酒泉市一次大范围强降温大风天气过程分析

于海跃　张文军

摘 要：2014年10月10～12日，酒泉市出现了大幅度降温大风天气。从成因分析：这次强降温天气过程是由于北方冷空气不断堆积产生强的气压梯度风，由北部强大的冷高压所造成的温度梯度和气压梯度力形成[1]。500hPa前期受极涡分裂影响，在乌拉尔山形成一低涡中心，由于贝加尔湖北侧阻塞高压影响，该低涡稳定少动，新地岛附近洋面冷空气北下堆积，后期阻塞高压崩溃，系统开始快速东移影响该地区，导致这次降温吹风天气。该文利用常规观测资料、NCEP1°×1°再分析资料、欧洲中期数值预报中心分析场等资料，重点分析此次强降温天气过程发生的环流背景、成因及影响系统，并对秋季出现强风、低温、降水等天气的预报着眼点进行讨论和总结。

关键词：强降温；无降水；过程分析；酒泉市

中图分类号 P457.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）03-04-114-04

1 天气实况

2014年10月10～12日，酒泉市出现大幅度降温天气，48h内全市最低气温下降4.2～9.5℃（见表1），其中玉门下降幅度最大，达9.5℃；全市一致有平均5～6级西北风，马鬃山极大风速达20.0m/s；冷空气过后48h后，气温普遍降到0℃以下，其中玉门镇最低降到-4.6℃，地面最低气温玉门达-7.3℃。此时正是秋收收尾阶段，虽然没有降水，但降温还是给工农业生产带来了一定影响。

2 环流分析

2.1 形势场分析 10月8日20时500hPa欧亚大陆呈一槽一脊形式，在东欧偏北地区形成一高压脊，脊前冷空气南下在乌拉尔山地区集聚形成一冷涡，低涡中心值518gpm，冷中心气温-36℃（见图1左），冷涡西部有最大40m/s的偏北风。低槽底部两侧没有阻塞低压形成，该系统规律东移，速度较快，酒泉市处在槽底西南气流中，受浅温度脊控制；到9日20：00（见图1右），该低槽已经移动至新疆中部，乌鲁木齐风速加大到32m/s，此时500hPa酒泉与乌鲁木齐气温相差7℃。

9日20：00，700hPa沿新疆天山一线东西向等温线密集分布（见图2），表明锋面位置，同时锋面北侧普遍西北风较大，气温低且与锋面以南站点相差-10℃以上，同时锋面附近温度露点差较小，在1～4℃，表明中低层相对湿度较大，酒泉与乌鲁木齐相差16℃，冷平流较强。到10日20：00，锋面过境，酒泉探空站700hPa温度为-7℃，24h下降10℃，敦煌至河套地区整个处在高湿区，酒泉市3个探空站700hPa风向均为西北风，温度迅速降低。

从地面图上看出9日20：00锋面位于天山一带，锋面前后有降水，但在移动到哈密降水迅速减少，10日（图3右）锋面移动到河套-兰州一带。这时武威及以东有降水开始出现，说明酒泉特殊的地理环境和地形特征导致降水的消减（见图3）。

2.2 冷空气积聚 本次冷空气的源地来自新地岛附近的北冰洋，在北欧脊前偏北风的影响下在乌拉尔山以东堆积，由于前期贝加尔湖以北有阻塞高压，低涡稳定少动，致使冷空气团在乌拉尔山以东、巴尔克什湖北部堆积，低涡中心温度从-32℃一直降低到-40℃，低涡中心位势高度值从536gpm下降到514gpm。8日20：00，随着低涡前部冷空气的不断侵入，贝加尔湖北部阻塞高压崩溃，于是低涡开始迅速东移，影响酒泉市，与此同时伴随着里海附近有一暖脊向北发展，促使气流经向度加大，在强烈北风的引导下，冷空气南下补充低槽，使低槽加深迅速东移南下，与此同时地面加压，地面高压中心处在高空槽底后部。

2.3 极涡影响 6日20：00，乌山北部地区东移低涡与又一个分裂的极涡合为一体，低涡发展，冷气团加强，并缓慢东移。到8日8：00（见图4），新地岛以西洋面受另一个极涡影响，此时冷空气在极涡左侧堆积，并发展加深为乌山槽，里海到巴尔克什湖之间有一暖脊向北发展导致经向度加大，使冷空气迅速南下，可以看出冷空气在贝加尔湖附近的聚积，是这次寒潮爆发的必要条件[2]。到11日20：00，乌山槽东移致使贝加尔湖地区形成暖脊，酒泉市处在该槽槽底偏西气流中，所以后期气温回升较快。

3 要素分析

3.1 冷平流分析 从500hPa冷平流分析图中可以看出，9日20：00（见图5左），冷平流中心位于北疆北部，最强中心值为-5×10-4mk·s-1，南疆相对有一暖平流，到10日20：00（见图5右），冷平流中心位于新疆和内蒙古交界处，酒泉市瓜州以北、马鬃山地区处在负值范围内，总体而言该冷平流位置比较偏北。

从图6可以看出，10日8：00700hPa该地区玉门以西温度平流基本为0，冷平流位于玉门以东到张掖地区，且比较弱，冷平流中心与500hPa相同位于马鬃山与蒙古交界处，该冷平流移动速度较快。总的移动路径是新疆白塔山—马鬃山—酒泉、金塔和张掖地区，冷平流位置仍偏北，酒泉有较弱冷平流。

3.2 涡度、散度场分析 涡度是一个流体力学的概念，用以描述流体的旋转情况[3]。9日20：00（见图7）500hPa沿锋面以北为正涡度中心，中心值位于乌鲁木齐附近，大小为10×1e-5s-1，负涡度中心在南疆盆地，中心值最大-12×1e-5s-1。随着系统东移，到10日8：00锋面过境时，新疆哈密和酒泉市基本被负涡度控制，负涡度中心位于瓜州、玉门附近。

700hPa9日20：00至10日8：00玉门以东为负涡度控制，以西涡度为0。散度场配合涡度场，10日8：00700hPa（见图9）该地区基本为辐散区。高层辐合底层辐散不利于降水出现。 4 结论

（1）500hPa，前期受极涡分裂影响，在乌山形成一低涡中心，由于贝加尔湖北侧阻塞高压影响，该低涡稳定少动，新地岛附近洋面冷空气北下堆积，后期阻塞高压崩溃，系统开始快速东移影响酒泉市，导致该地区降温吹风天气。

（2）极涡活动和冷空气堆积为此次天气过程聚集了能量，是该次天气发生的必要条件。

（3）本次过程该地区无降水，而新疆、张掖地区均出现降水，分析发现冷平流位置偏北，同时在锋面过境时，500hPa、700hPa该地区被负涡度控制，700hPa辐散都是不利于降水的条件。

参考文献

[1]刘建清，田忠明，朱天征.一次寒潮强风天气过程分析[A]//第27届中国气象学会年会副热带季风与气候变化分会场论文集[C].2010.

[2]林巧燕，强玉华，邓霞君.“2006.3.12”寒潮天气过程分析[A]//第三届浙江中西部科技论坛论文集（第二卷 气象分卷）[C].2006.

[3]董安祥，罗琦，周陆生.青藏高原东部一次大雪过程的湿位涡分析[J].甘肃科学学报，2001，03. （责编：张宏民）