时间:2024-07-28
李征平,张福娟,吴 桐(伊春市气象局,黑龙江伊春153000)
2015年2月6-9日伊春地区寒潮天气过程分析
李征平,张福娟,吴桐
(伊春市气象局,黑龙江伊春153000)
摘要:本文针对伊春地区2015年2月6-9日爆发的寒潮,应用天气学原理从大尺度环流形势特征、天气过程特点的成因对此过程进行了分析,并得出了此次寒潮天气爆发预报的着眼点。此次寒潮天气是由于欧洲西北部冷空气在蒙古-贝加尔湖附近地区聚积,汇成一股寒冷的空气,自西北向东南方向移动;同时地面冷高压不断分裂补充,高压前的低压冷锋东移造成伊春地区迅速降温,达到寒潮标准。欧亚大陆中高纬度500 hPa大“Ω”流型为本次寒潮天气的产生提供了有利的环流背景。
关键词:寒潮爆发;环流特征;预报着眼点
寒潮,就是北方的冷空气大规模地向南侵袭我国,造成大范围急剧降温和偏北大风的天气过程。寒潮的主要天气特点是剧烈降温和大风,有时还伴有雨、雪、雨淞或霜冻。它能导致江河封冻、交通中断、牲畜和农作物遭受冻害,但与此同时也有利于农业上冬小麦越冬。在每年的9月至次年的5月期间,我国都可有寒潮发生。伊春位于黑龙江的中北部,受寒潮等灾害性天气的影响较大。影响伊春的寒潮有时伴有暴风雪,气温变化幅度大,最低气温异常偏低,是伊春地区主要灾害性天气之一。因此,做好寒潮天气过程预报,既可以为交通、农业部门能及时有效的采取积极措施预防其危害服务,也有助于地方政府对防灾减灾做出正确的决策,有利于人们的日常出行。同时也可以利用其有利因素为人们的生产生活服务,更好的贡献于社会。
2015年2月6-9日,受寒潮系统强冷空气东移南下影响,黑龙江省的部分县市出现大幅度降温的天气,随着强冷空气的入侵,气温明显下降。在7—9 日48 h内,庆安、铁力、绥棱等15个县市48 h最低气温降温幅度达8℃以上,其中庆安48 h最低气温降温幅度达18℃,为全省之最,其次是铁力地区,最低气温48 h降温幅度达17℃。伊春地区在此次寒潮天气过程中温度变化明显,按照寒潮蓝色预警信号标准(48 h下降8℃,最低气温≤4℃,陆地风力≥5 级)要求,根据伊春观测站的实况资料,伊春地区五个观测站点全部达到寒潮降温标准。受这次寒潮天气影响,强烈的降温天气给伊春地区的林业、农牧业生产、交通运输和当地人民的生活造成了不同程度的影响。
3.1高空形势分析
2月6日08时500 hPa高空图上,欧亚大陆为两槽一脊型,贝加尔湖以东至鄂霍次克海一带为阶梯槽,以西为强大的脊控制,在蒙古北部有阻塞高压维持。在关键区(西伯利亚东部),极地冷空气随高压脊前的偏北气流南下,等温线落后于等高线,二者交角较大,冷平流较强(图1)。此时等温线的冷中心数值达到-44℃,位置有些偏北,位于100-120°E,55-65°N区域,伊春市位于冷空气前沿。700 hPa上,温度场冷中心也东移南下到相同位置,中心值达到-32℃。在850 hPa上与700 hPa和500 hPa高度上相对应的温度场冷中心也同样位于55-65°N,100-120°E,中心值-32℃。
6日20时500 hPa图上,贝加尔湖西部高压脊在暖平流动力加压作用下发展并缓慢东移,环流经向度明显加大,脊前偏北气流引导极地冷空气不断向南输送,高脊东侧的低值系统加深、加强,冷空气也随着加强南下东移。850 hPa上高空冷涡已经移到黑龙江地区,中心场压在黑河,伊春位于冷涡前部。
7日08时高空500 hPa上,位于蒙古—黑龙江的横槽转竖由纬向环流调整为经向环流,等温线与等压线基本平行,黑龙江省上空有5根等温线,在-32--48℃,此时冷中心值达到-48℃,压在大兴安岭地区,伊春市位于冷空气下部的锋区内,寒潮天气爆发,伊春地区开始剧烈降温。700 hPa上,等温线略落后于等高线,冷中心加强,中心值降至-36℃,并东移南下至45-55°N,110-130°E。7日08时850 hPa上冷中心位于蒙古附近,中心值为-32℃,而低涡中心位于黑龙江北部地区,黑龙江省上空同样存在6根等温线,在-12--32℃之间,等温线明显落后于等压线,与此同时等温线与等压线交角在45°-90°之间。
欧亚大陆中高纬度500 hPa大“Ω”流型为本次寒潮天气的产生提供了有利的环流背景。从500 hPa 到850 hPa的高低空配置可表明冷平流随高度减弱,地面低压得以发展。
3.2地面形势分析
5日08时开始从西伯利亚地区移来的冷空气,自西北向东南方向移动,影响我国东北、内蒙古、华北以及华东大部分地区。此次影响黑龙江省大部分地区的寒潮冷空气源地可以追溯到新地岛,冷空气经过西伯利亚西部地区南下到蒙古中部,在此地堆积后向东南移后影响黑龙江省,其中伊春地区受此系统影响明显。
地面低压冷锋在5日08时已经移动到内蒙古北部地区;随着低压后部冷高压的不断分裂补充南下,分裂的冷高压中心向东南移动并逐渐加强,地面低压冷锋移至120-130°E,6日08时进入黑龙江省,伊春地区位于低压中心前沿,本站气压为1017.6 hPa,最低气温为-18.3℃,冷高压中心在蒙古附近90-100°E,45- 55°N间,中心强度为1060.0 hPa。7 日08时地面低压冷锋加速南下,在一天内就东移南压至牡丹江—朝鲜半岛,冷锋后24 h变温明显。随着500 hPa和700 hPa高空冷平流加强东移,气温开始下降;8日08时以后地面冷锋东移入海,9日08时500 hPa竖槽位于日本海附近,地面冷锋已完全进入南海,此次的寒潮侵袭我国过程结束。
根据此次寒潮天气过程的形成及特点,可从以下5个方面分析预报2015年2月6-9日的寒潮天气:
(1)在高空图上,中高纬度地区欧亚大陆环流呈两槽一脊型,贝加尔湖以东至鄂霍次克海一带为阶梯槽,在蒙古以北有阻塞高压维持。
(2)根据此次地面和高空的实况分析,此次寒潮系统在西伯利亚-蒙古500 hPa上空有中心强度值达到-48℃的冷中心,同时在700 hPa对应位置上也有一冷中心,中心值达到-36℃,而地面图上又有强的冷高压、副冷锋与之配合,此时强冷空气在从欧洲西部东移南下并开始在蒙古地区堆积,为此次寒潮爆发提供了必要条件。
(3)此次过程在关键区(西伯利亚东部)内7日08时高空500 hPa图上等温线有5条,同时在高空700 hPa天气图上有4条等温线。
(4)在地面图上,在贝加尔湖以西有冷高压不断分裂补充,分裂的冷高压东移南下,并推动着地面低压冷锋东移影响黑龙江省伊春地区。
(5)此次冷空气是经由蒙古沿西北方向侵入我国,锋前有西南风,锋后为西北风,有此路径的寒潮天气则以降温、大风和霜冻为主,降水不明显。
(1)此次寒潮天气过程,将数值预报中的欧洲中心预报的500 hPa高空场以及24 h预报场与实况的形势场和温度场相比较,可以看出欧洲中心预报的高度场和温度场的移动速度和路径与实况基本一致。在24 h预报中,实况的形势场比欧洲中心预报的强度略小,实况温度场冷中心值比EC预报场的冷中心值高4℃左右。
(2)通过对欧洲中心数值预报中海平面气压场以及其24 h预报场和实况的海平面气压相对比,可以发现欧洲中心预报场和实况场两者符合度也很高,地面倒槽、低压的移动路径和形状都非常相似,但是二者的中心强度值略有不同,此次寒潮过程欧洲中心预报场预报的海平面气压的中心值略低于实况。
因此可以看出,欧洲中心的数值预报产品对寒潮天气的预报是有很高的参考价值的,可以根据数值预报产品来预报寒潮系统的移动路径以及其强度,并且数值产品对寒潮的爆发开始时间和结束时间的预报有一定的可信度。
(1)此次寒潮天气过程是由于高压脊前的偏北气流引导极地冷空气不断向南输送,高压脊东侧的低值系统不断加深、加强,导致冷空气也随着加强南下东移造成的。欧洲西部的强冷空气在蒙古地区的不断堆积加强,为此次的寒潮爆发提供必要条件。
(2)欧亚大陆500 hPa中高纬度大“Ω”流型为此次寒潮天气的产生提供了有利的环流背景。东亚大槽经历了一次新陈代谢后,长波波长变长。
(3)贝加尔湖以西的地面冷高压不断分裂补充,冷高压前低压中心内冷锋东移,500 hPa至850 hPa的高低空配置中冷平流随高度减弱,是此次寒潮爆发的重要条件。此次寒潮天气是在7日08时后爆发并影响黑龙江省大部分地区,伊春地区全区的气温下降明显。此次寒潮于9日地面冷锋移入日本海域后结束。
(4)此次寒潮发展前期伊春地面增温,是由于暖脊和地面降水的共同作用产生的,在寒潮降温前的温度上升,随着冷平流的东移南下,为伊春出现寒潮天气并伴随着剧烈的降温提供了有利的条件。
(5)寒潮发展的前期,强冷空气在西伯利亚-蒙古地区的堆积和后期的横槽转竖是此次寒潮天气预报的着眼点。
(6)寒潮蓝色预警信号的预报中主要的内容是最低气温在48 h内下降8℃以上,以及出现5级及以上的大风。在此次寒潮爆发的天气过程中伊春地区最低气温的降幅已经达到寒潮蓝色预警信号标准,并伴有霜冻,降水不明显。但是对应的风速大都还没有达到预警信号标准,平均风力没有达到5级。由于此次寒潮过程影响地区一般都气温变化幅度大,最低气温异常偏低,所以此次降温过程仍然是一次明显的寒潮天气过程。
Process analysis of the cold wave happened during February 6-9, 2015 in Yichun area
LI Zheng-ping,ZHANG Fu-juan,WU Tong
(Yichun Meteorological Bureau,Heilongjiang Yichun 153000)
Abstract:Analyzed the outbreak of cold wave during Feburaury 6-9,2015 in Yichun area on the angle of the large scale circulation features and the cause of weather process features with the weather application theory, and get the forecast focus of the outbreak of the cold wave weather. The cold weather is due to northwestern Europe cold air accumulated in the vicinity of the Mongolia Baikal, merged into a blast of cold air and moved from northwest to southeast direction. And surface cold high pressure continuous division, the low pressure cold front before the high pressure eastward caused rapid cooling in Yichun Area and reached the cold wave standard. The ‘Ω’stream pattern of 500 hPa in Eurasian provided the favorable circulation environment to the cold wave weather.
Key words:The outbreak of the cold wave; circulation characteristics; forecast focus
第一作者简介:李征平(1966-),男,河北省遵化市人,齐齐哈尔大学,本科生,工程师.
收稿日期:2016-1-1
文章编号:1002-252X(2016)01-0018-03
中图分类号:P458.1+22
文献标识码:A
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