2022年10月2—4日七台河市一次寒潮天气过程个例分析.pdf

249农业灾害研究 2023,13(8)2022 年 10 月 24 日七台河市一次寒潮天气过程个例分析胡玥明，曲艳秀，徐竟涵七台河市气象局，黑龙江七台河 154600摘要 为更好地研究七台河市寒潮天气过程的环流形势，为预报服务提供参考，选取秋季一场较强寒潮过程和降温前期形势进行分析，该过程具有典型的环流背景，包括东亚倒流型的建立、乌山阻塞高压的建立与崩溃、横槽转竖等特征，得出寒潮暴发的天气学成因。关键词 七台河市；寒潮天气过程；环流形势中图分类号：P458.1+22 文献标识码：B 文章编号：20953305(2023)080249-03寒潮是指大范围强冷空气在一定的环流形势下向南暴发的现象，其中期、短中期天气过程与西风带长波槽有关，是一种阶段性特征。此次寒潮过程出现在秋季，导致七台河市出现明显降温、大风天气以及降水，2022年10月4日凌晨最低气温降至0 以下，出现霜冻，对于人民的生产生活、交通安全，尤其是农业方面造成较大影响。采用MICAPS中的ECMWF高分辨率数据以及实况数据分析了2022年10月24日的寒潮过程以及降温前期（2022年9月2710月1日）的环流形势，得出其天气学成因。1 天气实况2022年9月2710月1日 为 降 温前期，七台河市以晴到多云天气为主，风向多为西南风或偏西风，最低气温4.29.4，均出现在06:0008:00。10月23日08:00，七台河市最低气温出现“倒温度”，2日最低气温11.6，出现在23:00，基础温度较前期升高。3日09:004日04:00为主要降温时段，根据黑龙江省气象灾害预警信号发布标准和防御指南，24 h内，31个站点（总共32个站点）达到黄色预警标准，最低气温下降10 以上且低于4。4日白天为大风时段，全部站点达到蓝色预警标准，小时极大风速超过14 m/s且持续。3日为降水时段，52个站点（总共54个站点，含单雨量站）出现降水，1个为大雨，其余均为小雨或中雨。2 前期环流形势降温前期，500 hPa受弱槽弱脊交替控制；700 hPa比湿12 g/kg，水汽条件较差；850 hPa以偏西风和西南风为主且无风切变，动力抬升作用较弱，以晴到多云天气为主，个别时段有阵雨。9月2728日，欧 亚 大 陆 倒流型已建立，乌山浅脊与北大西洋暖高压向东发展的正变高叠加形成乌山脊，并沿东北方向向极区伸展；乌山脊附近形成阻塞高压。北太平洋暖脊收缩到鄂海地区，同时极涡加强南压，形成东亚地区倒流型，此时七台河市受较平直的西风带长波槽控制，850 hPa等温线 稀疏。9月29日，500 hPa乌山脊东侧，-36 冷中心与532 hPa低压中心均位于贝湖西北部，低涡槽前疏散，有正相对涡度平流，有利于槽的加深；乌山脊后有暖平流，且温度场落后于高度场，有利于脊的发展加强（图1）1。此时低槽与北支槽、南支槽形成阶梯槽，七台河市位于浅槽前，仍受西风带长波槽 控制。9月30日08:00至10月1日20:00，乌山脊在向东发展的过程中，极涡向西伸出一条横槽，槽前疏散；脊前偏北气流引导极区和西伯利亚冷空气南下，为A Case of A Cold Wave Weather Process in Qitaihe City during October 2-4,2022Hu Yue-ming et al(Qitaihe Meteorological Bureau,Qitaihe,Heilongjiang 154600)Abstract In order to better study the circulation situation of the cold wave weather process in Qitaihe City,and provide reference for the forecast service,a strong cold wave process in autumn and the pre-cooling situation were selected for analysis,which had typical circulation background,including the establishment of East Asian inverted flow pattern,the establishment and collapse of the Wushan blocking high pressure,and the turning of the horizontal trough,etc.,to obtain the meteorological causes of the cold wave outbreakKey words Qitaihe City;Cold wave weather process;Circulation situation作者简介 胡玥明（1999），女，黑龙江黑河人，助理工程师，主要从事天气预报工作。收稿日期 2023-05-12250Journal of Agricultural Catastrophology 2023,Vol.13 No.8槽后输送冷空气，使槽进一步发展，有利于冷空气在横槽北部堆积；横槽前有阶梯槽、疏散的等高线和冷平流，有助于横槽转竖，使冷空气南下。3 高空影响系统3.1 500hPa环流形势10月2日，由于乌山脊附近阻塞高压后部低槽加深发展有正涡度平流，使阻塞高压减弱崩溃；横槽后有暖平流输送，横槽即将转竖；槽前汇合、槽后暖平流的温压场配置使槽减弱，但移速较快2。10月34日横槽在50 60 N转竖，横槽转竖后与50 N以北的槽合并成一个较强的低槽，槽继续加深、东移南压，-36 冷中心由贝湖移至黑龙江省北部，七台河市仍位于槽前。10个纬度距离内等高线由5条变为7条，气压梯度增大（图2）。10月34日08:00，500 hPa出现显著负变温和变压，等温线由-12-16 变为-20-24，等高线由568572 hPa变为544548 hPa。5日08:00，低压中心与槽东移入海。图1 2022年9月2710月1日500hPa温压场配置图2 2022年10月24日500hPa槽线与低压中心位置3.2 700、850hPa环流形势10月24日，700 hPa槽脊比500 hPa 略偏东，在位置上具有很好的对应关系，10月2日20:00至4日08:00，10个 纬度距离内等温线由4条增加至6条。2日20:00，700 hPa高度场中的-20 冷中心位于贝湖一带，七台河市上空等温线04，等压线302318 hPa；10月4日08:00，随着500 hPa高空槽东移，七台河市上空等温线为-40，等压线为292296 hPa，存在负的变温和变压。850 hPa 形势图上，2日等温线8 12，2日08:00冷锋南下前有暖平流；2日20:00，等温线和等压线稀疏（10个纬度距内仅3条），温压线间夹角变小，暖平流减弱，因此2日夜间基础温度较高。3日08:00在北部有一低槽，槽前西南气流为降雨提供水汽条件，3日08:00起700850 hPa湿度条件好，其中700 hPa比湿为23 g/kg，850 hPa相对湿度90%，持续时间612 h；从251农业灾害研究 2023,13(8)850 hPa风场可得，七台河市东南部存在明显低空急流，七台河市位于急流轴左侧辐合区，存在气旋式切变，动力条件好，对应主要降雨时段。由于系统移速快，3日20:00中低层湿度开始减弱，4日08:00降雨停止。3日20:00至4日 08:00，七台河市位于槽后脊前，温压线夹角约90，脊前偏北气流引导冷空气快速南下，强冷平流使七台河市出现大风天气，锋后冷空气堆积使低温 维持。10月2日20:00至4日08:00，850 hPa 等温线由48 变为-12-8，降低1220，850 hPa存在锋区。低槽过境期间500850 hPa均出现了负变温，其中850 hPa最显著，700 hPa负变压最显著，则中高层低值系统较深厚，地面冷平流明显，因此降温幅度大（图3）3。图3 2022年10月24日850hPa温压场配置4 地面影响系统10月24日500 hPa高空槽前对应地面冷锋，垂直结构为后倾槽，则该锋面系统坡度较小，产生的降水较稳定（图4）。10月2日20:00，地面锋区位于黑龙江省西部地区，3日08:00移动到东南部并已过境，七台河市位于冷锋后部低压外围，由于地面冷锋快速南下前有明显锋前增温，前期基础温度较高4。受西伯利亚高压中心持续东移影响，34日08:00，七台河市站点气压由1 012.51 015 hPa升至1 0201 022.5 hPa，冷锋后部气压较降温前期明显升高，3日白天转为西北大风，平均风力45级，阵 风7级 左 右。4日08:00，冷锋主体东移入海，七台河市位于高低压过渡带，冷空气快速南下，地面冷锋上空风速变大，上方动量下传到地面，导致大风天气出现5。锋后冷空气持续补充，10月45日海平面气压持续升高，西北大风持续，6日高压强度逐渐减弱，地面气压回落，大风天气 结束。图4 2022年10月24日地面低压中心和冷锋位置5 小结此次寒潮过程具有典型的环流背景，东亚倒型建立的过程中，乌山脊东侧形成横槽完成强冷空气在横槽北部的堆积；横槽转竖东移、阻塞高压减弱崩溃引导极区冷空气与西伯利亚冷空气南下；低槽东移的过程中与阶梯槽合并，使槽发展加强、东移南压，产生此次寒潮过程。冷锋南下前存在锋前增温有暖平流，使前期基础温度较高，500850 hPa有负变温，700850 hPa有负变压，则中高层低值系统较深厚，地面强冷平流，其中 850 hPa存在锋区，降温幅度与地面对应较好，在预报较深厚系统造成的降温时具有一定的参考意义；地面冷锋过境后，后部西伯利亚高压东移，七台河市位于高低压过渡带，上空动量下传产生大风。参考文献1 李晓虹,周翠芳,姜浩,等.2017年10月79日石嘴山市寒潮天气过程分析J.宁夏工程技术,2019,18(3):202-207,215.2 高振荣,刘晓云,田庆明,等.甘肃河西地区一次强寒潮天气个例诊断分析J.干旱气象,2009,27(1):34-39.3 许丽玲,沈月钊,韩凤岐,等.大兴安岭地区冬季一次强寒潮天气过程分析J.黑龙江气象,2020,37(4):39-41.4 施晴天,薛宇峰,何淋彬,等.2020年12月底至2021年1月初两次寒潮过程的对比分析J.农业灾害研究,2021,11(5):131-134,139.5 祝 中 机,胡 学 美,陈 曾 福,等.豫 北 地区春季冷锋大风预报研究J.气象学报,1965,41(2):138-147.