林群
摘要 從高空環(huán)流形勢(shì)演變和水汽通量特征等方面對(duì)2016年1月21—26日平陽(yáng)縣出現(xiàn)的一次寒潮天氣過(guò)程進(jìn)行分析。結(jié)果表明,此次冷空氣南下暴發(fā)造成溫度大幅下降,但700 hPa水汽與系統(tǒng)配合較差,沒(méi)有出現(xiàn)降雪天氣。同時(shí)對(duì)EC數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn),以提高寒潮過(guò)程溫度的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。
關(guān)鍵詞 寒潮;環(huán)流形勢(shì);水汽;數(shù)值預(yù)報(bào);浙江平陽(yáng);2016年1月21—26日
中圖分類(lèi)號(hào) P458.1+22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2017)22-0206-02
冷空氣、特別是強(qiáng)冷空氣和寒潮是我國(guó)重大的災(zāi)害性天氣之一。寒潮不僅會(huì)對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、特別是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大損失,而且還會(huì)對(duì)環(huán)境及人們的生活、健康造成嚴(yán)重的影響和危害。寒潮是指來(lái)自高緯度地區(qū)的寒冷空氣,在特定的天氣形勢(shì)下迅速加強(qiáng)并向中低緯度地區(qū)入侵,造成沿途地區(qū)出現(xiàn)劇烈降溫、大風(fēng)和雨雪天氣。根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T20484—2006),某地日最低氣溫24 h內(nèi)降溫幅度≥8 ℃,或48 h內(nèi)降溫幅度≥10 ℃,或72 h內(nèi)降溫幅度≥12 ℃,且該地日最低氣溫下降到4 ℃或以下的冷空氣可達(dá)到寒潮級(jí)別。浙江地區(qū)預(yù)計(jì)48 h內(nèi)平均氣溫將下降10 ℃以上,最低氣溫≤5 ℃,或已經(jīng)達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)并持續(xù),可發(fā)布寒潮預(yù)警。
2016年1月21—26日,受強(qiáng)寒潮天氣影響,平陽(yáng)縣出現(xiàn)歷史罕見(jiàn)的低溫天氣,但雨雪天氣不明顯。本文對(duì)此次天氣過(guò)程變化特點(diǎn)進(jìn)行分析,探討其成因及預(yù)報(bào)失誤的原因[1-2]。
1 高空環(huán)流形勢(shì)
1月21日20:00,在500 hPa高度上,烏拉爾山以東有一東北—西南向的長(zhǎng)波脊,逐漸形成阻塞高壓。脊后暖平流北上促使高壓脊繼續(xù)加強(qiáng),脊前偏北氣流也隨之加強(qiáng),引導(dǎo)北冰洋的冷空氣南下,在貝加爾湖附近的橫槽內(nèi)積聚,匯聚成一股極寒冷的冷空氣,極渦中心達(dá)到-48 ℃,冷空氣中心向西南方向延伸有一東北—西南走向的橫槽,且溫度槽落后于高空槽,有利于此槽進(jìn)一步加深。槽后偏北風(fēng)和槽前偏西風(fēng)形成風(fēng)向切邊,在冷中心南部形成東西走向的高空鋒區(qū),在其附近有一等溫線(xiàn)密集區(qū),標(biāo)志著冷空氣已經(jīng)堆積。低緯有南支槽存在。22日8:00,橫槽移動(dòng)至內(nèi)蒙古地區(qū),南支槽也東移至重慶一帶。22日20:00,橫槽轉(zhuǎn)豎,與南支槽合并,槽后有強(qiáng)勁的西北氣流。23日8:00,高壓脊逐漸開(kāi)始減弱,槽逐步東移南亞,25日8:00低槽逐漸移出,浙江地區(qū)轉(zhuǎn)為脊區(qū)控制,寒潮天氣結(jié)束。
700 hPa高度上,21日20:00中緯度有316 dagpm的高壓在向東南方向移動(dòng),新疆也有一高壓在加強(qiáng)東移,促使冷空氣東移南壓,同時(shí)有利于長(zhǎng)江中下游地區(qū)的切變線(xiàn)南壓影響浙江,27°N附近有一低渦形成,浙江處于較強(qiáng)的西南氣流中。隨后切變線(xiàn)隨著冷空氣南下逐漸南壓,但位置較于平陽(yáng)縣偏西北。23日8:00冷空氣南下至溫州,冷空氣主體已完全影響,切變線(xiàn)已南壓至福建北部。25日8:00風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏西風(fēng),冷空氣影響結(jié)束。
850 hPa高度上,22日8:00新疆和青海有168 dagpm的冷高壓發(fā)展,22日20:00 2個(gè)冷高壓連通并向東南方向移動(dòng),其前東北氣流也向浙江移動(dòng)。23日8:00浙江轉(zhuǎn)為偏北風(fēng),0 ℃線(xiàn)南下至平陽(yáng)以南,平陽(yáng)地區(qū)風(fēng)力增強(qiáng),溫度明顯下降。24日20:00 -12 ℃線(xiàn)移至福建北部。26日8:00 0 ℃線(xiàn)回到浙江中南部,平陽(yáng)縣溫度有所上升。
2 水汽通量及輸送方向
圖1、2給出了21日20:00和22日20:00 700 hPa和850 hPa水汽通量及方向。21日20:00 700 hPa高度上,浙江處于活躍的西西南暖濕氣流中,風(fēng)速較強(qiáng),低空急流建立。西西南氣流帶來(lái)的暖濕氣流和北方南下的冷空氣交匯,促成切變線(xiàn)和低渦發(fā)展,水汽和動(dòng)力條件充足,易產(chǎn)生降雨降雪天氣。但切變線(xiàn)較平陽(yáng)位置偏西偏北。22日20:00切變線(xiàn)南壓至平陽(yáng)一帶時(shí),雖然暖濕氣流大值區(qū)已增強(qiáng)至220 g/(cm·hPa·s)以上,但平陽(yáng)地區(qū)的水汽通量已減弱至80 g/(cm·hPa·s)左右,與影響系統(tǒng)配合一般。
850 hPa高度上,在麗水地區(qū)有水汽輻散流場(chǎng)區(qū),不利于水汽向上層輸送,且平陽(yáng)地區(qū)水汽輸送方向?yàn)闁|北—西南方向,暖濕氣流無(wú)法輸送至平陽(yáng)地區(qū)。23日8:00轉(zhuǎn)為偏北氣流,輸入冷空氣造成平陽(yáng)地區(qū)溫度明顯下降。
可見(jiàn)本次過(guò)程中,700 hPa和850 hPa上都有暖濕氣流存在,水汽輸送主要發(fā)生在700 hPa上,但與系統(tǒng)配合時(shí)發(fā)生的水汽條件較差[3]。
3 預(yù)報(bào)產(chǎn)品分析
多種數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)這一次冷空氣活動(dòng)早有所反應(yīng)。因此,對(duì)這一次過(guò)程也是密切監(jiān)視。對(duì)EC 3 h 2 m溫度預(yù)報(bào)、中央指導(dǎo)3 d預(yù)報(bào)和省臺(tái)指導(dǎo)3 d預(yù)報(bào)進(jìn)行檢驗(yàn),以預(yù)報(bào)21—27日最低溫度與鳴山站溫度比較為例。
3種預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)本次強(qiáng)冷空氣影響皆有反應(yīng)。歐洲中心預(yù)報(bào)時(shí)間較長(zhǎng),可以作趨勢(shì)預(yù)報(bào)參考產(chǎn)品,對(duì)冷空氣影響強(qiáng)度和影響時(shí)間有較強(qiáng)的預(yù)報(bào)能力。尤其是降溫幅度和最低溫度出現(xiàn)時(shí)間的預(yù)報(bào)指導(dǎo)意義較大。數(shù)值預(yù)報(bào)的溫度與同時(shí)升降,48 h內(nèi)最低溫度預(yù)報(bào)接近實(shí)況,對(duì)于較長(zhǎng)時(shí)間的極端溫度預(yù)報(bào)能力稍差。
中央指導(dǎo)預(yù)報(bào)產(chǎn)品和省臺(tái)指導(dǎo)預(yù)報(bào)產(chǎn)品可作為短期預(yù)報(bào)參考產(chǎn)品,對(duì)溫度升降預(yù)報(bào)有指導(dǎo)意義。中央產(chǎn)品與鳴山的實(shí)況溫度存在1 ℃左右的差值,最低溫度預(yù)報(bào)能力稍弱,在一般天氣中可適當(dāng)參考。省臺(tái)產(chǎn)品在極端溫度預(yù)報(bào)上表現(xiàn)能力稍好[4-5]。
綜上來(lái)看,在日常預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中,綜合分析天氣形勢(shì)并結(jié)合幾種預(yù)報(bào)產(chǎn)品可以較準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)出寒潮和強(qiáng)冷空氣過(guò)程。
4 結(jié)論
(1)烏拉爾山高壓脊的建立、發(fā)展、崩潰是此次寒潮天氣過(guò)程醞釀和暴發(fā)的一個(gè)關(guān)鍵因素,為寒潮天氣過(guò)程冷空氣的南下帶來(lái)了有利的動(dòng)力條件。冷空氣通過(guò)超極地路徑,先在貝加爾湖地區(qū)聚集,經(jīng)極渦南下,橫槽轉(zhuǎn)豎向南迅猛發(fā)展。
(2)低空偏南暖濕急流存在可以提供水汽條件。這次過(guò)程水汽主要來(lái)自700 hPa西西南暖濕氣流,但與系統(tǒng)配合較差。
(3)預(yù)報(bào)產(chǎn)品對(duì)這次降溫過(guò)程提供了較好的指導(dǎo)作用。3種產(chǎn)品配合使用,預(yù)報(bào)員再根據(jù)實(shí)際天氣形勢(shì)和實(shí)況做出判斷,可以較準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)降溫過(guò)程。
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