呼倫貝爾地區(qū)一次長(zhǎng)時(shí)間極寒天氣分析

楊保成

摘? 要：利用MICAPS資料，對(duì)2011年1月10日-16日呼倫貝爾地區(qū)出現(xiàn)的長(zhǎng)時(shí)間極寒天氣過(guò)程進(jìn)行綜合分析。結(jié)果表明：此次過(guò)程極渦長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定維持，不斷分裂出冷空氣南下，烏拉爾山高脊發(fā)展引導(dǎo)冷空氣南下東移與貝加爾湖附近冷空氣合并加強(qiáng)。此次過(guò)程低層冷平流較強(qiáng)，同時(shí)地面輻射降溫進(jìn)一步促使近地面溫度下降，這對(duì)今后發(fā)生類(lèi)似極寒天氣過(guò)程具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：呼倫貝爾;極寒;溫度平流

中圖分類(lèi)號(hào)：P458.122 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）26-0061-03

Abstract： Using MICAPS data， this paper makes a comprehensive analysis of the long-term extremely cold weather process in Hulunbuir area from January 10 to 16， 2011. The results show that the polar vortex is stable for a long time， and the cold air continues to split southward， and the development of the high ridge of Ural Mountain leads the cold air to move southward and eastward and strengthen the combination of cold air near Lake Baikal. In this process， the low-level cold advection is strong， and the surface radiation cooling further promotes the decrease of near-surface temperature， which can be used for reference for the occurrence of similar extremely cold weather process in the future.

Keywords： Hulunbuir; extremely cold; temperature advection

引言

低溫極寒天氣過(guò)程是極地或高緯度地帶強(qiáng)冷空氣向南爆發(fā)的過(guò)程[1]。以往對(duì)極寒天氣研究的并不多，大家主要以研究寒潮天氣過(guò)程為主。近年來(lái)，閆旭東[2]等對(duì)甘肅地區(qū)強(qiáng)寒潮天氣進(jìn)行了分析，指出了強(qiáng)寒潮的冷空氣堆積特征;馬素艷[3]等對(duì)2014年春季內(nèi)蒙古2次大風(fēng)降雪寒潮過(guò)程進(jìn)行了診斷分析，指出在氣候變暖的背景下，內(nèi)蒙古連續(xù)出現(xiàn)最強(qiáng)區(qū)域性寒潮的特點(diǎn)。然而針對(duì)呼倫貝爾這樣高緯度地區(qū)的極寒天氣研究卻比較少，所以，本文以呼倫貝爾地區(qū)2011年1月10日-16日的寒潮天氣為例，在分析環(huán)流形勢(shì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合溫度平流的特點(diǎn)，探討此次極寒天氣的成因，期望能對(duì)今后的極寒天氣過(guò)程預(yù)報(bào)提供科學(xué)合理的參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料選取

本文利用MICAPS資料，采用天氣學(xué)原理和天氣動(dòng)力學(xué)診斷分析方法，對(duì)呼倫貝爾地區(qū)2011年1月10-16日呼倫貝爾出現(xiàn)的極寒天氣進(jìn)行分析。

1.2 研究方法

根據(jù)氣象專(zhuān)業(yè)上制定的“寒冷程度等級(jí)表”，氣溫從-40℃以下至9.9℃，由低到高共分為八級(jí)。其中一級(jí)為“極寒”，代表-40℃以下的天氣;二級(jí)為“酷寒”，-30℃至-39.9℃。本次天氣過(guò)程主要關(guān)注-40℃以下的天氣。

2 天氣過(guò)程概述

2011年1月10日至16日，受冷渦持續(xù)影響，呼倫貝爾北部地區(qū)出現(xiàn)極寒天氣，一共有6個(gè)站出現(xiàn)低于-40℃的極寒天氣，其中最低溫度出現(xiàn)在圖里河鎮(zhèn)，14日08：00達(dá)到-47.7℃。本次極寒天氣持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，北部地區(qū)低于-40℃一直持續(xù)7天之久，這給當(dāng)?shù)厝藗兊纳睢⒊鲂性斐闪艘欢ǖ牟焕绊?，因此，有必要?duì)此次天氣過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，希望對(duì)今后的極寒天氣過(guò)程預(yù)報(bào)提供科學(xué)合理的參考依據(jù)。

3 環(huán)流形勢(shì)演變及影響系統(tǒng)

分析1月10日500hPa形勢(shì)場(chǎng)（圖略）發(fā)現(xiàn)，在貝加爾湖以北存在一個(gè)冷渦，中心為496位勢(shì)拾米，同時(shí)冷渦附近存在-48℃的冷中心，說(shuō)明冷空氣已經(jīng)在這里聚集;11日08：00，貝湖北部的冷渦進(jìn)一步南壓，同時(shí)新疆北部也出現(xiàn)一個(gè)冷渦中心，它不斷發(fā)展并向東移動(dòng);12日08：00，冷渦進(jìn)一步發(fā)展影響呼倫貝爾北部地區(qū)，冷渦中心為490位勢(shì)拾米，新疆北部的冷渦略有東移發(fā)展;13日08：00（圖1），位于呼倫貝爾北部的冷渦分裂為兩個(gè)，其中一個(gè)逐漸東移，后一個(gè)仍維持在貝湖附近，同時(shí)新疆北部的冷渦進(jìn)一步東移，將要與貝湖北部的冷渦有所合并;14日08：00，兩股冷空氣正式合并在一起影響呼倫貝爾大部地區(qū)，同時(shí)-44℃等溫線(xiàn)覆蓋呼倫貝爾大部，此時(shí)也是冷空氣最強(qiáng)的階段;15日08：00，冷渦主體進(jìn)一步東移，呼倫貝爾處于渦后西北氣流之中;16日08：00，冷渦移出，冷空氣勢(shì)力整體減弱，極寒天氣趨于結(jié)束。近地層925hPa形勢(shì)場(chǎng)（圖略）分析，13日08：00，-28℃等溫線(xiàn)一直影響呼倫貝爾北部地區(qū)，14日08：00，貝湖北部-32℃冷中心進(jìn)一步南壓，同時(shí)近地層風(fēng)速一直比較小，一直維持2-4m/s，風(fēng)速的減弱也有利于地面輻射降溫，進(jìn)一步降低了地面溫度，極寒天氣出現(xiàn)。

4 海平面氣壓場(chǎng)特征

從海平面氣壓場(chǎng)分析，呼倫貝爾地區(qū)受高壓前部影響之中，在貝加爾湖北部有一個(gè)高壓中心，13日08：00中心強(qiáng)度達(dá)到1045百帕，14日08：00繼續(xù)加強(qiáng)為1052.5百帕（圖2），可見(jiàn)冷高壓強(qiáng)度在不斷加強(qiáng)，說(shuō)明冷空氣勢(shì)力在不斷加強(qiáng)，冷空氣在高壓的作用下不斷下沉，進(jìn)一步降低了地面溫度，造成14日呼倫貝爾北部圖里河鎮(zhèn)最低氣溫達(dá)到-47.7℃極寒最低溫度。

5 垂直速度特征

在極寒天氣中，冷空氣的下沉運(yùn)動(dòng)是非常重要的，分析此次垂直速度場(chǎng)特征（圖3），從13日08：00 850hPa和700hPa的垂直運(yùn)動(dòng)可知，在呼倫貝爾北部地區(qū)無(wú)論低層還是中層，均存在8×10-3hPa/s至12×10-3hPa/s的下沉運(yùn)動(dòng)，而且中層的下沉運(yùn)動(dòng)比低層還要顯著，說(shuō)明冷空氣的下沉運(yùn)動(dòng)在中層更為明顯，這對(duì)出現(xiàn)極寒天氣都是十分有利的環(huán)境條件。

6 溫度平流特征

從溫度平流場(chǎng)（圖4）分析，13日08：00，700hPa、850hPa在呼倫貝爾地區(qū)西部和北部地區(qū)存在比較強(qiáng)的冷平流，尤其850hPa，呼倫貝爾北部的冷平流中心強(qiáng)度達(dá)到

-12×10-5℃/S，而且，低層的冷平流要比中層更加明顯，強(qiáng)度更大。這次冷平流持續(xù)時(shí)間也比較長(zhǎng)，這也是長(zhǎng)時(shí)間低溫極寒天氣一直在呼倫貝爾北部地區(qū)持續(xù)的一個(gè)重要原因，

而且，地面風(fēng)速一直維持2-4m/s，地面輻射降溫促使溫度進(jìn)一步降低，使地面最低溫度達(dá)到極寒天氣標(biāo)準(zhǔn)。

7 結(jié)束語(yǔ)

在此次長(zhǎng)時(shí)間極寒天氣過(guò)程，主要是極渦維持穩(wěn)定，不斷分裂冷空氣南下，同時(shí)烏拉爾山高脊發(fā)展引導(dǎo)高緯冷空氣南下，并與貝湖冷空氣結(jié)合，使得冷空氣可以長(zhǎng)時(shí)間在呼倫貝爾北部維持，從溫度平流分析，此次天氣過(guò)程冷平流比較強(qiáng)，同時(shí)地面風(fēng)速較弱利用地面輻射降溫，進(jìn)一步促進(jìn)了溫度的降低，使得北部地區(qū)最低溫度到達(dá)極寒天氣，這也是這次天氣過(guò)程的一個(gè)特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧潤(rùn)源.內(nèi)蒙古自治區(qū)天氣預(yù)報(bào)手冊(cè)[M].北京：氣象出版社，2012：460-480.

[2]閆旭東，祁萍，李菲，等.甘肅地區(qū)一次強(qiáng)寒潮天氣過(guò)程分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（20）：166-168.

[3]馬素艷，韓經(jīng)緯，宋桂英，等.2014年春季內(nèi)蒙古2次大風(fēng)降雪寒潮過(guò)程分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（20）：224-232.