2023年1月12—15日柴達木盆地寒潮天氣過程分析

摘 要：基于高空、地面和模式資料，分析了2023年1月12—15日期間發生在青海省隆冬季節的一次寒潮天氣。結果表明：（1）此次過程是隆冬季節發生的一次全省性寒潮天氣，柴達木盆地伴有吹風沙塵、降雪。其特點是寒潮影響范圍廣，共計29站次達到寒潮標準；寒潮強度強、持續時間長，最高降溫幅度達20.6 ℃，柴達木盆地南緣3站降溫幅度均在18 ℃以上；柴達木盆地出現大風沙塵天氣，風力達10級；青海省大范圍出現降雪天氣，柴達木盆地2站出現大雪（德令哈5.3 mm，積雪深度

6 cm；那棱格勒河二級電站6.8 mm）。柴達木盆地南緣3站過程累計降水量均超過歷年同期中旬值。（2）冷空氣的堆積預報著眼點是關鍵區冷高壓強度，分析上游冷空氣的實況強度，判斷是否有從北方來的冷空氣在該地區有堆積；寒潮暴發預報著眼點是分析未來高空環流是否有調整，是否利于引導冷空氣南下；寒潮強度預報著眼點是前期升溫幅度、地面冷高壓強度、地面正變壓數值等；寒潮冷鋒路徑和天氣預報著眼點是根據預報冷鋒及地面冷高壓路徑，分析寒潮可能的路徑及影響區域。寒潮伴隨大風、降水天氣分析模式10 m風場，相對濕度條件等。

關鍵詞：寒潮；預報著眼點；冷鋒；柴達木盆地

中圖分類號： P458.122 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）02–0-03

寒潮是我國冬春季嚴重的災害性天氣之一，是一種大規模的強冷空氣活動過程。寒潮天氣的主要特點是劇烈降溫和大風，有時還伴有雨、雪、雨凇和霜凍等，會對農業、交通和經濟活動造成不利影響[1-2]。青海省地處青藏高原東北部，柴達木盆地位于青海省西北部，海拔較高，由于其特殊的地理位置，所形成的寒潮天氣也較為特殊。深入分析復盤柴達木盆地寒潮天氣過程個例，進一步提高對寒潮天氣過程的科學認識，對做好災害性天氣預報預警及決策氣象服務具有重要意義。

1 天氣實況

2023年1月12—15日，青海省自西北向東南在隆冬季節（大寒節氣前）發生了一次全省性寒潮天氣過程，柴達木盆地伴有吹風沙塵、降雪。此次寒潮天氣寒潮范圍廣，13日柴達木盆地大部及青海省東部大范圍出現寒潮天氣，共計29站次達到寒潮標準（圖1a），14日寒潮范圍縮小為5站次。

此次寒潮強度強、持續時間長，13日最高氣溫降溫幅度8.4～20.6 ℃（同仁），柴達木盆地南緣格爾木、諾木洪、都蘭降溫幅度均在18 ℃以上。其中格爾木站12日凌晨05：00（-9.2 ℃）至06：00（7.3 ℃），小時氣溫突升16.5℃，隨后緩慢升溫；12：00（10.2 ℃）至13：00

（2 ℃），小時氣溫又驟降8.2 ℃，其后在午后氣溫一路下滑（圖1b）；寒潮過程自西向東伴隨大風沙塵天氣，12日15：00柴達木盆地風力普遍在8級以上，最大26 m/s（10級）；13—15日青海省大范圍出現降雪天氣，量級以小雪為主，國家站最大降雪量5.3 mm（德令哈大雪）、積雪深度6 cm，區域站最大降水量6.8 mm（那棱格勒河二級電站大雪）。

另外，此次寒潮過程中柴達木盆地小灶火、格爾木、都蘭站過程累計降雪量均超過歷年同期中旬值（表1），具有一定的極端性。

2 寒潮的預報

2.1 冷空氣堆積的預報

分析12日08：00地面天氣圖（圖2a），可以看出，在新疆北部地區有較強地面冷高壓維持，中心氣壓達1 050 hPa，而青海寒潮天氣北部冷高壓強度一般在

1 045 hPa[3]，說明有南下的冷空氣在該地區堆積，且其地面冷鋒也已擴散東移至新疆東部地區。配合同時刻高空500 hPa冷中心分析（圖2b），與地面冷高壓配合的高空-44 ℃冷中心也在上述地區。從地面冷高壓及高空冷中心強度分析，新疆北部地區有冷空氣堆積。

2.2 寒潮的暴發預報

從地面冷高壓及高空冷中心強度分析，新疆北部地區有冷空氣堆積明顯，那么這股冷空氣會不會向南暴發呢？因此，需要關注寒潮的暴發預報，此處的關鍵著眼點應該是未來高空環流是否有利于引導冷空氣南下。分析12日20：00的高空實況（圖3a），高空槽東移，溫度場落后于高度槽，槽后冷平流強使高度槽加深發展，并不斷下滑分裂短波槽。同時刻與此配合的地面冷高壓中心相比12日08：00東移南亞，范圍擴大，影響柴達木盆地的西路冷鋒已經到達格爾木附近，盆地中西部受弱正變壓控制，冷鋒后新疆地區

24 h正變壓達23.5 hPa（圖3b），初步外推，后續冷空氣將自西向東影響青海。根據CMA_GFS預報，高空槽在未來24 h內繼續東移，高空槽過境青海省北部地區，將引導地面冷高壓東移南下，冷空氣向南暴發可能性極大。

2.3 寒潮強度的預報

寒潮的強度預報著眼點應該是在前期的溫度實況和后期的變溫預報。在分析前期的溫度實況的基礎上，重點分析前期預報區域內是否升溫明顯（或相比同期持續偏高）。在寒潮天氣過程中，溫度的降幅還和前期升溫有關，前期升溫幅度越大，能量積累越明顯，后期受冷空氣影響產生的降溫幅度越大。

從地面24 h變溫可以看出，前期在11至12日柴達木盆地增溫非常明顯，特別是格爾木站12日08：00 24 h

變溫達17.1 ℃（圖4a），12日凌晨05：00～06：00升溫16.5 ℃，前期明顯的升溫為過程期間的降溫提供了較大的空間。而根據11日20：00起報的CMA_GFS模式預報場分析，此次冷空氣強，正變壓明顯，尤其柴達木盆地西北部普遍＞15 hPa，最大達到30 hPa（圖4b），實況對應24 h變壓達16.6 hPa；降溫幅度大，柴達木盆地西北部普遍降溫在8 ℃以上，最大降幅為14.0 ℃。且實況中上游新疆冷空氣過境地區降溫幅度在8 ℃以上。因此，結合前期溫度實況和后期模式變溫預報，預計此次冷空氣造成的降溫達到寒潮標準的可能性非常大。

2.4 寒潮路徑的預報

確定了寒潮強度后，需要進一步分析寒潮是否影響青海省、柴達木盆地，即寒潮路徑和地面冷鋒路徑的預報。分析實況冷鋒位置，11月12日08：00地面冷鋒持續維持在新疆東部地區，CMA_GFS 12日20：00預報場上，冷鋒已東移至柴達木盆地中西部，其后繼續東移影響青海省東部地區。從11日20：00起報的CMA_GFS模式△P24預報可見，13日08：00柴達木盆地西北為強的正變壓，中心達30 hPa。地面冷高壓自西北向東南方向移動較明顯。故根據實況冷鋒移動路徑及CMA_GFS預報冷鋒和地面冷高壓移動路徑，可初步預計此次寒潮過程將影響青海省大部地區，初步判斷柴達木盆地為寒潮降溫中心。

2.5 寒潮天氣的預報

得出將有一次較強冷空氣影響青海省并導致寒潮天氣發生的結論后，需要分析具體的寒潮伴隨天氣。冬春季節，青海省寒潮天氣一般伴隨大風和弱降水天氣。12日02：00 CMA_GFS模式 10 m風場預報可見，風速大值區在柴達木盆地西北部，最大風速達22 m/s（圖6a）。從CMA_GFS 14日08：00 700 hPa相對濕度預報圖上看，柴達木盆地西北部相對濕度在60%以上，其中那棱格勒河二級電站附近相對濕度達100%（圖6b）。

根據以上各項分析，預計在未來24～48 h，青海省大部地區將出現一次較為明顯的降溫過程，前期升溫、溫度偏高幅度較大的柴達木地區降溫幅度可達到寒潮標準，并可能伴有大風沙塵、降水天氣。

3 結束語

此次過程是隆冬季節（大寒節氣前）發生的一次全省性寒潮天氣，柴達木盆地伴有大風沙塵、降雪。特點是寒潮影響范圍廣（柴達木盆地和東部），共計29站次達到寒潮標準；寒潮強度強、持續時間長，降溫幅度8.4～20.6 ℃（同仁），柴達木盆地南緣3站（格爾木、諾木洪、都蘭）降溫幅度均在18 ℃以上；柴達木盆地出現大風沙塵天氣，風力達10級；青海省大范圍出現降雪天氣，柴達木盆地2站出現大雪（德令哈5.3 mm，積雪深度6 cm；那棱格勒河二級電站6.8 mm）。柴達木盆地南緣3站過程累計降水量均超過歷年同期中旬值。

通過預報復盤此次過程，分析寒潮的預報著眼點。冷空氣的堆積預報著眼點是關鍵區冷高壓強度，分析上游冷空氣的實況強度（地面冷高壓強度和高空冷中心數值），判斷是否有從北方來的冷空氣在該地區有堆積；寒潮暴發預報著眼點是分析未來高空環流是否有調整，是否利于引導冷空氣南下；寒潮強度預報著眼點是前期升溫幅度、地面冷高壓強度、地面正變壓數值等。寒潮冷鋒路徑和天氣預報著眼點是根據預報冷鋒及地面冷高壓路徑，分析寒潮可能的路徑及影響區域。寒潮伴隨大風、降水天氣分析模式10 m風場，相對濕度條件。

此次全省性寒潮過程中格爾木市氣象局提前3日發布《一周天氣展望》：預報12日開始格爾木地區氣溫下降4～6 ℃，在此期間有小雪天氣；提前2日發布《重要天氣報告》：“受強冷空氣影響，預計12—14日格爾木地區將出現降雪、降溫及吹風天氣。過程期間盆區大部將出現降雪及寒潮天氣，平均氣溫將累計下降6～8 ℃；提前1日發布格爾木地區寒潮黃色預警信號并及時啟動寒潮Ⅲ級應急響應命令。此次寒潮過程中發布寒潮預警信號提前量高，氣象服務效果好。但市局預報員對寒潮來襲時，區域內小時氣溫突變，特別是對12日格爾木本站05：00～06：00的小時增溫16.5 ℃、

12：00～13：00的小時降溫8.2 ℃及冷空氣移動速度、寒潮天氣伴隨的降雪天氣偏強等仍舊缺乏研判，后期需加強寒潮天氣機理認識和多元融合資料使用，積累寒潮天氣預報預測經驗。

參考文獻

[1] 王有蓮，韋淑俠，謝天蓉，等.青海省2021年11月5日至7日寒潮天氣過程分析[J].青海科技，2023，30（3）：159-163.

[2] 保廣裕，戴升，張吉農，等.青海省寒潮天氣的氣候特征、分型及其預報[J].青海科技，2002（2）：32-35.

[3] 趙娟，謝啟玉.青海省寒潮天氣過程中的氣溫變化影響因素分析[J].農業災害研究，2020，10（1）：47-51.