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摘要 2016年11月21—22日中卫市出现入冬以来最强寒潮降温天气,48 h最高降温达18.1 ℃。利用NCEP 6 h分析资料和常规观测数据,通过分析寒潮天气的环流形势、物理量场得到极涡的位置和强度、西伯利亚附近冷空气的堆积、横槽转竖时间等此次寒潮预报的着眼点。强冷平流及水汽条件为此次寒潮形成的原因。
关键词 寒潮;环流形势;横槽转竖;物理量场;宁夏中卫
中图分类号 P458.1 22 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)16-0195-01
寒潮是一种大范围的天气过程,在全国各地都可能发生,可以引发霜冻、冻害等多种自然灾害[1-2]。宁夏地区寒潮标准为24 h或48 h日平均气温下降10 ℃或12 ℃及以上,且最低气温在5 ℃以下并伴有大风、降水或沙尘暴[3]。据统计,宁夏4月发生寒潮次数明显高于其他月份,9月、11月发生频率最低[4],因而深入研究11月的寒潮天气个例很有必要。
2016年11月21—22日中卫市出现入冬以来最强寒潮降温天气,各地气温骤降,最高气温、最低气温和平均气温分别降至近期最低。21日全市各地最高气温普遍下降至0 ℃以下;22日各地最低气温降至-12.5~-9.2 ℃,11月22日与20日相比降温10.8~18.1 ℃。此次寒潮降温幅度较大,一方面对越冬病菌、虫卵有一定抑制作用,减少病虫害基数,有利于翌年农业生产;另一方面由于前期气温较高,此次降温使地表及时封冻,可阻止水分继续下渗,减少地表蒸发,对保障冬灌质量非常有利。
本文利用NCEP的6 h分析资料和常规观测数据,对2016年11月21—22日中衛市寒潮天气过程进行分析和总结,进一步提高寒潮天气的科学认识,为今后寒潮天气的预警和防御提供参考依据。
1 环流形势分析
1.1 中长期环流形势
对流层中部环流在中高纬度分裂为3个涡,分别位于西伯利亚地区、西太平洋东部和北美,其中西伯利亚地区的低涡最强,与此对应的3个大槽,较强的2个分别位于我国东北部和西太平洋东部,其中我国东北部的槽最强,较弱的位于北美北部,这种典型的冬季环流形势,对应的脊代表3股暖湿气流,从距平中可以看出,这3股暖湿气流随着脊向北冰洋移动,冷空气不断在西伯利亚堆积,副热带高压位于台湾海峡,并向我国华南区域移动,冷暖空气居高不下,一方面为冷空气积累提供条件,另一方面促使此次寒潮的强度加强。三槽中平均温度最低分别为-24、-12、-20 ℃,其中位于西伯利亚处的冷空气强度最强(平均温度最低达到-24 ℃),在我国北部处于负变温,最大变温达到-12~-10 ℃,其余2个冷空气变温最大为-6 ℃。从中长期环流形势看出此次寒潮预报的着眼点分别是:西伯利亚地区的低涡强度最强;暖性高压脊向北冰洋发展;西伯利亚96~240 h平均温度表现为最低。
1.2 高空环流演变
11月17日乌拉尔山和鄂霍次克海附近分别有一低值系统,南支槽位于高原,588线位于福建—广东—广西地区,随时间推移乌拉尔山附近的冷空气向鄂霍次克海附近堆积,在19日8:00横槽建立,19日20:00冷中心位于(61°N,130°E),强度为-40 ℃,乌拉尔山附近暖脊走向为东北—西南,南支槽位于云南南部,副热带高压位于台湾海峡。20日8:00横槽开始转竖,此时冷中心达最强为-50 ℃,东北低涡南压,槽线经过东北和蒙古,南支槽东移北抬至云贵高原,588线处于台湾半岛南端,22日冷中心移至我国东北,南支槽变浅,588线南退。
1.3 地面形势演变
17—21日地面冷高压增加南移,21日地面冷高压最强为1 076 hPa。17日地面的冷高压逐渐建立,向东南方向扩充,宁夏地区位于冷高压西南方向的底部,于22日受冷高压影响。
2 物理量场分析
11月18日20:00 850 hPa的0 ℃线处于新疆—内蒙—东北,19日20:00从宁夏北部向宁夏地区移动,21日8:00移出宁夏。19日20:00乌拉尔山暖脊发展向东北方向伸展,强冷中心落后于东北冷低压,冷空气积累向南压,此时冷空气主要位于宁夏以北,暖湿空气向黄河下游输送水汽;20日8:00暖脊后部强暖平流,东北低压与冷空气的强中心重合,横槽前部开始转竖,河套地区冷空气尚未南下,此时冷空气积累到最强盛阶段,850 hPa最低温度为-28 ℃,20日20:00冷空气自北向南影响宁夏。因此,20日白天达到最高温度,之后寒潮暴发,21日、22日受冷平流影响温度持续下降,并于22日凌晨温度达到最低。
在19—20日850 hPa上,中卫市南部有弱偏南风,但从850、700 hPa的水汽图上并没有水汽的辐合。
3 结论
(1)2016年11月17—23日北半球平均高度图上有3个极涡中心,在亚洲高纬上空的极涡最强,该极涡对此次寒潮具有预警作用。
(2)17—19日冷空气在西伯利亚堆积,500 hPa冷中心最高达到-50 ℃,地面冷高压最强为1 076 hPa,为寒潮暴发提供条件。
(3)20日后槽前负变高和槽后正变高促使横槽转竖,21日冷空气完全暴发,22日凌晨地面温度达最低。
(4)强冷平流是造成气温骤降的主要原因,由于水汽条件较差,导致此次寒潮天气未出现大范围降水。
4 参考文献
[1] 朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理与方法[M].北京:气象出版社,2007:266-319.
[2] 陈豫英.宁夏两次典型寒潮天气的对比分析[J].陕西气象,2004(2):4.
[3] 宁夏气象局.短期天气预报指导手册[Z].银川:宁夏气象局,1987:96-105.
[4] 陈豫英,陈楠,邵建,等.2008年12月两次寒潮天气对比分析[J].气象,2009,35(11):29-38.
关键词 寒潮;环流形势;横槽转竖;物理量场;宁夏中卫
中图分类号 P458.1 22 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)16-0195-01
寒潮是一种大范围的天气过程,在全国各地都可能发生,可以引发霜冻、冻害等多种自然灾害[1-2]。宁夏地区寒潮标准为24 h或48 h日平均气温下降10 ℃或12 ℃及以上,且最低气温在5 ℃以下并伴有大风、降水或沙尘暴[3]。据统计,宁夏4月发生寒潮次数明显高于其他月份,9月、11月发生频率最低[4],因而深入研究11月的寒潮天气个例很有必要。
2016年11月21—22日中卫市出现入冬以来最强寒潮降温天气,各地气温骤降,最高气温、最低气温和平均气温分别降至近期最低。21日全市各地最高气温普遍下降至0 ℃以下;22日各地最低气温降至-12.5~-9.2 ℃,11月22日与20日相比降温10.8~18.1 ℃。此次寒潮降温幅度较大,一方面对越冬病菌、虫卵有一定抑制作用,减少病虫害基数,有利于翌年农业生产;另一方面由于前期气温较高,此次降温使地表及时封冻,可阻止水分继续下渗,减少地表蒸发,对保障冬灌质量非常有利。
本文利用NCEP的6 h分析资料和常规观测数据,对2016年11月21—22日中衛市寒潮天气过程进行分析和总结,进一步提高寒潮天气的科学认识,为今后寒潮天气的预警和防御提供参考依据。
1 环流形势分析
1.1 中长期环流形势
对流层中部环流在中高纬度分裂为3个涡,分别位于西伯利亚地区、西太平洋东部和北美,其中西伯利亚地区的低涡最强,与此对应的3个大槽,较强的2个分别位于我国东北部和西太平洋东部,其中我国东北部的槽最强,较弱的位于北美北部,这种典型的冬季环流形势,对应的脊代表3股暖湿气流,从距平中可以看出,这3股暖湿气流随着脊向北冰洋移动,冷空气不断在西伯利亚堆积,副热带高压位于台湾海峡,并向我国华南区域移动,冷暖空气居高不下,一方面为冷空气积累提供条件,另一方面促使此次寒潮的强度加强。三槽中平均温度最低分别为-24、-12、-20 ℃,其中位于西伯利亚处的冷空气强度最强(平均温度最低达到-24 ℃),在我国北部处于负变温,最大变温达到-12~-10 ℃,其余2个冷空气变温最大为-6 ℃。从中长期环流形势看出此次寒潮预报的着眼点分别是:西伯利亚地区的低涡强度最强;暖性高压脊向北冰洋发展;西伯利亚96~240 h平均温度表现为最低。
1.2 高空环流演变
11月17日乌拉尔山和鄂霍次克海附近分别有一低值系统,南支槽位于高原,588线位于福建—广东—广西地区,随时间推移乌拉尔山附近的冷空气向鄂霍次克海附近堆积,在19日8:00横槽建立,19日20:00冷中心位于(61°N,130°E),强度为-40 ℃,乌拉尔山附近暖脊走向为东北—西南,南支槽位于云南南部,副热带高压位于台湾海峡。20日8:00横槽开始转竖,此时冷中心达最强为-50 ℃,东北低涡南压,槽线经过东北和蒙古,南支槽东移北抬至云贵高原,588线处于台湾半岛南端,22日冷中心移至我国东北,南支槽变浅,588线南退。
1.3 地面形势演变
17—21日地面冷高压增加南移,21日地面冷高压最强为1 076 hPa。17日地面的冷高压逐渐建立,向东南方向扩充,宁夏地区位于冷高压西南方向的底部,于22日受冷高压影响。
2 物理量场分析
11月18日20:00 850 hPa的0 ℃线处于新疆—内蒙—东北,19日20:00从宁夏北部向宁夏地区移动,21日8:00移出宁夏。19日20:00乌拉尔山暖脊发展向东北方向伸展,强冷中心落后于东北冷低压,冷空气积累向南压,此时冷空气主要位于宁夏以北,暖湿空气向黄河下游输送水汽;20日8:00暖脊后部强暖平流,东北低压与冷空气的强中心重合,横槽前部开始转竖,河套地区冷空气尚未南下,此时冷空气积累到最强盛阶段,850 hPa最低温度为-28 ℃,20日20:00冷空气自北向南影响宁夏。因此,20日白天达到最高温度,之后寒潮暴发,21日、22日受冷平流影响温度持续下降,并于22日凌晨温度达到最低。
在19—20日850 hPa上,中卫市南部有弱偏南风,但从850、700 hPa的水汽图上并没有水汽的辐合。
3 结论
(1)2016年11月17—23日北半球平均高度图上有3个极涡中心,在亚洲高纬上空的极涡最强,该极涡对此次寒潮具有预警作用。
(2)17—19日冷空气在西伯利亚堆积,500 hPa冷中心最高达到-50 ℃,地面冷高压最强为1 076 hPa,为寒潮暴发提供条件。
(3)20日后槽前负变高和槽后正变高促使横槽转竖,21日冷空气完全暴发,22日凌晨地面温度达最低。
(4)强冷平流是造成气温骤降的主要原因,由于水汽条件较差,导致此次寒潮天气未出现大范围降水。
4 参考文献
[1] 朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理与方法[M].北京:气象出版社,2007:266-319.
[2] 陈豫英.宁夏两次典型寒潮天气的对比分析[J].陕西气象,2004(2):4.
[3] 宁夏气象局.短期天气预报指导手册[Z].银川:宁夏气象局,1987:96-105.
[4] 陈豫英,陈楠,邵建,等.2008年12月两次寒潮天气对比分析[J].气象,2009,35(11):29-38.