2022年11月26—28日巴州1次寒潮天氣過程分析

摘 要：利用常規觀測資料、NCEP再分析資料等對2022年11月26—28日巴州1次寒潮天氣過程進行分析。結果表明：100 hPa極渦異常活動對此次寒潮具有較強指示意義，500 hPa西西伯利亞橫槽逐步轉豎南下，引導冷空氣向南暴發，冷中心增強，且溫度場落后于高度場，低槽發展加深，巴州出現強寒潮天氣。此次寒潮期間，冷空氣以北方路徑為主，冷空氣發源于新地島東側，并在向東南移的過程中逐步加強中心強度，達到1 057.5 hPa；后期東移南壓，天山山區附近10個緯距內壓差達到40 hPa，冷空氣勢力強、壓差大，造成強降溫大風天氣。850 hPa冷平流的強度明顯增強，范圍明顯擴大，巴州、阿克蘇處于冷平流控制，最強為-60×10-5 K/s，巴州境內氣溫驟降，出現強寒潮天氣。

關鍵詞：巴州；寒潮天氣；天氣形勢；成因分析

中圖分類號：P458 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）02–0-03

寒潮是大范圍強冷空氣在一定環流形勢下向南暴發的現象，常常造成大范圍的劇烈降溫、大風、降水等災害性天氣[1-3]。寒潮天氣是我國許多學者重要的研究課題。佟莎仁[4]通過對內蒙古地區2009年秋季出現的2次寒潮天氣過程進行分析得出結論，2次寒潮天氣事件的天氣類型、影響系統、持續時間均能夠滿足寒潮標準，但降溫影響范圍存在差異。此外，歐洲中心的數值預報產品在2次寒潮天氣期間均顯示出了良好的預報效果，這表明對數值預報產品的解釋進行研究也是提高寒潮天氣預報質量的重要方法。

牟歡等[5]從環流背景、衛星云圖特征、物理量等方面分析2010年3月底新疆寒潮天氣過程得出結論：此次強寒潮屬于西方路徑，起源于中歐一帶。強冷空氣途經黑海—咸海和中亞地區進入我國新疆地區；此次寒潮期間，降雪主要源于西部的冷空氣和從中亞南支向東、向北移動的暖濕氣流在新疆天山山脈、伊犁河谷、沿天山北疆地區交匯，并且具備有利的動力效應和良好的水汽條件，共同推動了此次寒潮降雪天氣的形成。

張林梅等學者[6]對2009年2月中旬新疆阿勒泰地區1次寒潮過程中冷空氣的醞釀、積累、噴發3個階段進行分析得出結論：此次強寒潮期間的冷空氣來自泰米爾半島和新地島的超級冷空氣。冷空氣在烏拉爾山脊西北部入侵，山脊從東南方向穿過，將來自西西伯利亞的強冷空氣向南推進，導致此次新疆阿勒泰強寒潮天氣的發生。

巴州位于新疆東南部，氣候屬于中溫帶和暖溫帶大陸性氣候。巴州寒潮天氣主要集中在每年的11—翌年3月。一旦出現寒潮天氣，會對交通、農牧業等領域產生不利影響。基于此，以2022年11月26—28日巴州1次寒潮天氣過程為例，通過對此次寒潮天氣實況、天氣形勢、成因的分析，掌握寒潮天氣的形成機制，為進一步提升巴州寒潮預報預警水平提供指導。

1 天氣實況

2022年11月26—28日，巴州出現了近10年最強的1次強寒潮天氣，并伴有極端大風、沙塵天氣。此次天氣過程具有強寒潮范圍大、氣溫驟降且降溫幅度大，沙塵范圍廣、持續時間長，大風范圍集中、風口風力強等特點。

1.1 降溫幅度大、范圍廣，大部分地區出現寒潮

此次天氣屬于巴州近10年來最強的1次寒潮天氣，全州111站出現寒潮，86站出現強寒潮，最強降溫中心出現在且末縣38團國石線19.3 ℃。巴音布魯克和焉耆盆地48 h降溫幅度在13 ℃左右，庫爾勒、尉犁、若羌8～11 ℃，且末16 ℃，平原大部分達到寒潮藍色預警，且未達到寒潮黃色預警。

1.2 大風范圍集中，極端性強，山區持續時間長

在此次天氣過程中，26日08：00—28日08：00有147站出現8級以上大風，1站15級風，7站13級風，15站12級風，39站11級風。大風天氣主要集中在北部山區、若羌南部山區，焉耆盆地，輪臺和庫爾勒的沿山，范圍相對集中。風速最大值出現在和靜縣阿拉溝鄉奎先達坂，極大風速46.6 m/s（15級）（27日05：00），輪臺縣野云溝鄉龍口39.6 m/s（27日05：00）（13級），若羌縣黑山口38.4 m/s（13級）（27日13：00），極端性強，奎先達坂大風持續時間達42 h，持續時間長。

1.3 北部山區降雪明顯，降水分布不均，局地累計降水量大

降雪天氣主要集中在巴音布魯克和鞏乃斯山區。降雪最大值出現在和靜縣鞏乃斯鎮艾肯達坂，36 h累計降雪量12.4 mm（圖1）。

1.4 沙塵天氣范圍廣、強度強、持續時間較短

平原大部出現沙塵暴天氣，庫尉輪出現強沙塵暴，其中，最小能見度在尉犁，300 m，庫爾勒400 m，輪臺400 m，鐵干里克300 m，若羌1 300 m（揚沙），且末1 300 m（揚沙），塔中700 m。尉犁縣鐵干里克沙塵暴持續時間達8 h。

2 天氣形勢

2.1 高空形勢

在100 hPa形勢場上，2022年11月下旬前期亞洲高緯度地區維持強盛極渦，下旬中后期極渦東移南下，寒潮暴發，極渦異常活動對寒潮具有較強的指示意義。在500 hPa形勢場上，11月25日20：00橫槽位于西西伯利亞，并配合有-44 ℃的冷中心。隨著橫槽逐步轉豎南下，引導冷空氣向南暴發，冷中心增強至-48 ℃，

且溫度場落后于高度場，低槽發展加深，巴州受低槽影響，出現明顯的強寒潮天氣。

2.2 地面冷高壓特征

通過對此次寒潮期間地面冷高壓特征進行分析可知（圖2），此次寒潮冷空氣路徑為北方路徑。冷空氣源地為新地島東側，冷空氣絕對勢力強。新地島東側的冷空氣在東移南下的過程中，11月27日02：00在巴湖北側堆積，增強至1 057.5 hPa，同時南疆西部熱低壓發展旺盛，達1 007.5 hPa，河西走廊一帶熱低壓發展旺盛，達1 005 hPa，冷鋒分成2段，天山山區附近10個緯距內壓差達到40 hPa，冷空氣勢力強、壓差大，造成強降溫大風天氣。

3 寒潮強降溫、大風成因

3.1 溫度平流

溫度平流是斜壓擾動強烈發展的主要熱力因子[7]。

26日08：00巴湖至北疆地區有明顯的東西向帶狀冷平流，中心最大值-80×10-5 K/s，26日20：00橫槽逐步轉豎，冷空氣迅速東移，850 hPa冷平流主體東移南下并分裂出多個中心。隨著低槽加深，850 hPa冷平流的強度明顯增強，范圍明顯擴大，巴州、阿克蘇處于冷平流控制，最強中心達-100×10-5 K/s，使得該區域內的氣溫驟降，造成巴州大部的強寒潮天氣。

3.2 溫度平流的垂直變化

沿著86°E作溫度的垂直剖面，降溫過程前26日14：00，冷平流主體位于600 hPa以上，隨高度向北疆傾斜，中心強度-80×10-5 K/s。27日02：00整層冷平流增強，冷平流中心增強至-280×10-5 K/s，巴州北部上空（42°N） 低層仍受弱暖平流控制。27日08：00，冷平流向下傳導至地面，中心值位于700 hPa，巴州上空中心（42°N）強度為-60×10-5 K/s，低層冷暖平流的急劇變化引起地面氣壓驟變——變壓風，地面風速增強，冷平流入侵，巴州北部開始逐步降溫。

3.3 垂直運動

2022年11月26日14：00—27日08：00（圖3），41

～44°N范圍內200～300 hPa始終存在高空急流，風速中心達55～60 m/s，天山山區至天山南坡始終存在下沉運動，北部山區斷續有大風天氣，27日08：00，天山南坡下沉氣流明顯增強，中心值大于4.0 Pa/s，與焉耆盆地和奎先達坂極大風最強的時次一致。說明當冷鋒過境，冷空氣翻越天山，出現強烈下沉，伴隨著位能向動能的轉換，是翻山大風的主要成因[8]。

3.4 3 h變壓

在11月27日02時（圖4），天山南北坡的三小時變壓梯度達到最大，此時烏魯木齊與和靜的三小時變壓壓差最大為2.1 hPa，與和靜的極大風速明顯增大，有著較好的對應關系。

4 庫爾勒沙塵重污染成因

巴州北部位于塔克拉瑪干沙漠北緣，加上前期巴州各地升溫明顯，干燥少雨，地表植被稀疏、土質疏松、附著力小，易于起沙[9]。為此次焉耆、和碩、庫尉輪出現沙塵暴天氣提供了有利沙源。研究發現，庫爾勒春季重污染過程包括東南風輻合型、西風型和風向轉換型，東南風復合型占比最多。此次天氣同樣符合巴州沙塵重污染天氣的主要類型（東南風輻合型）。

5 結論

（1）100 hPa極渦異常活動對此次寒潮具有較強指示意義，500 hPa西西伯利亞橫槽逐步轉豎南下，引導冷空氣向南暴發，冷中心增強，且溫度場落后于高度場，低槽發展加深，巴州出現強寒潮天氣。

（2）冷空氣以北方路徑為主，冷空氣發源于新地島東側，并在向東南移的過程中逐步加強，中心強度達到了1 057.5 hPa；后期東移南壓，天山山區附近10個緯距內壓差達到40 hPa，冷空氣勢力強、壓差大，造成強降溫大風天氣。

（3）850 hPa冷平流的強度明顯增強，范圍明顯擴大，巴州、阿克蘇處于冷平流控制，最強為-60×10-5 K/s，巴州境內氣溫驟降，出現強寒潮天氣。

（3）天山南坡下沉氣流最強時次與焉耆盆地和奎先達坂極大風最強時次一致，說明當冷鋒過境，冷空氣翻越天山，出現強烈下沉，伴隨著位能向動能的轉換，是翻山大風的主要成因。和靜大風起始時間與3 h正變壓梯度最大時刻對應較好。

（4）寒潮前期平原各地升溫明顯，且無明顯降水，土壤表層濕度較差，同時存在不穩定條件，加之塔里木盆地沙源豐富，有利于東南風將沙塵揚起，造成庫尉輪沙塵重污染天氣。

參考文獻

[1] 張家寶，蘇起元，孫沈清，等.新疆短期天氣預報指導手冊[M].烏魯木齊：新疆人民出版社，1986.

[2] 王廷毅，劉紅武，陳龍.湖南兩次寒潮過程對比分析[J].空運商務，2020（8）：59-62.

[3] 王清平，譚艷梅，陳春艷，等.烏魯木齊機場一次寒潮多相態降水過程分析[J].氣象與環境科學，2018，41（3）：107-114.

[4] 佟莎仁.內蒙古初冬兩次寒潮天氣過程對比分析[J].內蒙古氣象，2013（1）：20-23.

[5] 牟歡，趙克明.2010年春季新疆一次寒潮天氣過程分析[J].沙漠與綠洲氣象，2011，5（4）：35-39.

[6] 張林梅，莊曉翠，胡磊.新疆阿勒泰地區一次強寒潮天氣過程分析[J].干旱氣象，2010，28（1）：71-75.

[7] 馬嚴枝，李娟，李新生，等.2016年一次寒潮天氣過程診斷分析[J].中國農學通報，2017，33（18）：94-102.

[8] 呂新生，萬瑜，尹冰霞，等.新疆北部一次強寒潮天氣特征及成因[J].干旱氣象，2017，35（1）：82-90.

[9] 鞏慶，范金霞，林衛，等.2014—2015年新疆庫爾勒市空氣質量的時空分布特征[J].沙漠與綠洲氣象，2017，11（5）：77-82.