銅仁市2次寒潮天氣過程對比分析

胡萍 冉仙果 陳軍 何佳玥 侯燦

摘要 利用NCEP/NCAR再分析資料和常規資料，對2016年3月8—10日和2017年2月20—22日銅仁市出現的2次寒潮天氣過程作對比分析。結果表明，從500 hPa環流形勢來看，2016年3月8—10日寒潮過程是橫槽轉豎型，2017年2月20—22日寒潮過程是小槽發展型；從地面冷高壓路徑來看，2次冷空氣勢力強大，先北路、后東北路徑影響銅仁市；2016年3月8—10日寒潮過程前期地面和高空升溫較明顯，24 h降溫幅度較大。寒潮天氣過程的產生與冷空氣強度、路徑以及前期溫度密切相關。

關鍵詞 寒潮；強降水；橫槽轉豎；小槽；貴州銅仁

中圖分類號 P458.1+22 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）13-0215-02

寒潮是貴州省冬季主要的災害性天氣之一。寒潮是一種大規模的強冷空氣活動過程，其主要特點是劇烈降溫和大風，有時還伴有雨、雪、雨淞、霜凍等[1]。寒潮能導致交通阻斷、通訊中斷、牲畜傷亡、早春晚秋作物受凍及河港封凍，給經濟、工農業生產和人民生命財產造成巨大的損失。在全球變暖背景下，許多學者對不同地區的寒潮活動變化規律進行了研究[2-4]，而對貴州省的寒潮活動研究較少。

貴州省地處云貴高原東側斜坡地帶，西高東低，緯度較低，冬半年經常受到極地南下強冷空氣的侵襲，出現寒潮天氣，張艷梅等[5]指出近48年貴州地區寒潮頻次呈下降趨勢。貴州高原的寒潮活動在各地的差異比較顯著，威寧和獨山屬于寒潮天氣多發區，而東北部邊緣和西南部邊緣寒潮天氣出現較少。銅仁市位于貴州省東北部地區，出現寒潮天氣的次數較少，因而對銅仁市的寒潮活動研究甚少。本文通過對2016年3月8—10日和2017年2月20—22日發生在銅仁地區的2次寒潮天氣過程的環流背景、影響系統、冷空氣活動等方面進行對比分析，以期找出銅仁市寒潮天氣過程的成因和預報著眼點，提高銅仁市寒潮天氣預報的準確率。

1 天氣概況

根據中國氣象局的規定，結合貴州省具體情況，把寒潮標準修改成“雙五雙八”，即冬季（12月至翌年2月）24 h內降溫5 ℃以上，最低氣溫降至5 ℃以下；春季、秋季24 h降溫8 ℃以上，最低氣溫降至8 ℃以下。

2016年3月8—10日銅仁市達到了寒潮標準，寒潮過程中出現劇烈大風、降溫，并伴有降雪、雷雨、短時強降水等天氣，其中8日普降中到大雨，6站出現暴雨，24 h平均氣溫降幅達7.5（沿河）～10.1 ℃（萬山）；9日夜間至10日早晨全市最低氣溫降至3 ℃以下，萬山鎮最低氣溫降至-2.5 ℃，48 h平均氣溫降幅達11.9（思南）～13.2 ℃（萬山），并且大部分區縣還出現雨夾雪和降雪天氣，部分區縣地勢較高處出現積雪，德江積雪深度達8 cm，萬山鎮出現27 mm（含26.8 mm電線）的電線結冰。

2017年2月20—22日銅仁市大部出現寒潮、大風、強對流及低溫雨雪天氣，其中20—21日夜間出現寒潮和短時強對流天氣，局地有大到暴雨，22—23日夜間全市普降小雨，局地中雨，部分區縣出現雨夾雪，萬山及地勢高處有凍雨或雨夾雪天氣。24 h平均氣溫降幅達3.9（思南）～11.9 ℃（萬山），48 h平均氣溫降幅達7.9（沿河）～15 ℃（萬山），萬山鎮出現28 mm（含26.8 mm電線）的電線積冰。

從2次寒潮天氣過程的實況來看，相同點是均伴有大風、雷電、短時強降水、降雪、積雪等天氣，不同點是過程持續低溫雨雪的時間不同。2017年2月20—22日寒潮過程的低溫持續時間較長，全市48 h平均降溫幅度較小；而2016年3月8—10日寒潮過程最低氣溫較2017年2月20—22日寒潮過程最低氣溫低。24 h降幅，除萬山地區外，2016年3月8—10日寒潮過程均比2017年2月20—22日寒潮過程大。

2 環流形勢對比分析

2.1 高空環流形勢

2016年3月8—10日寒潮過程屬于橫槽轉豎型，強冷空氣路徑為西北路徑。谷秀杰等[6]指出，500 hPa橫槽轉豎是寒潮天氣產生的重要影響系統。由圖1（a）可知，8日20：00亞歐中高緯500 hPa為一脊一槽，脊線自70°E向西北方向伸展，高壓脊有暖脊配合發展強盛。貝加爾湖東南側為一橫槽，槽前等高線密集，等高線密集帶從內蒙古北部經華北地區直至日本海，西北風急流中心風速達到34 m/s。槽后有 -44 ℃冷中心與之配合，溫度槽落后于高度槽，橫槽發展加強。700 hPa與500 hPa形勢近似，冷中心強度達到-29 ℃，高空鋒區強度達到16 ℃/10緯距，溫度場明顯落后于高度場，西北風風速達到14 m/s，槽后冷平流強盛。850 hPa在貴州省南部有一支暖切變，東北回流影響銅仁市，8日夜間強降水開始。由圖1（b）可知，9日20：00 500 hPa槽脊發展東移，過程中橫槽轉豎，高空經向度加大，槽線完全轉為東北—西南向，冷空氣暴發南下持續影響銅仁市。從貝加爾湖到華北地區有西北風急流，強度維持在30 m/s；槽后溫度線與高度線接近平行，冷平流有所減弱。700、850 hPa在貴州省上空仍維持強鋒區和強冷平流區。700、850 hPa銅仁市24 h降溫分別達到4、8 ℃。

2017年2月20—22日寒潮過程屬于小槽發展型，冷空氣路徑為西北路徑。20日8：00，弱脊處于銅仁市中部，高層輻散，在烏拉爾山長波脊在90°E附近建立，因而20日白天天氣晴好。由圖1（c）可知，20日20：00長波脊加深且東移至100°E附近，中低緯小槽東移至貴州省西部，該槽線上有冷平流，且槽前呈疏散狀，即槽線上有正渦度平流，有利于小槽發展，此時銅仁市受槽前西南氣流、低空急流以及中低層切變影響。由圖1（d）可知，21日20：00長波脊移至110°E附近，中低緯小槽繼續東移，偏西南急流加強，700、850 hPa低空急流加強，切變東移南壓至銅仁市中部，呈東北—西南向，高低空配置，使20—21日夜間出現強降溫及強降水天氣。22日8：00銅仁市主要受偏西氣流影響，由于中高緯脊不斷東移南下，帶動脊后冷空氣不斷南下并持續影響銅仁市。

從500 hPa形勢場來看，2016年3月8—10日寒潮過程的24 h降溫幅度大于2017年2月20—22日寒潮過程的24 h降溫幅度，但是由于23日有冷空氣繼續補充南下影響銅仁市，因而2017年2月20—22日寒潮過程48 h降溫幅度較大。

2.2 地面形勢

2016年3月8日20：00，冷高壓中心位于西西伯利亞，強度為1 064 hPa；9日20：00高壓主體位置維持，強度為1 060 hPa，銅仁市氣壓梯度增大。3 h變壓繼續加強，貴州省大部分地區處于3 h變壓為2～4 hPa的強度范圍內。此次銅仁市大風寒潮天氣過程是在高空強冷平流和動量下傳、地面強冷空氣造成的強氣壓梯度和變壓的有利高低空系統配置下產生的。

2017年2月21日8：00地面圖上，高壓中心移至新疆北部，強度為1 043 hPa，1 015 dagpm線影響銅仁市東北部；22日8：00，冷高壓中心東移至貝加爾湖南側，強度為1 038 hPa，此時1 025 dagpm線已經移至銅仁市中部一帶，冷空氣進一步影響銅仁市，氣壓梯度增大。

通過對比發現，2次寒潮過程的冷高壓移動路徑均為西北路徑，冷空氣均是先北路、后東北路徑影響銅仁市。2016年3月8—10日寒潮過程冷高壓中心強度較強，使大部地區24 h降溫幅度較2017年2月20—22日寒潮過程強。

3 結論

從高空環流形勢、地面冷高壓的強度及其前沿的氣壓梯度可以初步判斷出冷空氣的強度、冷空氣能否影響銅仁地區、地面冷高壓是否進入關鍵區以及850 hPa是否有東北回流相關聯，而高空環流形勢的演變則進一步揭示了冷空氣移動路徑及具體的影響時間。2016年3月8—10日銅仁市寒潮過程屬于冷空氣堆積，冷高壓主體不變，配合高空的橫槽轉為東北—西南走向，在槽后暴發，移速較快，加上前期為地面熱低壓控制，銅仁市氣溫高，因而后期降溫幅度大，但降雨（雪）持續時間短。2017年2月20—22日銅仁市寒潮過程屬于冷高壓東移南下，移速較慢，前期銅仁市氣溫不高，因而24 h降溫幅度較2016年3月8—10日寒潮過程弱，但后期持續補充冷空氣影響，出現持續低溫雨雪天氣。從500 hPa環流形勢來看，2016年3月8—10日銅仁市寒潮過程是橫槽轉豎型，2017年2月20—22日銅仁市寒潮過程是小槽發展型；從地面冷高壓路徑來看，2次冷空氣勢力強大，先北路、后東北路徑影響銅仁市。

4 參考文獻

[1] 楊民，王鵬祥，孫蘭東，等.一次寒潮天氣綜合診斷[J].干旱氣象，1999（4）：6-9.

[2] 胡中明，王曉明，石大明.吉林省春秋季寒潮的氣候特征分析[J].吉林氣象，2004（2）：2-4.

[3] 劉婕，徐曉波.全球變暖背景下大連地區寒潮活動的氣候變化[J].大連海事大學學報（自然科學版），2007，33（1）：154-156.

[4] 任曉燕，葛姣，梁鈺，等.河南省寒潮特征分析與中期預報[J].河南氣象，2002（4）：9-10.

[5] 張艷梅，張普宇，顧欣，等.貴州高原寒潮災害的氣候特征分析[J].中國農業氣象，2010，31（1）：151-154.

[6] 谷秀杰，李周，魯坦，等.2006年4月11—12日寒潮天氣成因[J].氣象與環境科學，2007，30（增刊1）：19-21.