2017年11月乌兰察布市一次寒潮天气过程的诊断分析

2017年11月乌兰察布市一次寒潮天气过程的诊断分析

作者：张丹

来源：《南方农业·中旬》2018年第03期

摘 要 利用常规高、低空和地面观测资料，应用天气学和动力气象学分析诊断方法对2017年11月27—29日乌兰察布市大部地区出现寒潮天气过程的影响系统、冷空气移动路径和高空环流形势演变进行诊断分析，并对降温主要成因进行了分析。结果表明：强冷空气在乌拉尔山阻塞高压的脊前偏北气流的引导作用下不断堆积，使得高空低槽不断加深、加强；此寒潮过程属于横槽型，500 hPa存在一个横槽，相对应地面冷高压强度强且稳定少动、冷空气补充南下，造成此次影响范围大、降温幅度大；从850 hPa温度场可以看出，乌兰察布市明显受强盛的冷平流控制，这是产生寒潮天气的主要原因也是造成强降温的重要因素。 关键词 寒潮；横槽型；冷平流；强降温

中图分类号：P458.1+22 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.08.070 寒潮是东亚地区冬半年的重大灾害性天气，也是冬半年大气环流的重要成员。寒潮是指来自高纬度地区的寒冷空气，在特定天气形势下迅速加强南下，造成沿途大范围的剧烈降温、大风和雨雪天气，这种冷空气南侵过程达到一定强度标准的天气现象称为寒潮。做好寒潮的预报对工农业生产及电力输送、通讯和交通等部门采取积极措施预防寒潮灾害、利用其有利因素以达趋利避害之目的具有十分重要的意义。乌兰察布市位于内蒙古自治区中部，地处中纬度内陆，呈明显大陆性气候，每年寒潮发生次数较为频繁，针对2017年11月27—29日的寒潮天气的形式及降温成因进行了详细的分析。 1 寒潮天气实况

寒潮天气过程前期，乌兰察布市受热低压控制，地面升温迅速，寒潮爆发前4 d左右平均气温较常年同期偏高5～7 ℃。11月27—29日，受强冷空气南压影响，乌兰察布市大部地区出现了一次寒潮天气过程，此次寒潮天气属于降温型寒潮，没有出现6级或6级以上的大风和明显的降雪。从实况可以看出，此次过程从27日夜间开始降温，到29日早晨最低气温降至最低，乌兰察布市中部和北部地区最低气温48 h降幅在10～16 ℃（见表1），已达到寒潮的标准。

2 大尺度环流背景场 2.1 冷空气的聚集与爆发

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此次寒潮过程属于经向型，27日8：00 500hPa形势场上（图略），在乌拉尔山附近存在一个东北-西南向的高压脊，脊前到贝加尔湖地区为一东西向的低压带，在偏北风与偏西风之间存在切变线。冷空气不断沿脊前东北气流下滑，在横槽后部冷空气不断聚集。27日20：00，在向东北伸出的脊底部有正变高中心，横槽的底部有负变高中心，变高梯度指向南，横槽南压。28日8：00，横槽划过乌兰察布市上空，冷空气不断南下，造成乌蘭察布市中部和北部地区造成了一次强降温寒潮天气。在29日凌晨我市最低气温降至最低。 2.2 地面冷锋及冷高压

寒潮过程中，在地面天气图上，冷空气爆发往往表现为一个强大的冷高压在大陆上生产、盘桓、加强和移动的过程[1]。当冷空气沿高压脊前下滑堆积时，地面上，27日8：00在贝加尔湖西部形成冷高压，中心强度为

1 042.5 hPa，此后地面冷高压不断发展加强，但停滞少动，冷暖空气在贝加尔湖地区形成了强烈的锋区。冷高压缓慢向东南方向移动发展；冷高压的移动代表着冷锋的移动，即代表着冷空气的入侵。27日20：00，冷高压一分为二，冷高压强度增加到1 045 hPa，南部的冷高压开始慢慢南压，28日8：00冷高压靠近乌兰察布市，冷高压前沿的冷锋已经压在了乌兰察布市西北部，到28日20：00，乌兰察布市被中心强度为1 047.5 hPa的冷高压控制，直到29日8：00，冷高压才慢慢移除乌兰察布市，气温开始回升，此次寒潮天气过程结束。 3 强降温成因分析

温度的变化主要取决于温度平流和非绝热因子的作用，而温度平流主要考虑冷暖性质和强度，非绝热因子考虑辐射、水汽凝结、蒸发和地面感热对气温的影响，气温的非绝热变化表现为气温的日变化和气团变性[2]。在本次寒潮过程中，气温骤降主要是强冷平流引起的，因此只讨论850 hPa上冷平流的演变情况。

27日8：00，乌兰察布市低层为暖平流控制，之后暖平流东移；27日20：00，在贝加尔湖附近出现了东西向的团状冷平流区，冷空气势力较强，此时暖平流移出乌兰察布市，乌兰察布市受温度槽影响。28日8：00，贝加尔湖附近冷平流加强并向东南方向移动，乌兰察布市受冷平流影响，温度大幅度下降。29日8：00，乌兰察布市上空的冷空气势力迅速向东移，冷平流影响范围明显减弱，此次寒潮过程趋于结束。由此可见，造成此次寒潮天气的触发机制是中底层冷平流的发展及移动，也预示着高空冷空气的强度及其移动方向。 4 主要影响系统 4.1 乌拉尔山阻塞高压

此次寒潮天气过程属于横槽型，主要是乌拉尔山阻塞高压建立期间，脊前偏北气流引导强冷空气不断南下，并且堆积，使得脊前低压槽不断发展加强。当乌拉尔山阻塞高压东移崩溃时，从而给乌兰察布市大部地区造成了一次典型的强降温寒潮天气过程。

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4.2 蒙古冷高压

冷平流在高空引导气流和负涡度平流的作用下，使得冷平流向东南移动并发展加强，移到蒙古地区形成了强大的蒙古冷高压，此次过程中，最强冷高压中心值达1 047.5 hPa。 4.3 寒潮冷锋

在寒潮地面高压的前缘基本都有一条较强的冷锋作为寒潮的冷锋，冷锋过境时，会引起气压上升，温度大幅度范围下降，还很有可能带来灾害性天气。此次寒潮过程是随着强冷空气不断南下，配合脊前的负涡度平流，使得蒙古冷高压不断发展加强，同时向东南方向扩散，伴随冷高压外围的冷锋和副冷锋不断形成南下。 5 结论

1）本次寒潮天气过程属于横槽型。此次大范围的寒潮天气主要是由乌拉尔山阻塞高压的脊前偏北气流的引导冷空气堆积，使得高空低槽不断加深、加强以及地面冷高压和地面冷锋的共同作用造成的。

2）地面冷高压在贝加尔湖附近积聚增强，接着在高空横槽的引导下慢慢南压并继续增强，之后冷高压携带强冷空气向东南方向扩散，从而影响乌兰察布市大部地区，这是造成此次乌兰察布市大范围的寒潮天气过程的重要原因。

3）850 hPa温度场存在一个强盛的冷平流，这是产生此次寒潮天气的触发机制，近地面弱的上升运动起到辅助降温效果。地面冷高压中心强度、位置和范围大小变化、冷平流移动路径以及强度都可以作为预报寒潮强度的参考因子。 参考文献：

[1] 王桂春，宋若宁.大连地区2009年12月29—30日寒潮天气过程分析[J].安徽农业科，2013，38（18）：9620-9622.

[2] 张艳梅，张普宇，顾欣，等.贵州高原寒、潮灾害的气候特征分析[J].中国农业气象，2010，31（1）：151-154. （责任编辑：刘昀）