2023年资阳市低温寒潮天气成因分析.docx

2023年资阳市低温寒潮天气成因分析 王剑波 王婷 摘 要：本文利用常规地面观测资料、自动站观测资料及NCEP1°×1°再分析资料等，结合天气动力学研究方法，对资阳市2023年4月初出现的一次寒潮降温天气过程进行分析，得出：在两槽一脊的环流背景影响下，横槽转竖引发冷空气在西伯利亚及蒙古地區堆积，并南下造成降温，冷高压出现分裂后整体南移。同时，水汽、动力及热力条件与整个天气过程的开展演变有着很好地对应。 关键词：低温寒潮;环流形势;物理量场 寒潮是一种大型天气过程，会造成沿途大范围的剧烈降温、大风和风雪天气，由寒潮引发的大风、霜冻、雪灾、雨凇等灾害对农业、交通、电力、航海以及人们健康都有很大的影响。寒潮和强冷空气通常带来的大风、降温天气，是中国冬半年主要的灾害性天气。寒潮一般多发生在秋末、冬季和初春时节，特别是秋末冬初和冬末春初最为常见。我国年寒潮频次分布呈现北多南少。东北、华北西北部和西北、江南、华南的局部地区及内蒙古平均每年发生寒潮在3次以上，其中北疆北部、内蒙古中北部、吉林大部、辽宁北部达6次以上。 资阳市位于四川盆地中部，属于亚热带季风气候，年平均气温17.0℃，年降水量1100mm左右，低温寒潮是资阳市初春常见的灾害天气之一，初春大风强降温对露地蔬菜、设施农业、林果开花坐果等会产生不利影响，应加强灾害提前预报预警，降低寒潮天气可能造成的危害。本文针对资阳市2023年4月4日—5日出现的一次寒潮降温天气成因分析，旨在为做好灾害性天气预报预警提高气象效劳准确性提供参考。 一、资阳市2023年4月4日—5日低温寒潮天气概况 按照四川省天气预报员手册中关于寒潮标准的相关规定，每年的3—4月、10—11月期间72小时内日平均气温连续下降不低于8℃，或12月至次年2月期间72小时内日平均气温下降不低于6℃，可到达一个寒潮天气。受地面强冷空气和高空低槽共同影响，2023年4月4日晚开始资阳市出现了一次明显的低温寒潮天气过程，其中4日晚上到5日白天出现了大风，山口河谷的风力到达了6级以上，6日平均气温下降8℃左右。此次寒潮降温天气具有影响范围广、持续时间短、降温幅度大且瞬间风力强等特点，资阳市气象局4月4日16时发布蓝色寒潮预警，为政府及相关部门做好防寒潮准备工作提供决策效劳，提醒公众做好添衣保暖，做好热带作物、水产品防护措施，加强防风准备，并于4月7日解除寒潮预警。 二、资阳市2023年4月4日—5日低温寒潮天气成因分析 〔一〕环流形势特征 4月3日08时，500hPa上，中高纬地区表现为两槽一脊型的环流形势，低槽东移，在移至新疆北部期间开展转变为东北-西南走向，温度场相比高度场较为落后，同时配合有-40℃的冷中心，槽后高压脊不断地开展拉伸，同时槽后的径向环流强度增强，槽内冷空气进一步的开展。4日8时，横槽转为竖槽，500hPa冷中心增强，中心强度到达-44℃，温度场与高度场几乎重合在一起，东北大槽开展成为闭合的低压中心;到了20时左右，低槽东移南下速度加快，槽后冷空气源源不断地向南入侵，使得资阳市等西南地区多地气温出现骤降现象。 分析此次寒潮过程中影响系统生成、开展及移动情况可知，4日08时，冷空气不断沿乌拉尔山东部的高压脊向南加深开展，大量的冷空气堆积在西伯利亚一带并形成了地面冷高压，冷高压中心强度到达了1042.5hPa。与此同时，冷空气继续加强并东移南下，地面冷锋也沿冷空气移动方向前进。到了20时，冷高压已经到达新疆东部地区，冷锋处于四川北部地区，此时有显著增大的气压梯度，风力快速的增大，导致气温突降;随着冷高压的继续南压，冷高压在向南移动过程中其分体逐渐消失，受其影响，资阳市一带最低气温骤降，并出现了较大的瞬时风力。 三、物理量场影响分析 〔一〕水汽条件 降水天气的出现需要降水区域上空具备充足的水汽来源及水汽堆积，同时，降水能促进降温。分析此次寒潮降温天气的水汽通量散度可以发现〔图1〕，4月5日02时，资阳市与简阳市两市交界处上空850hPa为一水汽通量散度区，最大散度值为-9×10-5g·cm2·hPa-1·s-1，与该时段该地区出现短时强降水天气过程相对应。 〔二〕动力条件 对此次寒潮天气过程沿30°23′N、104°33′E的随时间演变垂直速度和散度进行分析〔图2〕，随着冷锋不断南下，4日20时，近地面层至400hPa均为强烈的上升运动区，上升强度不断增强，并持续到5日14时，其中5日08时左右，上升运动最强中心位于800hPa上，中心强度到达了-1.4Pa/s，与此同时，近地面层至800hPa为强盛的辐合区，强辐合中心位于900hPa一带，中心强度到达了-5×10-5/s。强烈的上升运动使得近地面形成较强辐合，促使资阳市等地出现大风降温。之后随着冷锋过境，到了5日14时，近地面层转为下沉气流影响，风力逐渐减小。 〔三〕热力条件 温度变化主要受温度平流及非绝热因子的作用影响，其中温度平流考虑的是暖平流和冷平流性质及强度，非绝热因子那么重点是辐射、水汽凝结、蒸发及地面感热对气温造成的影响。此次寒潮降温天气过程，资阳市等地上空云层覆盖，所以太阳辐射和地表辐射引起的气温日变化不明显，而且降水对气温的变化影响也不大，所以可以确定是冷平流引起的气温下降。4日14时，850hPa上，我国新疆至贝加尔湖一带即青海北部、甘肃北和内蒙古以西地区出现一冷平流，呈现出带状分布，冷平流存在着两个中心，其中一中心值为-40×10-5℃/s，位于新疆北部和内蒙古西部，另一中心值为×10-5℃/s/s，可见此次过程中冷空气影响势力较强。资阳市位于高压脊前西北气流底部的暖平流，由于寒潮冷锋过境，资阳市转而受到冷平流的影响，到了5日02时左右，冷平流强度进一步增强，中心强度到达了-30×10-5℃/s，随着地面冷锋的快速向东南移动，20时以后，影响资阳市的冷平流移出境内。 四、结束语 受地面强冷空气和高空低槽共同影响，2023年4月4日—5日期间资阳市出现低温寒潮天气过程，此次过程发生前期有一定的升温现象，在今后寒潮预报时可作为参考指标。 寒潮天气发生在两槽一脊的环流背景下，横槽转竖引发冷空气在西伯利亚及蒙古地区堆积，并南下造成降温，冷高压出现分裂后整体南移。同时，水汽、动力及热力条件与整个天气过程的开展演变有着很好地对应，是寒潮降温天气形成的有利的物理量场。 参考文献： [1]四川省气象.四川天气预报员手册[M].成都：新安交通大学出版社，2023：216. [2]康岚，顾清源，蔡新玲.“2003.3.4〞强寒潮天气过程分析[J].四川气象，2004，24〔4〕. [3]唐钱奎，鲁燕.2023年4月成都地区两次寒潮天气过程比照分析[J].西南师范大学学报〔自然科学版〕，2023，44〔3〕. 作者简介：王剑波〔1987—〕男，汉族，四川双流人，本科，助理工程师，从事气象天气预报效劳工作。