阿拉善盟一次強寒潮天氣診斷分析

黃駿莉

摘要 利用高空、地面、區(qū)城站自動站觀測常規(guī)資料以及NCEP再分析資料，對2020年12月28-30日阿拉善盟強寒潮天氣進行診斷分析，結果表明，本次寒潮冷空氣源地位于新地島以東的洋面上，以北部南下入侵阿拉善盟地區(qū)，橫槽轉(zhuǎn)豎和強大的蒙古冷高壓是寒潮的主要影響系統(tǒng);前期回暖明顯為寒潮天氣提供了降溫空間，強盛的高空冷平流下沉入侵是造成本次寒潮天氣劇烈降溫的主要原因。

關鍵詞 寒潮;橫槽;冷平流;冷高壓

中圖分類號：S166

文獻標識碼：B

文章編號：2095-3305（2021）02-059-02

寒潮天氣是極地或高緯度地帶強冷空氣向南暴發(fā)的過程，以劇烈降溫為主要特點，時常伴有大風、沙塵暴和暴雪等災害性天氣，往往能引發(fā)多種嚴重的氣象災害，對農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)、交通和人民生活都有很大影響。寒潮是內(nèi)蒙古地區(qū)的主要氣象災害之一，寒潮天氣主要集中在冬半年（9月至翌年5月）。針對寒潮天氣過程，我國氣象研究工作者做了大量的研究工作，并取得了有意義的成果?？抵久鞯韧ㄟ^對我國56年寒潮活動特征分析，指出我國寒潮強冷空氣活動頻次呈明顯下降趨勢。有學者分析了我國寒潮活動的特征及其可能的原因，指出西伯利亞高壓和冬季風強度的減弱，西伯利亞上空低層冷堆溫度和中國地表溫度的顯著升高是中國寒潮及其相伴隨大風頻次減少的可能原因。有學者從等熵位渦方面分析，指出位渴擾動的強度和時間曲線的轉(zhuǎn)折點對寒潮醞釀和暴發(fā)有指示意義。研究者對遼寧“1124”強寒潮天氣過程進行分析，指出寒潮醞釀階段差動渦度平流、差動溫度平流有利于寒潮地面高壓強烈發(fā)展并向東偏南方向移動。

進入2020年冬季，受拉尼娜現(xiàn)象影響，冷空氣活動頻繁，阿拉善盟12月平均氣溫較常年偏低。12月28-30日強寒潮天氣過程是2020年入冬以來降溫幅度最大、范圍最廣的一次寒潮天氣，因此有必要對此次強寒潮天氣環(huán)流形勢、寒潮路徑和強度深入分析，進一步提高對此類寒潮的認識，積累寒潮預報經(jīng)驗，為阿拉善盟寒潮天氣的預報和防御提供參考依據(jù)。為方便敘述，文中將阿拉善盟簡稱為阿盟

1天氣實況

2020年12月28日至30日，受強冷空氣影響，阿盟大部地區(qū)出現(xiàn)寒潮天氣，其中額濟納旗大部地區(qū)、阿右旗東部、阿左旗中部和南部地區(qū)、高新區(qū)、烏蘭布和示范區(qū)達到強寒潮標準，部分地區(qū)達到特強寒潮標準，12月30日最低氣溫降至32.1℃（巴彥陶來）至-18.8℃（巴丹吉林鎮(zhèn)）。最大降幅出現(xiàn)在額濟納旗巴彥陶來，為18.1℃。在本次強寒潮過程中，全盟66個有資料的區(qū)域自動站點中，60個站點達到寒潮標準，其中45個站點達到強寒潮標準，25個站點達到特強寒潮標準。此次強寒潮過程是2020年降溫幅度最大、范圍最廣的一次強降溫過程。本文采用的強寒潮標準根據(jù)國家標準（GB/T21987-2017）中的相關規(guī)定，即24h內(nèi)日最低氣溫下降幅度≥10℃，或48h下降幅度≥12℃，或72h下降幅度≥14℃，且過程日最低氣溫≤2℃的冷空氣活動。

2環(huán)流形勢分析

2.1500hPa環(huán)流形勢及影響系統(tǒng)演變

在冷空氣形成初期，整個環(huán)流形勢以緯向環(huán)流為主，緯向環(huán)流中有弱的槽脊發(fā)展。冷空氣源地位于新地島以東的洋面上。在17日08時新地島地區(qū)開始有冷渦初步形成，中心強度為504dagpm。之后弱的槽脊開始緩慢發(fā)展，20日08時，環(huán)流形勢調(diào)整為兩脊槽，從成里島至我國東北為高壓脊控制，新地島冷渦中心逐漸加強，中心強度增強至496dagpm，并配合-44℃溫度中心。22日20時，冷渦中心移至中西伯利亞，受冷渦底部的高壓脊阻擋影響，冷空氣持續(xù)在中西伯利亞地區(qū)堆積并加強，冷中心強度增強到-48℃。24日20時冷渴中心在旋轉(zhuǎn)過程中分為東西兩部分，東邊的冷渴填塞減弱東移影響東北地區(qū)，西邊的冷槽繼續(xù)加強為冷渦，隨后南下造成阿盟的寒潮天氣。同付烏拉爾山脊后有暖平流北上，促使烏拉爾山高壓脊加強，脊前偏北風也隨之不斷増大，使得冷空氣在貝加爾湖附近的橫槽內(nèi)堆積。27日20時，橫槽移至貝湖地區(qū)，500hPa和700hPa鋒區(qū)都壓入蒙古地區(qū)，700hPa10個緯距有7條等溫線，鋒區(qū)較強（圖1a）。隨后橫槽繼續(xù)南壓，在28日20時，高空溫度線明顯落后于高度線，大氣斜壓性增強，鋒區(qū)開始影響阿盟大部，高壓脊前的偏北風也在逐漸增大，并引導冷空氣南下開始影響阿盟（圖1b），29日08時寒潮天氣暴發(fā)，30日08時脊前偏北風繼續(xù)增大，偏北風攜帶冷空氣繼續(xù)侵入阿盟，同時天空云系打開，受輻射降溫影響，30日早晨大部地區(qū)的氣溫達到本次寒潮過程的最低溫度。

2.2地面系統(tǒng)演變

冷高壓最初形成于極地附近，25日閉合冷高壓移至新地島附近，隨著冷空氣不斷南下并在中西伯利亞不斷堆積，到26日20時冷高壓中心強度為1047.5hPa，其前部的冷鋒自西北向東南方向移動，26日20時，鋒面氣旋進入蒙古地區(qū)，同時阿盟也處在地面低壓的控制中，氣溫有所回升。隨著高空鋒區(qū)南壓，地面冷鋒也進入蒙古，其后部的冷高壓明顯增強，且移速加快，27日20時，冷高壓強度達到1060hPa冷鋒在28日08時進入阿盟，同時高空鋒區(qū)也壓進北部地區(qū)，鋒后冷高壓也繼續(xù)加強，中心強度達到了1075hPa，29日08時，隨著冷空氣的繼續(xù)侵入，冷鋒移出了阿盟，冷高壓繼續(xù)南壓加強，并且中心強度達到1080hPa，氣溫迅速下降，寒潮天氣全面暴發(fā)。30日清晨，隨著云系打開，天空狀況轉(zhuǎn)晴，受輻射降溫影響，全盟大部地區(qū)出現(xiàn)本次寒潮過程中的最低氣溫。

3寒潮天氣成因分析

3.1地面冷高壓強度大，前期回暖明顯本次寒潮天氣過程中地面冷高壓強度大，冷高壓最強時達到了1080hPa，對比本地寒潮標準，在1月份冷高壓強度達到1045hPa可以達到一般性寒潮標準，達到1060hPa可以達到強寒潮標準。本次寒潮達到1080hPa，在歷史寒潮個例中也并不多見，強冷高壓導致全盟大部地區(qū)降溫幅度達到強寒潮，部分地區(qū)達到特強寒潮標準。前期地面氣溫回暖比較明顯。寒潮暴發(fā)前，12月22～-26日全盟最高氣溫出現(xiàn)持續(xù)性升高，25日開始到27日大部地區(qū)最高氣溫都維持在0℃上，持續(xù)回暖過程有利于強冷空氣入侵后出現(xiàn)較大溫度差，更易達到強寒潮天氣。

3.2高空冷平流作用

在這次強寒潮天氣過程中，強盛的高空冷平流下沉入侵是造成強降溫的主要原因。從700hPa溫度平流分布圖中可以看出，冷平流在27日20時開始影響到阿盟西部地區(qū)，和低溫實況對比，右旗地區(qū)降溫幅度較小，28日20時冷平流控制大部地區(qū)，尤其東部地區(qū)冷平流強度更強，強度達到-24×10°℃s，從降溫幅度來看，阿盟東部地區(qū)整體降溫幅度要大于西部地區(qū)。

4結論

（1）本次寒潮過程中，66個區(qū)域自動站中有55個站48h內(nèi)最低氣溫下降12℃以上，降溫幅度最大的地區(qū)主要在額濟納旗中部、阿右旗東南部以及阿左旗南部，是2020年最強寒潮過程。

（2）本次冷空氣源地是新地島以東的洋面上，冷中心強度達到-48℃，冷空氣沿北路南下入侵阿拉善盟地區(qū)。橫槽轉(zhuǎn)豎以及達到1080hPa的強大蒙古冷高壓是本次寒潮的主要影響系統(tǒng)。

（3）前期回暖明顯為寒潮天氣提供了更多的降溫空間，強盛的高空冷平流下沉入侵是造成本次寒潮天氣劇烈降溫的主要原因。

參考文獻

[1]康志明，金榮花，鮑媛媛，1951-2006年期間我國寒潮活動特征分析高原氣象[J]2010，29（2）：420-428

責任編輯：黃艷飛