,风速为12~22m/s的东南风低空急流区位于北疆偏东地区,其中萨彦岭到巴尔喀什湖的冷式切变是影响此次强降雪天气的最直接的天气系统;20时,冷切变向东南移至塔城北部及沿天山中部区域,同时东南风急流势力减弱。18日20时,冷切变已经移至新疆东部地区。20日20时,西欧阻塞高压逐渐东移南压,强锋区出现北抬并向东移动,冷槽移出北部地区,霍尔果斯及北疆地区强寒潮大雪降温天气随之结束。
2 物理量诊断分析
2.1 水汽条件
水汽通量是单位时间内流经某一单位面积的水汽质量,单位为g/s;水汽通量散度则表示输送过来的水汽集中程度的物理量,单位为g/(s·cm2·hPa)。由水汽通量和流线图上可看出,17日08时,水汽通量大值区沿西南气流的延伸进入新疆北部地区;20时水汽通量值达到最大,850hPa图上,北疆西部霍尔果斯一带及沿天山存在水汽通量大值区和水汽辐合,值为8 g/(s·cm2·hPa);分析700hPa图上水汽通量值,可看出明显大于850hPa,而位于北疆的水汽通量大值区,值为6 g/(s·cm2·hPa),其范围也较850hPa大,西南气流输送水汽更为明显;同时在850hPa以下还存在这一支不断向北疆东部及东疆地区输送大量水汽的偏东气流;500hPa,水汽通量值不足2 g/(s·cm2·hPa),水汽通量偏小。由此可以看出,中低层充沛的水汽供给和强烈的水汽辐合,是霍尔果斯等地区产生强降雪的有利水汽条件。
2.2 动力条件
在850hPa散度场图上,17日08时至18日08时,伊犁、塔城、阿勒泰地区存在一辐合带并维持发展;17日20时三地区辐合中心值分别为-10×10-5S-1、-10×10-5S-1、-15×10-5S-1,并与三地区降雪大值区相对应。从850hPa涡度场分布图上来看,伊犁、塔城和阿勒泰降雪区为中尺度正涡度区,且涡度区发展并维持,对应三地区降雪大值区;由散度场与涡度场上可看出,降雪区域对应着正散度和负涡度辐散区。
2.3 中低层切变及低空急流
分析17日20时850hPa和700hPa上风场和低空急流,850hPa上,新疆北部博乐至石河子一线有一东西走向的切变线,塔城处于切变线以北的西北风强中心区,最大风速可达15m/s;切变线南侧的西南气流上的两个大值中心处于伊犁和沿天山一带,最大风速为15m/s;而切变线西北侧及南侧的偏西风分别转化为西北风和西南风,可见切变线控制范围内的切变性较强;由敦煌进入东疆且沿国境线北上的一支偏东气流于北疆东部地区形成切变,切变风速偏小,活跃的西南低空急流为降雪天气提供了充足的水汽条件,一旦受到天气系统影响,即可引发较强的上升运动,释放出大量不稳定能量,产生降雪天气。
3 小结
(1)2010年1月1~18日,新疆北部地区连续出现降雪天气,其中17~18日霍尔果斯所处的伊犁河谷出现中到大雪寒潮降温天气,最低气温下降至-18℃~-25℃。
(2)中高纬欧亚大陆呈两脊一槽型且经向环流度较大、西伯利亚低槽、中低层低空急流及切变线是此次霍尔果斯降雪寒潮天气过程的主要影响系统。
(3)西南低空急流源源不断地向新疆北部地区输送大量水汽,而降雪区高层为正散度及负涡度辐散区、低层上空为负散度和正涡度辐合区的高辐合、低辐散的高低空配置使气流处于强烈的上升运动,这些都是出现降雪过程的有利的物理量条件。
参考文献
[1] 朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等. 天气学原理[M]. 北京:气象出版社,2003:637-638.
[2] 汤浩,吕新生,贾丽红. 2010年1月17日新疆寒潮暴雪过程数值模拟和诊断分析[M]. 第28届中国气象学会年会——S3天气预报灾害天气研究与预报,2011.
作者简介:施仕国(1964-),男,汉族。江苏金湖人,本科学历,工程师,从事天气预报工作。
关键词:降雪;寒潮;环流形势;物理量场
中图分类号:S161.6 文献标识码:A
引言
霍尔果斯口岸(44°14′N,80°29′E)位于新疆伊犁哈萨克自治州霍城县境内,是我国西北地区重点口岸之一。霍尔果斯地处伊犁河谷谷口、国道312线的最西端,冬季气候寒冷,降雪频繁。2010年1月上、中旬,受西伯利亚强冷空气东移南下影响,位于天山北部大伊犁河谷频降大雪,连续降雪寒潮天气不仅给农牧业生产造成严重影响,大量牲畜无法觅食,饲草料补给困难,多数设施农业大棚被厚重积雪压垮,同时也给当地交通运输和群众出行带来很大不便。在冷暖空气作用下,1月17日晚伊犁河谷普降大雪,霍尔果斯口岸出现了强降雪降温天气,当地各部门全力以赴做好降雪降温天气的防范工作。本文主要分析2010年1月17~18日霍尔果斯降雪过程的环流特征和物理量场,以期获得此类寒潮降雪天气的预报信息。
1 环流形势分析
1月15日08时,500hPa上,中高纬欧亚大陆呈两脊一槽型,其中乌拉尔山至西伯利亚为一宽广的低压槽活动区,西欧存在一阻塞高压,贝加尔湖为高压脊控制;欧亚范围环流经向度较大,而新疆区域正处于西伯利亚低槽底部强锋区上偏西气流中;15~16日,西伯利亚低槽区分裂出一短波,短波沿强锋区向东移动,受其影响,新疆塔城、阿勒泰、伊犁河谷出现中到大雪天气,霍尔果斯口岸降雪开始;700~850hPa图上,中亚存在明显的较强西南气流,源源不断的将中低纬水汽、热量和动量向我国北疆输送;17~20日,西欧阻塞高压在向东发展过程中,一部分南衰并与正处于发展阶段的里咸海脊同位向叠加,不断推动西伯利亚低槽向东南移动并入侵新疆地区,霍尔果斯所在的北疆地区及新疆东部出现寒潮降温天气。
整个降雪过程中,500hPa图上,新疆天山以北地区被大于20m/s的偏西风或西北风强锋区控制;700hPa图上,天山以北也处于大于16m/s的偏西风或西北风急流的控制。17日08时,850hPa图上,霍尔果斯及北疆地区受较强东南风控制,风速为12~22m/s的东南风低空急流区位于北疆偏东地区,其中萨彦岭到巴尔喀什湖的冷式切变是影响此次强降雪天气的最直接的天气系统;20时,冷切变向东南移至塔城北部及沿天山中部区域,同时东南风急流势力减弱。18日20时,冷切变已经移至新疆东部地区。20日20时,西欧阻塞高压逐渐东移南压,强锋区出现北抬并向东移动,冷槽移出北部地区,霍尔果斯及北疆地区强寒潮大雪降温天气随之结束。
2 物理量诊断分析
2.1 水汽条件
水汽通量是单位时间内流经某一单位面积的水汽质量,单位为g/s;水汽通量散度则表示输送过来的水汽集中程度的物理量,单位为g/(s·cm2·hPa)。由水汽通量和流线图上可看出,17日08时,水汽通量大值区沿西南气流的延伸进入新疆北部地区;20时水汽通量值达到最大,850hPa图上,北疆西部霍尔果斯一带及沿天山存在水汽通量大值区和水汽辐合,值为8 g/(s·cm2·hPa);分析700hPa图上水汽通量值,可看出明显大于850hPa,而位于北疆的水汽通量大值区,值为6 g/(s·cm2·hPa),其范围也较850hPa大,西南气流输送水汽更为明显;同时在850hPa以下还存在这一支不断向北疆东部及东疆地区输送大量水汽的偏东气流;500hPa,水汽通量值不足2 g/(s·cm2·hPa),水汽通量偏小。由此可以看出,中低层充沛的水汽供给和强烈的水汽辐合,是霍尔果斯等地区产生强降雪的有利水汽条件。
2.2 动力条件
在850hPa散度场图上,17日08时至18日08时,伊犁、塔城、阿勒泰地区存在一辐合带并维持发展;17日20时三地区辐合中心值分别为-10×10-5S-1、-10×10-5S-1、-15×10-5S-1,并与三地区降雪大值区相对应。从850hPa涡度场分布图上来看,伊犁、塔城和阿勒泰降雪区为中尺度正涡度区,且涡度区发展并维持,对应三地区降雪大值区;由散度场与涡度场上可看出,降雪区域对应着正散度和负涡度辐散区。
2.3 中低层切变及低空急流
分析17日20时850hPa和700hPa上风场和低空急流,850hPa上,新疆北部博乐至石河子一线有一东西走向的切变线,塔城处于切变线以北的西北风强中心区,最大风速可达15m/s;切变线南侧的西南气流上的两个大值中心处于伊犁和沿天山一带,最大风速为15m/s;而切变线西北侧及南侧的偏西风分别转化为西北风和西南风,可见切变线控制范围内的切变性较强;由敦煌进入东疆且沿国境线北上的一支偏东气流于北疆东部地区形成切变,切变风速偏小,活跃的西南低空急流为降雪天气提供了充足的水汽条件,一旦受到天气系统影响,即可引发较强的上升运动,释放出大量不稳定能量,产生降雪天气。
3 小结
(1)2010年1月1~18日,新疆北部地区连续出现降雪天气,其中17~18日霍尔果斯所处的伊犁河谷出现中到大雪寒潮降温天气,最低气温下降至-18℃~-25℃。
(2)中高纬欧亚大陆呈两脊一槽型且经向环流度较大、西伯利亚低槽、中低层低空急流及切变线是此次霍尔果斯降雪寒潮天气过程的主要影响系统。
(3)西南低空急流源源不断地向新疆北部地区输送大量水汽,而降雪区高层为正散度及负涡度辐散区、低层上空为负散度和正涡度辐合区的高辐合、低辐散的高低空配置使气流处于强烈的上升运动,这些都是出现降雪过程的有利的物理量条件。
参考文献
[1] 朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等. 天气学原理[M]. 北京:气象出版社,2003:637-638.
[2] 汤浩,吕新生,贾丽红. 2010年1月17日新疆寒潮暴雪过程数值模拟和诊断分析[M]. 第28届中国气象学会年会——S3天气预报灾害天气研究与预报,2011.
作者简介:施仕国(1964-),男,汉族。江苏金湖人,本科学历,工程师,从事天气预报工作。