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寒潮天气过程数据分析 摘要 利用常规气象资料对2017年10月28日大同地区爆发的寒潮天气过程的成因进行了综合分析。结果表明：贝湖以西的高压脊不断加强东移，引导高纬度冷空气南下，推动横槽向东移动加强，高纬地区冷涡与中低纬地区冷中心相配合，形成深厚的冷涡系统是此次寒潮暴发的主要原因；高空风力较大，存在风速切变，高低空有下沉气流，有利于冷空气向地面输送。 关键词 寒潮；冷锋；涡度 1 天气概况 2017年10月28-29日，我市出现大范围强降温天气过程，28日我市出现了4～5级、短时6～7级西北风，气温持续下降，过程降温幅度8～10℃，部分地区达12℃以上，29日最低气温将降至-9℃左右，气温创下半年以来新低[1]。 2 环流背景及地面形势 图1是28日至29日500hpa的高空环流图，可以看出此次寒潮过程是500hpa低槽东移过程中，冷空气迅速南下引起的。500hpa主要由纬向气流控制，乌拉尔山东部的阻塞高压稳定维持， 冷涡中心位于蒙古东部地区，在冷涡后部有一条冷槽，在横槽东移过程中，贝湖以西的暖脊不断引导冷空气南下进入我国，使冷涡加深，强度不断加强，最大强度达到-52℃，并在冷涡底后部形成强锋区。同时，温度槽明显落后于高度槽，在冷高压前部有强冷平流，有利于冷高压的发展加强。 图2（a）是28日08时850hpa的环流形势图。从图中可以看到，中低纬度都有冷低压，同高纬度的冷高压系统相配合。从温压场可以看到，在我市中低纬度地区等高线和等压线交角较大，趋于直角；说明在中低纬度地区也有较强的冷平流。同时805hpa的冷中心强度也-14℃，冷空气势力较强，冷涡系统较为深厚；同时风力加大，气温开始下降。图2（b）和（c）是10月28日08时-29日08时的海平面气压场，从地面图上可以看到，在蒙古的西北部地区，有一个深厚的冷高压，其中心强度达1057.9hpa；在冷高压前部地区有冷锋存在，冷锋后气压梯度较大，等压线较为密集；随着冷锋东移，冷空气沿冷高压前部扩散南下，造成此次的大风降温天气过程[2]。 3 成因分析 3.1 动量下传 大同站在此次寒潮过程中，通过相关数据可以看到，在此过程中，高空500hpa的风速均在20m/s以上，在28日20时风速达到最大，为38m/s；在700hpa上风速均在4m/s以上，在28日08时达到最大，最大值为18m/s；850hpa风速较弱， 在4-10m/s之间。可以看出在垂直方向上，有明显的风速切变；在28日，中高纬度的风速达到最大；而高压前部冷锋在此时过境，易形成对流运动和湍流。这些条件都有利于上下层之间的能量交换，将高层较大动量的空气传到低层，使低层风速增大，并使风向趋于高层风的风向，也使风具有阵性，因此在28日，我市出现了4-5级，短时6-7级的大风。 3.2 动力条件 通过此次寒潮过程的涡度图。涡度平流表征水平风引起的涡度输送，是槽脊移动。可以看出，涡度平流与高空槽相对应，在槽前为正涡度平流，在槽后为负涡度平流，从而使槽不断向东南方向移动发展。通过相关资料，可以看出，在28日至29日，在700hpa以上均是正涡度，其涡度中心值最大达到72s-1；在低纬度地区均为负涡度，其涡度中心值最大达到–30s-1 ，此次寒潮过程系统较强；高层正涡度与低层负涡度相配合，反映出高空有显著的下沉气流，有利于高层冷空气向下输送。 4 结束语 （1）高纬度地区冷涡稳定维持，横槽向东移动，贝湖以西暖脊引导冷空气不断南下，使横槽加强发展，冷涡加深；中低纬度地区与高纬度地区相配合，形成深厚的冷涡系统，为此次寒潮天氣提供了有力的环流形势。 （2）地面有强冷高压，高压前部有冷锋存在，冷锋与高空冷平流相对应，在移动过程中，使冷空气扩散南下，高空到地面的系统配置良好，有利于冷涡系统的发展，和冷空气的释放。 （3）从风的垂直剖面可以看出，在高低空有明显的风速辐合，有利于能量的下传；同时结合高低空的涡度来看，高空到地面有较强的下沉气流，有利于冷空气向低层输送。 参考文献 [1] 姚学祥.天气预报技术与方法[M].北京：气象出版社，2011：8. [2] 朱乾根.天气学原理和方法（第三版）[M].北京：气象出版社，2000： 101. 本文来源：https://www.dywdw.cn/5468afdc5d0e7cd184254b35eefdc8d377ee1414.html
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2023-02-03
