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2018年一次寒潮天气的极端性分析

2018年一次寒潮天气的极端性分析


王万筠 殷海涛
【摘要】:1引言2018年4月3~7日华北大部分地区,乃至中国东部都出现强降温天气。华北地区强降温的同时还伴有雨雪和大风天气。多地出现晚霜冻以及低温冻害。低温冰冻灾害造成果树及农作物等大面积减产或绝收。张家口市一些企业厂房和村民牛棚、鸡舍、猪棚等被雪压塌,部分房屋倒塌或严重受损。本文利用常规天气观测资料、NCEP再分析资料(水平分辨率1°×1°),采用天气学原理和天气动力学诊断分析方法,对2018年初的大范围寒潮天气过程进行了分析,分析了此次强寒潮过程的环流形势及温度平流、湿位涡等物理量。对寒潮的极端性进行了初步的探讨,希望对今后寒潮过程的准确预报,及时服务和防灾减灾提供一些参考。2,天气形势分析寒潮发生中期过程属于典型的倒Ω流型,高空冷中心强,500hPa达到-52℃。槽后脊前的偏北气流,引导冷空气向南爆发。700h Pa冷中心达到-32℃,850h Pa达到-24℃。地面上蒙古冷高压中心值达到1040h Pa。华北地区处于蒙古高压和南方低压气旋中间,等压线密集带中。3,强降温成因局地的温度变化主要决定于温度平流和非绝热因子的作用。此次过程的强降温的成因主要在于温度平流以及水汽凝结和蒸发的作用。3.1温度平流850hPa冷平流区中心值超过-100×10-5℃·s-1。冷平流呈带状分布,在高空偏北气流的引导下,强冷平流带向南移动。强冷平流维持了较长时间,是此次强降温的主要原因。降温之前的升温,进一步加大了变温的幅度。使得这次强降温最终达到了寒潮的等级。3.2垂直速度场和散度场非绝热因子的作用在此次过程中,也有一定的作用。沿40°N做剖面,研究冷空气自西向东运动过程中伴有的垂直运动。在2日20时114°E~126°E出现大范围的垂直上升运动,而此刻也是降温开始最剧烈的时段。垂直上升运动的发生进一步加强了降温的幅度。冷空气相配合的辐散下沉运动,最开始出现在112°E以西的高空,随后向东向下发展,而垂直上升运动有所减弱。干空气下沉,带来了绝热增温,对高空的冷平流对地面的降温起反作用。4、强风成因4.1风场与气压场此次寒潮天气的影响过程中,地面冷高压中心仅达到1040h Pa,我国华北处于高低压中间,等压线非常密集,气压梯度大(26h Pa/10个经纬距),梯度风大。而地面24小时变压达到20h Pa以上,变压风在上述地区也很大。4.2大气层结分析当大气层结不稳定的时候,铅直交换强,空气的动量下传较强,因而也会使地面的风力进一步加大。近年来,湿位涡作为综合反映大气动力、热力和水汽作用的物理量,也有用于探讨寒潮及暴雪过程。850h Pa上MPV在华北地区存在一对正负中心。MPV的正值区往往会标志着较为稳定的冷空气。而在冷空气的前沿,由于锋区的抬升作用,会加剧不稳定的发生,造成了这种正负中心成对出现的现象。MPV的等值线在华北东部非常密集,而这个地区也恰恰是地面锋区所在位置。由于地转偏差风辐和辐散的作用,锋区附近形成垂直环流。这种锋区垂直环流的作用,使得风力进一步加大。
【作者单位】:天津市滨海新区气象局
【分类号】:P458.122

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