曹滿,陳庚
(1.吉林省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心,吉林吉林 130000;2.扶余市氣象局,吉林扶余 131200)
吉林省位于東北的中部地區(qū),地勢(shì)呈現(xiàn)東南高、西北低的特征,屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明、雨熱同季。春季大風(fēng)天氣頻繁出現(xiàn),夏季降水較多且溫度高,秋季天高氣爽,冬季寒冷漫長(zhǎng)。受到大興安嶺和長(zhǎng)白山脈之間的地形狹管效應(yīng)影響,境內(nèi)大風(fēng)天氣頻繁出現(xiàn),風(fēng)力強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),出現(xiàn)的過(guò)程中往往伴隨著揚(yáng)沙天氣。大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)會(huì)降低空氣相對(duì)濕度,增加火災(zāi)隱患,給人們的日常生產(chǎn)生活帶來(lái)較大影響,有時(shí)還會(huì)吹壞大棚、掀掉屋頂防水設(shè)施等,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響較大。吉林省每年都會(huì)出現(xiàn)因強(qiáng)冷空氣造成的大風(fēng)災(zāi)害性天氣,危害性較強(qiáng)且頻率較高,成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文以2018年11月26日吉林省的大風(fēng)天氣過(guò)程為例,對(duì)其的環(huán)流形式、天氣預(yù)報(bào)、預(yù)警信號(hào)發(fā)布等進(jìn)行分析,總結(jié)大風(fēng)天氣的預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn),為今后大風(fēng)天氣預(yù)報(bào)提供參考借鑒。
2018年11月26日8時(shí)到20時(shí),吉林省中部地區(qū)出現(xiàn)了一次大風(fēng)降雪天氣,風(fēng)向以西南和偏南大風(fēng)為主,最大風(fēng)力達(dá)到了7級(jí),瞬時(shí)風(fēng)力則高達(dá)10級(jí)。大風(fēng)天氣出現(xiàn)的過(guò)程中,在刮壞護(hù)欄的同時(shí),還刮倒了一部分樹木,同時(shí)還對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活造成了不同程度的影響。
在大風(fēng)天氣還沒(méi)有出現(xiàn)之前,歐亞大陸中高緯度地區(qū)較為平直,在巴爾喀什湖有高壓脊出現(xiàn),并隨著時(shí)間的推移不斷發(fā)展加強(qiáng)直至到達(dá)新疆地區(qū),與此同時(shí)高壓脊前有西北氣流出現(xiàn),且強(qiáng)度不斷增加,受到上下游效應(yīng)的影響,使得貝加爾湖東部地區(qū)的冷渦強(qiáng)度不斷增加,而北渦南槽的形式逐漸凸顯;強(qiáng)冷空氣出現(xiàn)在貝加爾湖北部地區(qū),沿著槽后呈現(xiàn)出明顯的下滑趨勢(shì),而槽中則出現(xiàn)了明顯的冷平流,隨著時(shí)間的推移斜壓性不斷加強(qiáng);在地面鋒線后分布有高空槽,出現(xiàn)在吉林省的這次大風(fēng)天氣過(guò)程是較為典型的第一型冷鋒天氣。有明顯的切變線出現(xiàn)在東北北部到山東半島一帶;高空槽到達(dá)吉林省西部地區(qū)后,有密集的等壓線出現(xiàn),較強(qiáng)的氣壓梯度力給西南偏南大風(fēng)天氣的出現(xiàn)提供了有利條件。由此不難看出,2018年11月26日吉林省大風(fēng)天氣過(guò)程是冷渦、高空槽和低壓系統(tǒng)共同作用的結(jié)果。
對(duì)于出現(xiàn)在吉林省的這次大風(fēng)天氣來(lái)說(shuō),以低壓和氣旋大風(fēng)為主,在對(duì)該種類型大風(fēng)天氣進(jìn)行預(yù)報(bào)的過(guò)程中可以結(jié)合天氣模型和物理量診斷。在槽后脊前有西北走向的大風(fēng),同時(shí)還集聚了大量的冷空氣,促進(jìn)了強(qiáng)氣壓梯度風(fēng)的出現(xiàn)。地面氣壓數(shù)值呈現(xiàn)出大幅度增加的趨勢(shì),變壓風(fēng)強(qiáng)度也隨之增大,隨著時(shí)間的變化冷空氣不斷下沉,動(dòng)量也開始降低。大風(fēng)所到區(qū)域內(nèi),梯度尤以低壓前部的最大,且大風(fēng)持續(xù)時(shí)間以低壓強(qiáng)度的增大而不斷延長(zhǎng),且風(fēng)力也隨之增強(qiáng)。通過(guò)分析大風(fēng)影響區(qū)域內(nèi)的氣象要素?cái)?shù)據(jù),在500 hPa中高緯度地區(qū),有低壓帶出現(xiàn)在東北北部到華北中部一帶,且強(qiáng)度相對(duì)較大;700 hPa和850 hPa不同高度處均存在風(fēng)切變,且伴隨著深厚的高空槽;有冷平流出現(xiàn)在吉林省西部500 hPa高空處,強(qiáng)度較大。由于地面冷鋒和高空槽間的相互配合,使得槽后冷平流強(qiáng)度增加,促進(jìn)了高空槽的進(jìn)一步加深。對(duì)于出現(xiàn)在槽前的西南風(fēng)來(lái)說(shuō),由于同等壓線間存在夾角,有利于氣壓梯度的增加,是導(dǎo)致低壓前部暖空氣密度增加的主要原因,再加上在高空風(fēng)動(dòng)量下傳的過(guò)程中,地面風(fēng)力沒(méi)有明顯增加趨勢(shì),進(jìn)一步促進(jìn)了吉林省大風(fēng)天氣的發(fā)生發(fā)展。
由于低壓前部的暖平流出現(xiàn),使得低壓近地面層有明顯的負(fù)變壓中心出現(xiàn),變壓風(fēng)對(duì)地面風(fēng)速的增加有一定的推動(dòng)作用,低壓前部氣壓梯度較大的區(qū)域很容易引發(fā)大風(fēng)天氣。因此,需要全面分析垂直速度、正負(fù)變壓大值區(qū)、地面鋒區(qū)、急流等。在暖鋒前后24 h變壓分布中,冷暖空氣活動(dòng)發(fā)揮著十分重要的作用,且24 h變壓數(shù)值在對(duì)低壓大風(fēng)天氣進(jìn)行預(yù)報(bào)的過(guò)程中有很好的參考作用。2018年11月26日20時(shí),低壓前后的正負(fù)變壓差值在10 hPa左右,而低壓前部西南風(fēng)在變壓梯度較大的正變壓中心附近的風(fēng)力強(qiáng)度有10級(jí)左右,大風(fēng)出現(xiàn)在負(fù)變壓中心附近變壓梯度最大的區(qū)域。
2018年11月26日吉林省的這次大風(fēng)天氣的主要影響區(qū)域是吉林省中部地區(qū),由于位于長(zhǎng)白山和大興安嶺間的東北平原上,具有較小的摩擦力;大風(fēng)移動(dòng)路徑幾乎與大興安嶺和長(zhǎng)白山走向一致,且呈現(xiàn)出東北-西南走向,且主要位于長(zhǎng)白山脈西側(cè),由于狹管效應(yīng)的出現(xiàn)為大風(fēng)天氣的出現(xiàn)提供了有利條件。吉林省這次的大風(fēng)天氣其地形和低壓間相互配合的主要原因,有一西南走向的大風(fēng)出現(xiàn)在低壓前部,再加上與地形之間的高度契合,對(duì)于大風(fēng)天氣也較為有利。
吉林省氣象臺(tái)11月26日6時(shí)40分發(fā)布大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警信號(hào):預(yù)計(jì)未來(lái)24小時(shí),白城、松原、長(zhǎng)春、四平、遼源、吉林有5~6級(jí)西南風(fēng),瞬間風(fēng)力可達(dá)7~8級(jí)。請(qǐng)注意做好防風(fēng)、防火工作。預(yù)計(jì)未來(lái)24 h,白城、松原、長(zhǎng)春、四平、遼源、吉林有5~6級(jí)西南風(fēng),瞬間風(fēng)力可達(dá)7~8級(jí)。請(qǐng)注意做好防風(fēng)、防火工作。針對(duì)此次大風(fēng)天氣過(guò)程,吉林省各級(jí)氣象局密切關(guān)注天氣變化,加強(qiáng)預(yù)報(bào)預(yù)警,積極做好服務(wù)。通過(guò)國(guó)突預(yù)警平臺(tái)、手機(jī)短信、微信、微博等多種渠道及時(shí)將預(yù)報(bào)信息向社會(huì)公眾發(fā)布,并提醒公眾,大風(fēng)天氣盡量減少出行,路上要注意可能被風(fēng)吹落的物體,同時(shí)提醒相關(guān)單位注意森林防火工作。
①大風(fēng)災(zāi)害在吉林省較為常見,每年因大風(fēng)天氣的出現(xiàn),使得工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失嚴(yán)重,再加上地形條件的作用,冷渦、低壓、高空槽是大風(fēng)天氣的主要影響系統(tǒng)。②吉林省這次大風(fēng)天氣是槽前西南風(fēng)和等壓線斜交,增加了氣壓梯度,低壓前部暖空氣密度較大,高空風(fēng)動(dòng)量下傳增大了地面風(fēng)速,推動(dòng)了大風(fēng)天氣的發(fā)生發(fā)展。③低壓和特殊的地形條件是大風(fēng)天氣出現(xiàn)的主要原因,再加上西南風(fēng)和地形高度間的契合,對(duì)于大風(fēng)天氣的出現(xiàn)較為有利。