20m/s,300hPa風(fēng)速≥50m/s;地面上出現(xiàn)較強的冷高壓,冷高壓底部(玉樹地區(qū))的等壓線越密集,氣壓梯度越強;高低空散度場配置為高低層均為弱輻合,同時相對濕度明顯"/>
解文璇
摘要 利用常規(guī)高空、地面、各物理量場等資料,對玉樹地區(qū)12月底出現(xiàn)的2次大范圍大風(fēng)天氣進行了診斷分析。結(jié)果表明,500 hPa風(fēng)速>20 m/s,300 hPa風(fēng)速≥50 m/s;地面上出現(xiàn)較強的冷高壓,冷高壓底部(玉樹地區(qū))的等壓線越密集,氣壓梯度越強;高低空散度場配置為高低層均為弱輻合,同時相對濕度明顯<20%,有利于玉樹地區(qū)大風(fēng)天氣的產(chǎn)生,對于未來12 h的大風(fēng)預(yù)報有一定參考意義。
關(guān)鍵詞 大風(fēng);高空形勢;物理量場;地面形勢;青海玉樹;2007年12月27日;2013年12月25日
中圖分類號 P458.1+23 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)14-0204-02
氣象學(xué)上瞬時風(fēng)速達到或超過17.0 m/s(或目測估計風(fēng)力達到或超過8級)的風(fēng)定義為大風(fēng)。玉樹州位于青藏高原腹地,大風(fēng)是該地冬、春季節(jié)的主要天氣現(xiàn)象,在預(yù)報上有較大的難度,且易產(chǎn)生大風(fēng)災(zāi)害。本文利用2007年12月27日與2013年12月25日過程期間天氣環(huán)流背景、地面形勢、各物理量場等實況資料分析2次大風(fēng)天氣過程觸發(fā)條件,分析此類天氣過程,研究高原地區(qū)災(zāi)害性天氣,對今后玉樹地區(qū)此類大范圍大風(fēng)天氣預(yù)報具有一定的參考價值。
1 天氣實況
2007年12月27日14:00與2013年12月25日14:00左右玉樹地區(qū)均出現(xiàn)了明顯的大范圍(雜多縣、治多縣、曲麻萊縣、清水河鎮(zhèn)4個縣站)大風(fēng)天氣,玉樹州大部地區(qū)出現(xiàn)的特殊天氣(大風(fēng))如圖1所示。
2 高空環(huán)流形勢
由圖2(a)可知,2007年12月27日8:00 500 hPa高緯地區(qū)為兩脊一槽形勢,烏拉爾山東南部到巴爾喀什湖為一穩(wěn)定的高壓脊區(qū),貝加爾湖西側(cè)至新疆地區(qū)為冷槽,巴爾喀什湖西側(cè)有-40 ℃的冷中心,中緯地區(qū)為西風(fēng)帶長波型,青海省上空為平直西風(fēng)氣流,且高空風(fēng)速較大,青海北部地區(qū)風(fēng)速≥16 m/s,南部地區(qū)(玉樹州、果洛州)風(fēng)速≥20 m/s;高度場與溫度場相交,存在明顯的夾角,說明高空有一定的冷平流。與之對應(yīng)的300 hPa高空系統(tǒng)配置與500 hPa相似,但西藏南部和貝加爾湖西南側(cè)分別有1個-52、-64 ℃的冷中心;青海省上空為較為平直的西風(fēng)氣流,高空風(fēng)速≥40 m/s,玉樹地區(qū)上空西風(fēng)風(fēng)速達56 m/s。
由圖2(b)可知,2013年12月25日8:00 500 hPa東亞高緯地區(qū)為一槽一脊型,巴爾喀什湖至新疆地區(qū)為高壓脊區(qū),貝加爾湖東側(cè)至蒙古地區(qū)為冷槽,巴爾喀什湖東側(cè)有 -36 ℃的冷中心,中緯地區(qū)為西風(fēng)長波型,新疆東部至青海北部上空受脊前西北氣流控制,青海南部受平直西風(fēng)氣流控制,玉樹地區(qū)高空風(fēng)速≥20 m/s;且高度場與溫度場存在明顯的夾角,高空存在冷平流。300 hPa青海省為西西北氣流控制,高空風(fēng)速>40 m/s,玉樹地區(qū)上空西風(fēng)風(fēng)速為56 m/s。
對比可知,500 hPa風(fēng)速>20 m/s,300 hPa風(fēng)速≥50 m/s,高層的冷平流導(dǎo)致大氣層結(jié)不穩(wěn)定,有利于高空動量下傳;玉樹地區(qū)受地形影響,海拔高,高空的動量傳到地面的距離短,易產(chǎn)生大風(fēng)天氣[1-2]。
3 地面形勢
2007年12月27日5:00,巴爾喀什湖地區(qū)有1個中心值為1 060 hPa的地面冷高壓,新疆東部有1個中心值為1 022 hPa的低壓與之對應(yīng);8:00,地面冷高壓中心位置東移至新疆西北部且強度不變,低壓繼續(xù)維持原地不動,但冷高壓前沿移至青海東部地區(qū),且玉樹地區(qū)氣壓梯度明顯增強;11:00—14:00,地面冷高壓中心及低壓中心位置和強度繼續(xù)維持,但在青海西北部地區(qū)出現(xiàn)1個中心值為1 050 hPa的地面冷高壓,且玉樹地區(qū)等壓線密集程度增加,氣壓梯度持續(xù)增強。
2013年12月25日8:00巴爾喀什湖和貝加爾湖之間存在中心值為1 060 hPa的地面冷高壓,新疆南部有1個中心值為1 040 hPa的地面冷高壓,青海省位于新疆南部高壓底前部;隨時間的推移,高壓中心位置及強度維持不變,青海南部地區(qū)等壓線越密集,氣壓梯度明顯增強。
對比分析可知,地面上出現(xiàn)較強的冷高壓,冷高壓底部(玉樹地區(qū))的等壓線越密集,氣壓梯度越強,越有利于玉樹地區(qū)大風(fēng)天氣的出現(xiàn)[3]。
4 物理量場
4.1 散度場
由圖3(a)可知,2007年12月27日8:00 500 hPa青海中東部處在輻合區(qū)中,其余均為輻散;玉樹北部地區(qū)有1個較弱的輻合中心,中心值約為-4×10-5/s;青海西側(cè)地區(qū)有1個較強的輻散中心,中心值為20×10-5/s。300 hPa上,青海省除小唐古拉山和玉樹地區(qū)為輻合外,其余地區(qū)均在輻散區(qū)中。200 hPa上,青海省除海西東部及環(huán)青海湖地區(qū)外,其余均在輻合區(qū)內(nèi),青海西側(cè)地區(qū)有1個較強的輻合中心,中心值為-30×10-5/s。
由圖3(b)可知,2013年12月25日8:00 500 hPa青海省大部分地區(qū)均處在輻合區(qū),在玉樹地區(qū)有2個輻合中心,中心值均為-4×10-5/s;青海西側(cè)地區(qū)有1個輻散中心,中心值為7×10-5/s。300 hPa上,青海省除小唐古拉山和海西大部外,其余地區(qū)均在輻合區(qū),青海西部有1個5×10-5/s的輻散中心。200 hPa上,青海省除小唐古拉山、青海湖以東在輻散區(qū)外,其余均在輻合區(qū),其中海西偏北部存在1個輻合中心,中心值為-2×10-5/s。
綜上所述,玉樹地區(qū)散度場高低空配置均為弱輻合,有利于大風(fēng)天氣的產(chǎn)生[4]。
4.2 相對濕度場
分析2007年12月27日8:00和2013年12月25日8:00 500 hPa相對濕度場可知,2007年12月27日8:00玉樹地區(qū)上空相對濕度在6%~14%之間,2013年12月25日8:00玉樹地區(qū)上空相對濕度也在6%~14%之間。2次過程期間玉樹地區(qū)上空相對濕度明顯<20%。
5 結(jié)論
2007年12月27日、2013年12月25日玉樹地區(qū)出現(xiàn)4個縣站大風(fēng)天氣是受西風(fēng)急流和地面冷高壓共同影響的結(jié)果,各物理量場參數(shù)也有較好的反映,可得出以下結(jié)論。
(1)500 hPa風(fēng)速>20 m/s,300 hPa風(fēng)速≥50 m/s,高層的冷平流導(dǎo)致大氣層結(jié)不穩(wěn)定,有利于高空動量下傳;玉樹地區(qū)受地形影響,海拔高,高空的動量傳到地面的距離短,易產(chǎn)生大風(fēng)天氣。
(2)地面上出現(xiàn)較強的冷高壓,冷高壓底部(玉樹地區(qū))的等壓線越密集,氣壓梯度越強,越有利于玉樹地區(qū)大風(fēng)天氣的出現(xiàn)。
(3)玉樹地區(qū)高低空散度場配置為高低層均為弱輻合,同時相對濕度明顯<20%,有利于該地大風(fēng)天氣的產(chǎn)生,可以作為未來12 h玉樹地區(qū)出現(xiàn)大風(fēng)的預(yù)報指標。
6 參考文獻
[1] 朱乾根,林錦瑞,壽紹文,等.天氣學(xué)原理和方法[M].4版.北京:氣象出版社,2007.
[2] 王江山,李錫福.青海天氣氣候[M].北京:氣象出版社,2004.
[3] 姚學(xué)祥.天氣預(yù)報技術(shù)與方法[M].北京:氣象出版社,2011.
[4] 楊麗敏,文勝軍,黃佩宇.2012年2月8—9日西藏大風(fēng)天氣成因分析[J].西藏科技,2013(11):56-58.