李征平,張福娟,吳　桐(伊春市氣象局，黑龍江伊春153000)

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2015年2月6-9日伊春地區(qū)寒潮天氣過程分析

李征平,張福娟,吳桐
(伊春市氣象局，黑龍江伊春153000)

摘要：本文針對伊春地區(qū)2015年2月6-9日爆發(fā)的寒潮，應(yīng)用天氣學(xué)原理從大尺度環(huán)流形勢特征、天氣過程特點(diǎn)的成因?qū)Υ诉^程進(jìn)行了分析，并得出了此次寒潮天氣爆發(fā)預(yù)報(bào)的著眼點(diǎn)。此次寒潮天氣是由于歐洲西北部冷空氣在蒙古-貝加爾湖附近地區(qū)聚積，匯成一股寒冷的空氣，自西北向東南方向移動(dòng)；同時(shí)地面冷高壓不斷分裂補(bǔ)充，高壓前的低壓冷鋒東移造成伊春地區(qū)迅速降溫，達(dá)到寒潮標(biāo)準(zhǔn)。歐亞大陸中高緯度500 hPa大“Ω”流型為本次寒潮天氣的產(chǎn)生提供了有利的環(huán)流背景。

關(guān)鍵詞：寒潮爆發(fā)；環(huán)流特征；預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)

1　引言

寒潮，就是北方的冷空氣大規(guī)模地向南侵襲我國，造成大范圍急劇降溫和偏北大風(fēng)的天氣過程。寒潮的主要天氣特點(diǎn)是劇烈降溫和大風(fēng)，有時(shí)還伴有雨、雪、雨淞或霜凍。它能導(dǎo)致江河封凍、交通中斷、牲畜和農(nóng)作物遭受凍害，但與此同時(shí)也有利于農(nóng)業(yè)上冬小麥越冬。在每年的9月至次年的5月期間，我國都可有寒潮發(fā)生。伊春位于黑龍江的中北部，受寒潮等災(zāi)害性天氣的影響較大。影響伊春的寒潮有時(shí)伴有暴風(fēng)雪，氣溫變化幅度大，最低氣溫異常偏低，是伊春地區(qū)主要災(zāi)害性天氣之一。因此，做好寒潮天氣過程預(yù)報(bào)，既可以為交通、農(nóng)業(yè)部門能及時(shí)有效的采取積極措施預(yù)防其危害服務(wù)，也有助于地方政府對防災(zāi)減災(zāi)做出正確的決策，有利于人們的日常出行。同時(shí)也可以利用其有利因素為人們的生產(chǎn)生活服務(wù)，更好的貢獻(xiàn)于社會。

2　天氣實(shí)況

2015年2月6-9日，受寒潮系統(tǒng)強(qiáng)冷空氣東移南下影響，黑龍江省的部分縣市出現(xiàn)大幅度降溫的天氣，隨著強(qiáng)冷空氣的入侵，氣溫明顯下降。在7—9 日48 h內(nèi)，慶安、鐵力、綏棱等15個(gè)縣市48 h最低氣溫降溫幅度達(dá)8℃以上，其中慶安48 h最低氣溫降溫幅度達(dá)18℃，為全省之最，其次是鐵力地區(qū)，最低氣溫48 h降溫幅度達(dá)17℃。伊春地區(qū)在此次寒潮天氣過程中溫度變化明顯，按照寒潮藍(lán)色預(yù)警信號標(biāo)準(zhǔn)(48 h下降8℃，最低氣溫≤4℃，陸地風(fēng)力≥5 級)要求，根據(jù)伊春觀測站的實(shí)況資料，伊春地區(qū)五個(gè)觀測站點(diǎn)全部達(dá)到寒潮降溫標(biāo)準(zhǔn)。受這次寒潮天氣影響，強(qiáng)烈的降溫天氣給伊春地區(qū)的林業(yè)、農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和當(dāng)?shù)厝嗣竦纳钤斐闪瞬煌潭鹊挠绊憽?/p>

3　寒潮天氣過程的形成和特點(diǎn)

3.1高空形勢分析

2月6日08時(shí)500 hPa高空圖上，歐亞大陸為兩槽一脊型，貝加爾湖以東至鄂霍次克海一帶為階梯槽，以西為強(qiáng)大的脊控制，在蒙古北部有阻塞高壓維持。在關(guān)鍵區(qū)（西伯利亞東部），極地冷空氣隨高壓脊前的偏北氣流南下，等溫線落后于等高線，二者交角較大，冷平流較強(qiáng)（圖1）。此時(shí)等溫線的冷中心數(shù)值達(dá)到-44℃，位置有些偏北，位于100-120°E，55-65°N區(qū)域，伊春市位于冷空氣前沿。700 hPa上，溫度場冷中心也東移南下到相同位置，中心值達(dá)到-32℃。在850 hPa上與700 hPa和500 hPa高度上相對應(yīng)的溫度場冷中心也同樣位于55-65°N，100-120°E，中心值-32℃。

6日20時(shí)500 hPa圖上，貝加爾湖西部高壓脊在暖平流動(dòng)力加壓作用下發(fā)展并緩慢東移，環(huán)流經(jīng)向度明顯加大，脊前偏北氣流引導(dǎo)極地冷空氣不斷向南輸送，高脊東側(cè)的低值系統(tǒng)加深、加強(qiáng)，冷空氣也隨著加強(qiáng)南下東移。850 hPa上高空冷渦已經(jīng)移到黑龍江地區(qū)，中心場壓在黑河，伊春位于冷渦前部。

7日08時(shí)高空500 hPa上，位于蒙古—黑龍江的橫槽轉(zhuǎn)豎由緯向環(huán)流調(diào)整為經(jīng)向環(huán)流，等溫線與等壓線基本平行，黑龍江省上空有5根等溫線，在-32--48℃，此時(shí)冷中心值達(dá)到-48℃，壓在大興安嶺地區(qū)，伊春市位于冷空氣下部的鋒區(qū)內(nèi)，寒潮天氣爆發(fā)，伊春地區(qū)開始劇烈降溫。700 hPa上，等溫線略落后于等高線，冷中心加強(qiáng)，中心值降至-36℃，并東移南下至45-55°N，110-130°E。7日08時(shí)850 hPa上冷中心位于蒙古附近，中心值為-32℃，而低渦中心位于黑龍江北部地區(qū)，黑龍江省上空同樣存在6根等溫線，在-12--32℃之間，等溫線明顯落后于等壓線，與此同時(shí)等溫線與等壓線交角在45°-90°之間。

歐亞大陸中高緯度500 hPa大“Ω”流型為本次寒潮天氣的產(chǎn)生提供了有利的環(huán)流背景。從500 hPa 到850 hPa的高低空配置可表明冷平流隨高度減弱，地面低壓得以發(fā)展。

3.2地面形勢分析

5日08時(shí)開始從西伯利亞地區(qū)移來的冷空氣，自西北向東南方向移動(dòng)，影響我國東北、內(nèi)蒙古、華北以及華東大部分地區(qū)。此次影響黑龍江省大部分地區(qū)的寒潮冷空氣源地可以追溯到新地島，冷空氣經(jīng)過西伯利亞西部地區(qū)南下到蒙古中部，在此地堆積后向東南移后影響黑龍江省，其中伊春地區(qū)受此系統(tǒng)影響明顯。

地面低壓冷鋒在5日08時(shí)已經(jīng)移動(dòng)到內(nèi)蒙古北部地區(qū)；隨著低壓后部冷高壓的不斷分裂補(bǔ)充南下，分裂的冷高壓中心向東南移動(dòng)并逐漸加強(qiáng)，地面低壓冷鋒移至120-130°E，6日08時(shí)進(jìn)入黑龍江省，伊春地區(qū)位于低壓中心前沿，本站氣壓為1017.6 hPa，最低氣溫為-18.3℃，冷高壓中心在蒙古附近90-100°E，45- 55°N間，中心強(qiáng)度為1060.0 hPa。7 日08時(shí)地面低壓冷鋒加速南下，在一天內(nèi)就東移南壓至牡丹江—朝鮮半島，冷鋒后24 h變溫明顯。隨著500 hPa和700 hPa高空冷平流加強(qiáng)東移，氣溫開始下降；8日08時(shí)以后地面冷鋒東移入海，9日08時(shí)500 hPa豎槽位于日本海附近，地面冷鋒已完全進(jìn)入南海，此次的寒潮侵襲我國過程結(jié)束。

4　此次寒潮天氣預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)

根據(jù)此次寒潮天氣過程的形成及特點(diǎn)，可從以下5個(gè)方面分析預(yù)報(bào)2015年2月6-9日的寒潮天氣：

（1）在高空圖上，中高緯度地區(qū)歐亞大陸環(huán)流呈兩槽一脊型，貝加爾湖以東至鄂霍次克海一帶為階梯槽，在蒙古以北有阻塞高壓維持。

（2）根據(jù)此次地面和高空的實(shí)況分析，此次寒潮系統(tǒng)在西伯利亞-蒙古500 hPa上空有中心強(qiáng)度值達(dá)到-48℃的冷中心，同時(shí)在700 hPa對應(yīng)位置上也有一冷中心，中心值達(dá)到-36℃，而地面圖上又有強(qiáng)的冷高壓、副冷鋒與之配合，此時(shí)強(qiáng)冷空氣在從歐洲西部東移南下并開始在蒙古地區(qū)堆積，為此次寒潮爆發(fā)提供了必要條件。

（3）此次過程在關(guān)鍵區(qū)（西伯利亞東部）內(nèi)7日08時(shí)高空500 hPa圖上等溫線有5條，同時(shí)在高空700 hPa天氣圖上有4條等溫線。

（4）在地面圖上，在貝加爾湖以西有冷高壓不斷分裂補(bǔ)充，分裂的冷高壓東移南下，并推動(dòng)著地面低壓冷鋒東移影響黑龍江省伊春地區(qū)。

（5）此次冷空氣是經(jīng)由蒙古沿西北方向侵入我國，鋒前有西南風(fēng)，鋒后為西北風(fēng)，有此路徑的寒潮天氣則以降溫、大風(fēng)和霜凍為主，降水不明顯。

5　 EC數(shù)值預(yù)報(bào)模式檢驗(yàn)

（1）此次寒潮天氣過程，將數(shù)值預(yù)報(bào)中的歐洲中心預(yù)報(bào)的500 hPa高空場以及24 h預(yù)報(bào)場與實(shí)況的形勢場和溫度場相比較，可以看出歐洲中心預(yù)報(bào)的高度場和溫度場的移動(dòng)速度和路徑與實(shí)況基本一致。在24 h預(yù)報(bào)中，實(shí)況的形勢場比歐洲中心預(yù)報(bào)的強(qiáng)度略小，實(shí)況溫度場冷中心值比EC預(yù)報(bào)場的冷中心值高4℃左右。

（2）通過對歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)中海平面氣壓場以及其24 h預(yù)報(bào)場和實(shí)況的海平面氣壓相對比，可以發(fā)現(xiàn)歐洲中心預(yù)報(bào)場和實(shí)況場兩者符合度也很高，地面倒槽、低壓的移動(dòng)路徑和形狀都非常相似，但是二者的中心強(qiáng)度值略有不同，此次寒潮過程歐洲中心預(yù)報(bào)場預(yù)報(bào)的海平面氣壓的中心值略低于實(shí)況。

因此可以看出，歐洲中心的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品對寒潮天氣的預(yù)報(bào)是有很高的參考價(jià)值的，可以根據(jù)數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品來預(yù)報(bào)寒潮系統(tǒng)的移動(dòng)路徑以及其強(qiáng)度，并且數(shù)值產(chǎn)品對寒潮的爆發(fā)開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間的預(yù)報(bào)有一定的可信度。

6　小結(jié)

（1）此次寒潮天氣過程是由于高壓脊前的偏北氣流引導(dǎo)極地冷空氣不斷向南輸送，高壓脊東側(cè)的低值系統(tǒng)不斷加深、加強(qiáng)，導(dǎo)致冷空氣也隨著加強(qiáng)南下東移造成的。歐洲西部的強(qiáng)冷空氣在蒙古地區(qū)的不斷堆積加強(qiáng)，為此次的寒潮爆發(fā)提供必要條件。

（2）歐亞大陸500 hPa中高緯度大“Ω”流型為此次寒潮天氣的產(chǎn)生提供了有利的環(huán)流背景。東亞大槽經(jīng)歷了一次新陳代謝后，長波波長變長。

（3）貝加爾湖以西的地面冷高壓不斷分裂補(bǔ)充，冷高壓前低壓中心內(nèi)冷鋒東移，500 hPa至850 hPa的高低空配置中冷平流隨高度減弱，是此次寒潮爆發(fā)的重要條件。此次寒潮天氣是在7日08時(shí)后爆發(fā)并影響黑龍江省大部分地區(qū)，伊春地區(qū)全區(qū)的氣溫下降明顯。此次寒潮于9日地面冷鋒移入日本海域后結(jié)束。

（4）此次寒潮發(fā)展前期伊春地面增溫，是由于暖脊和地面降水的共同作用產(chǎn)生的，在寒潮降溫前的溫度上升，隨著冷平流的東移南下，為伊春出現(xiàn)寒潮天氣并伴隨著劇烈的降溫提供了有利的條件。

（5）寒潮發(fā)展的前期，強(qiáng)冷空氣在西伯利亞-蒙古地區(qū)的堆積和后期的橫槽轉(zhuǎn)豎是此次寒潮天氣預(yù)報(bào)的著眼點(diǎn)。

（6）寒潮藍(lán)色預(yù)警信號的預(yù)報(bào)中主要的內(nèi)容是最低氣溫在48 h內(nèi)下降8℃以上，以及出現(xiàn)5級及以上的大風(fēng)。在此次寒潮爆發(fā)的天氣過程中伊春地區(qū)最低氣溫的降幅已經(jīng)達(dá)到寒潮藍(lán)色預(yù)警信號標(biāo)準(zhǔn)，并伴有霜凍，降水不明顯。但是對應(yīng)的風(fēng)速大都還沒有達(dá)到預(yù)警信號標(biāo)準(zhǔn)，平均風(fēng)力沒有達(dá)到5級。由于此次寒潮過程影響地區(qū)一般都?xì)鉁刈兓却?，最低氣溫異常偏低，所以此次降溫過程仍然是一次明顯的寒潮天氣過程。

Process analysis of the cold wave happened during February 6-9, 2015 in Yichun area

LI Zheng-ping，ZHANG Fu-juan，WU Tong
（Yichun Meteorological Bureau，Heilongjiang Yichun 153000）

Abstract:Analyzed the outbreak of cold wave during Feburaury 6-9,2015 in Yichun area on the angle of the large scale circulation features and the cause of weather process features with the weather application theory, and get the forecast focus of the outbreak of the cold wave weather. The cold weather is due to northwestern Europe cold air accumulated in the vicinity of the Mongolia Baikal, merged into a blast of cold air and moved from northwest to southeast direction. And surface cold high pressure continuous division, the low pressure cold front before the high pressure eastward caused rapid cooling in Yichun Area and reached the cold wave standard. The ‘Ω’stream pattern of 500 hPa in Eurasian provided the favorable circulation environment to the cold wave weather.

Key words:The outbreak of the cold wave; circulation characteristics; forecast focus

第一作者簡介：李征平（1966-），男，河北省遵化市人，齊齊哈爾大學(xué)，本科生，工程師.

收稿日期：2016－1－1

文章編號：1002－252X(2016)01－0018－03

中圖分類號：P458.1+22

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A