呼倫貝爾地區一次長時間極寒天氣分析

楊保成

摘? 要：利用MICAPS資料，對2011年1月10日-16日呼倫貝爾地區出現的長時間極寒天氣過程進行綜合分析。結果表明：此次過程極渦長時間穩定維持，不斷分裂出冷空氣南下，烏拉爾山高脊發展引導冷空氣南下東移與貝加爾湖附近冷空氣合并加強。此次過程低層冷平流較強，同時地面輻射降溫進一步促使近地面溫度下降，這對今后發生類似極寒天氣過程具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：呼倫貝爾;極寒;溫度平流

中圖分類號：P458.122 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）26-0061-03

Abstract： Using MICAPS data， this paper makes a comprehensive analysis of the long-term extremely cold weather process in Hulunbuir area from January 10 to 16， 2011. The results show that the polar vortex is stable for a long time， and the cold air continues to split southward， and the development of the high ridge of Ural Mountain leads the cold air to move southward and eastward and strengthen the combination of cold air near Lake Baikal. In this process， the low-level cold advection is strong， and the surface radiation cooling further promotes the decrease of near-surface temperature， which can be used for reference for the occurrence of similar extremely cold weather process in the future.

Keywords： Hulunbuir; extremely cold; temperature advection

引言

低溫極寒天氣過程是極地或高緯度地帶強冷空氣向南爆發的過程[1]。以往對極寒天氣研究的并不多，大家主要以研究寒潮天氣過程為主。近年來，閆旭東[2]等對甘肅地區強寒潮天氣進行了分析，指出了強寒潮的冷空氣堆積特征;馬素艷[3]等對2014年春季內蒙古2次大風降雪寒潮過程進行了診斷分析，指出在氣候變暖的背景下，內蒙古連續出現最強區域性寒潮的特點。然而針對呼倫貝爾這樣高緯度地區的極寒天氣研究卻比較少，所以，本文以呼倫貝爾地區2011年1月10日-16日的寒潮天氣為例，在分析環流形勢的基礎上，結合溫度平流的特點，探討此次極寒天氣的成因，期望能對今后的極寒天氣過程預報提供科學合理的參考依據。

1 資料與方法

1.1 資料選取

本文利用MICAPS資料，采用天氣學原理和天氣動力學診斷分析方法，對呼倫貝爾地區2011年1月10-16日呼倫貝爾出現的極寒天氣進行分析。

1.2 研究方法

根據氣象專業上制定的“寒冷程度等級表”，氣溫從-40℃以下至9.9℃，由低到高共分為八級。其中一級為“極寒”，代表-40℃以下的天氣;二級為“酷寒”，-30℃至-39.9℃。本次天氣過程主要關注-40℃以下的天氣。

2 天氣過程概述

2011年1月10日至16日，受冷渦持續影響，呼倫貝爾北部地區出現極寒天氣，一共有6個站出現低于-40℃的極寒天氣，其中最低溫度出現在圖里河鎮，14日08：00達到-47.7℃。本次極寒天氣持續時間較長，北部地區低于-40℃一直持續7天之久，這給當地人們的生活、出行造成了一定的不利影響，因此，有必要對此次天氣過程進行總結，希望對今后的極寒天氣過程預報提供科學合理的參考依據。

3 環流形勢演變及影響系統

分析1月10日500hPa形勢場（圖略）發現，在貝加爾湖以北存在一個冷渦，中心為496位勢拾米，同時冷渦附近存在-48℃的冷中心，說明冷空氣已經在這里聚集;11日08：00，貝湖北部的冷渦進一步南壓，同時新疆北部也出現一個冷渦中心，它不斷發展并向東移動;12日08：00，冷渦進一步發展影響呼倫貝爾北部地區，冷渦中心為490位勢拾米，新疆北部的冷渦略有東移發展;13日08：00（圖1），位于呼倫貝爾北部的冷渦分裂為兩個，其中一個逐漸東移，后一個仍維持在貝湖附近，同時新疆北部的冷渦進一步東移，將要與貝湖北部的冷渦有所合并;14日08：00，兩股冷空氣正式合并在一起影響呼倫貝爾大部地區，同時-44℃等溫線覆蓋呼倫貝爾大部，此時也是冷空氣最強的階段;15日08：00，冷渦主體進一步東移，呼倫貝爾處于渦后西北氣流之中;16日08：00，冷渦移出，冷空氣勢力整體減弱，極寒天氣趨于結束。近地層925hPa形勢場（圖略）分析，13日08：00，-28℃等溫線一直影響呼倫貝爾北部地區，14日08：00，貝湖北部-32℃冷中心進一步南壓，同時近地層風速一直比較小，一直維持2-4m/s，風速的減弱也有利于地面輻射降溫，進一步降低了地面溫度，極寒天氣出現。

4 海平面氣壓場特征

從海平面氣壓場分析，呼倫貝爾地區受高壓前部影響之中，在貝加爾湖北部有一個高壓中心，13日08：00中心強度達到1045百帕，14日08：00繼續加強為1052.5百帕（圖2），可見冷高壓強度在不斷加強，說明冷空氣勢力在不斷加強，冷空氣在高壓的作用下不斷下沉，進一步降低了地面溫度，造成14日呼倫貝爾北部圖里河鎮最低氣溫達到-47.7℃極寒最低溫度。

5 垂直速度特征

在極寒天氣中，冷空氣的下沉運動是非常重要的，分析此次垂直速度場特征（圖3），從13日08：00 850hPa和700hPa的垂直運動可知，在呼倫貝爾北部地區無論低層還是中層，均存在8×10-3hPa/s至12×10-3hPa/s的下沉運動，而且中層的下沉運動比低層還要顯著，說明冷空氣的下沉運動在中層更為明顯，這對出現極寒天氣都是十分有利的環境條件。

6 溫度平流特征

從溫度平流場（圖4）分析，13日08：00，700hPa、850hPa在呼倫貝爾地區西部和北部地區存在比較強的冷平流，尤其850hPa，呼倫貝爾北部的冷平流中心強度達到

-12×10-5℃/S，而且，低層的冷平流要比中層更加明顯，強度更大。這次冷平流持續時間也比較長，這也是長時間低溫極寒天氣一直在呼倫貝爾北部地區持續的一個重要原因，

而且，地面風速一直維持2-4m/s，地面輻射降溫促使溫度進一步降低，使地面最低溫度達到極寒天氣標準。

7 結束語

在此次長時間極寒天氣過程，主要是極渦維持穩定，不斷分裂冷空氣南下，同時烏拉爾山高脊發展引導高緯冷空氣南下，并與貝湖冷空氣結合，使得冷空氣可以長時間在呼倫貝爾北部維持，從溫度平流分析，此次天氣過程冷平流比較強，同時地面風速較弱利用地面輻射降溫，進一步促進了溫度的降低，使得北部地區最低溫度到達極寒天氣，這也是這次天氣過程的一個特點。

參考文獻：

[1]顧潤源.內蒙古自治區天氣預報手冊[M].北京：氣象出版社，2012：460-480.

[2]閆旭東，祁萍，李菲，等.甘肅地區一次強寒潮天氣過程分析[J].現代農業科技，2016（20）：166-168.

[3]馬素艷，韓經緯，宋桂英，等.2014年春季內蒙古2次大風降雪寒潮過程分析[J].中國農學通報，2015，31（20）：224-232.