阿克蘇一次罕見冬季大風過程研究分析

趙霞 陳丹 袁華江

摘 要：本文應用地面、高空實況資料和歐洲細網(wǎng)格風場資料分析2018年冬季罕見大風天氣地面、高空影響系統(tǒng)。著重分析歐洲細網(wǎng)格低層風場對大風開始時間、最強時間、結束時間，大風強度、大風落區(qū)的預報能力。檢驗結果表明：此次大風是冷鋒后偏北大風，歐洲細網(wǎng)格低層風場對開始時間東部預報滯后4h、最強時間準確，結束時間準確，特別是對大風強度、落區(qū)預報準確。

關鍵詞：歐洲細網(wǎng)格;冬季;大風;檢驗

中圖分類號：S16 ? ? ? 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200515038

大風是大尺度環(huán)流天氣系統(tǒng)或局地強對流天氣條件下產(chǎn)生的災害性天氣，具有嚴重影響力和破壞力，給工農業(yè)生產(chǎn)、交通運輸造成嚴重影響。新疆是我國大風盛行地區(qū)之一，具有大風日數(shù)多，風力強，持續(xù)時間長等特征，大風多發(fā)生在春夏季，2018年大風有顯著減少趨勢。冷空氣入侵、熱力對流發(fā)展是新疆大風形成的主要原因，南疆盆地最主要的大風類型為翻山風。張超等對天山南坡翻山風進行診斷分析顯示，強的水平氣壓梯度力和對流層中層強冷平流侵入及下坡效應的加持是翻山大風主要成因。阿克蘇地區(qū)位于新疆南疆中部，地勢復雜，北有天山山脈，南有塔克拉瑪干沙漠，地勢北高南低，由西北向東南傾斜，由于阿克蘇特殊地形，冷空氣翻山后加速下滑易產(chǎn)生大風，所以翻山風是阿克蘇大風主要種類，加之南疆植被稀疏，沙源充足，大風常伴隨劇烈沙塵天氣。阿克蘇地區(qū)每年因大風天氣造成的經(jīng)濟損失數(shù)以億計。通過開展阿克蘇地區(qū)翻山大風天氣過程環(huán)流背景研究分析，可提高對極端天氣事件變化規(guī)律認識，總結預報經(jīng)驗，提升大風災害性天氣預報預測水平和防災減災能力。

1 阿克蘇一次大風天氣過程

2018年阿克蘇境內冷空氣活動頻繁，大風天氣發(fā)生次數(shù)多、天氣強度強、持續(xù)時間長、發(fā)生時間晚。2018年12月1日8∶00—22∶00，進入冬季的阿克蘇地區(qū)迎來1次普遍強風天氣，共造成92個站出現(xiàn)6級以上大風，8個區(qū)域站出現(xiàn)10級以上大風，最大風力中心在拜城縣亞吐爾鄉(xiāng)，風力12級，瞬間極大風速39.1m/s。城區(qū)測站有7個縣市出現(xiàn)6級以上大風，其中溫宿9級，瞬間極大風速30.9m/s、阿克蘇市、拜城縣8級（25.9～26m/s）、柯坪縣、沙雅縣、新和縣風力4～5級，阿克蘇、溫宿、拜城、阿拉爾出現(xiàn)沙塵暴，最小能見度543m（阿拉爾市）。

2 環(huán)流形勢演變

2.1 高空

大風天氣發(fā)生前，11月30日20∶00 500hPa高空實況圖上，歐亞范圍內中高緯度為兩槽兩脊型，貝加爾湖到新疆西部為脊區(qū)，伊朗到咸海、里海及歐洲北部為經(jīng)向度較大寬廣高壓脊區(qū)，脊前北風帶風速達40m/s，新地島以東到西西伯利亞地區(qū)和黑海北部為低槽活動區(qū)，新疆受深厚西西伯利亞大槽前西南氣流控制。12月1日8∶00伊朗副熱帶高壓北伸（圖1），暖空氣向北補充到高壓脊內，促使咸海、里海到歐洲北部高壓脊進一步發(fā)展，環(huán)流經(jīng)向度繼續(xù)加大，脊前西西伯利亞大槽快速東移南下，槽后冷空氣快速入侵阿克蘇，造成地面大風天氣。

2.2 地面形勢

11月30日20∶00地面形勢場上地面冷高壓位于咸海、里海北部，中心強度1047.5hPa，新疆受冷鋒前暖氣團控制;12月1日2∶00地面冷高壓略有東移南壓，中心強度1047.5hPa，受地面升溫影響，沿天山西部氣壓梯度明顯加大，8∶00地面冷鋒東移，受冷鋒東移影響，阿克蘇地區(qū)溫宿北部山區(qū)開始出現(xiàn)冷鋒后翻山偏北大風。

3 歐洲細網(wǎng)格資料檢驗

歐洲細網(wǎng)格資料目前已經(jīng)在預報業(yè)務中得到普遍應用，特別是在每3h時效預報圖輸出可完整跟蹤天氣系統(tǒng)連續(xù)變化，對天氣發(fā)生、發(fā)展、減弱有很好預報應用效果。本文應用低層850hPa風場預報圖檢驗對此次大風開始、增強、減弱、結束時間檢驗。通過分析測站大風時間、強度變化（表1）得知，西部烏什縣最先出現(xiàn)大風，12∶00—13∶00風力最大達8～9級，東部16∶00風力達到7級，即開始時間11∶00，最強時間13∶00，大風落區(qū)為溫宿、阿克蘇一帶，17∶00后西部大風天氣結束，22∶00東部大風天氣結束。

通過分析大風天氣實況與歐洲細網(wǎng)格資料變化，結果表明：11月30日為初始場細網(wǎng)格850hPa風場上預報12月1日5∶00阿克蘇地區(qū)風速較小，為西南風;預報1日8∶00阿克蘇地區(qū)西部和北部拜城出現(xiàn)西北風12m/s，預報1日11∶00阿克蘇地區(qū)西部阿克蘇、溫宿出現(xiàn)28m/s大值中心，1日14∶00阿克蘇地區(qū)西部阿克蘇、溫宿西北風速增至34m/s，拜城開始出現(xiàn)32m/s次極值中心，1日17∶00阿克蘇地區(qū)西部北風速明顯減小到22m/s，東部偏北風增加到34m/s，1日20∶00阿克蘇地區(qū)西部風速明顯減小到12m/s，東部偏北風減小到22m/s，1日23∶00阿克蘇地區(qū)西部風向轉為偏東風，表明東灌天氣開始，東部仍為偏北風12m/s。

綜合以上分析得出：地區(qū)西部實況場與預報場均在11∶00出現(xiàn)大風，預報場14∶00最強，較實況場晚1h;預報場東部14∶00出現(xiàn)大風，晚于實況場1h，17∶00最強，較實況場偏晚4h;17∶00后西部的風速減小，20∶00后東部風速開始減小;西部地區(qū)實況及預報均在20∶00大風天氣結束，23∶00后地區(qū)東部大風天氣結束，偏晚實況1h。

可見西部大風預報時間更接近實況，僅滯后1h，東部滯后4h。西部大風強度預報偏弱，東部大風強度預報偏強，需在實際業(yè)務中加以訂正。大風落區(qū)預報準確，有實際應用價值。

4 結語

通過分析歐洲細網(wǎng)格低層風場對大風開始時間、最強時間、結束時間，大風強度、大風落區(qū)的預報能力。結果表明：歐洲細網(wǎng)格低層風場對開始時間東部預報滯后4h，最強時間準確，結束時間準確，特別是對大風強度、落區(qū)預報準確。但在實際應用中需要訂正。

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（責任編輯 常陽陽）