2016年2月12-14日利辛县寒潮天气成因分析

2016年2月12-14日利辛县寒潮天气成因分析

张鹏1李运强1张启霖2

1利辛县气象局安徽亳州236700；2沈阳市苏家屯区气象局辽宁沈阳110101

摘要：利用常规天气资料、自动站观测资料等相关资料，对2016年2月12-14日出现在利辛县的寒潮天气成因进行分析。结果表明：此次寒潮天气过程主要发生在东亚大倒“Ω”流型的大气环流形势背景下，乌拉尔山高压脊发展旺盛构成阻塞形势，促使冷空气凭借超极地路径不断朝极涡输送，稳定的环流型使冷空气不断积聚。上游阻塞高压前端低值系统侵入，推动环流型出现变化，横槽转竖，使南掉涡同转竖低槽合并，冷空气南压，产生本次寒潮天气过程。寒潮天气过程出现前期，冷槽前端暖脊的发展为强降温的出现给予有利条件。此次寒潮天气的关键的影响系统为来自西西伯利亚区域强盛的地面冷高压同前沿的寒潮冷锋。

关键词：寒潮；天气成因；地面高压；利辛县

引言

寒潮天气属于一种大规模强冷空气活动过程，在出现寒潮天气现象时往往伴随有大幅度降温以及大风天气，有时还会伴随着雨、雪、霜冻。利辛县位于安徽省西北部，亳州市境南部，地处淮北平原中西部，气候属暖温带半湿润季风气候。受其地理气候特征的影响，该地区冬季经常出现寒潮天气，给社会经济发展、农业、交通运输、供电、通信以及人民生命和财产安全带来极大的影响。本文主要对2016年2月12-14日利辛县寒潮天气成因进行分析研究，以期提升寒潮天气的预报预测水平以及灾害防御能力。

a：2月11日08时；b：2月12日08时；

c：2月13日08时；d：2月14日08时

图12016年2月11-14日500hPa高度和850hPa温度（实线是高度场，虚线是温度场）

1.天气实况

2016年2月12-14日，利辛县出现了一次寒潮天气过程。2月12日09时10分，利辛县气象局发布寒潮蓝色预警信号。48小时内利辛县最低气温将下降8℃以上，风力达5级以上。2月14日15时30分解除寒潮蓝色预警信号,利辛县寒潮天气基本结束。

2.高空形势分析

寒潮天气的爆发同冷空气的源地以及堆积存在着紧密的联系。由中期环流特征可知，本次寒潮天气过程的环流特征主要呈大倒“Ω”流型，主体区域偏东，两暖脊共同作用产生一极涡，推动系统持续朝着东亚收缩，由超极地路径持续往极涡输送冷空气，在极涡底部有一支强锋区产生。流型稳定维持，锋区上横槽渐渐南压，使冷空气积聚，当脊前巴湖北边低涡入侵，环流型出现变化，横槽转竖，引导南掉涡同转竖低槽合并，冷空气持续向南爆发，进而使我国包括利辛县在内的北方许多地区发生寒潮天气。

a：2月11日20时；b：2月12日08时；

c：2月13日08时；d：2月14日08时

图22016年2月11-14日海平面气压场

由图（1a）分析可知，乌拉尔山高压脊的中心区域略朝南，脊前比脊后发展的更为强盛，脊前东北气流同西南风气流在西伯利亚区域构成东北-西南向横槽，横槽南边有暖脊存在，致使利辛县12日凌晨，全县平均最低气温升到最高。乌拉尔山高压脊没有显著的暖中心，温度脊比高度脊落后，伴着高压脊后端强暖平流的输送，12日08时，乌拉尔山高压脊不断发展北挺，环流经向度变大，出现阻塞形势（伴有0℃闭合暖中心），切断西风气流，导致亚洲高纬度区域表现为西高东低（图1b）。脊前西西伯利亚区域存在弱低值环流不断发展。在上游高压脊的强烈发展的作用下，脊前东北气流持续增强，引导强冷空气不断朝着西南方向输送，且横槽后边堆积，构成另一冷涡，在12日08时达到最强，低值闭合环流中心504hPa，且出现了-32℃的冷中心。随后北美洲暖脊持续东移，极涡东进。阻塞高压不断北挺并达到最强盛阶段，闭合高压中心560hPa，同时存在0℃的暖中心。由于环流系统上下游的合力影响，极涡缓慢东进，脊前涡后气压梯度持续变大。高压脊发展北挺，脊前东北气流变为偏北气流-西北气流，横槽转向，引导其后边的冷涡南掉，促使涡底部锋区继续增强，冷空气逐渐向利辛县一带蔓延（图1c）。13日08时，该冷涡南压至利辛县北边区域，850hPa温度场48小时降幅达8℃以上。巴湖北边低涡不断发展，受其后端冷平流向

其环流中心的输送影响，低涡朝西加深发展构成闭合环流，切断了阻塞高压，构成了北高南低的环流型。凭借上下游系统的共同作用，环流型出现变化，乌拉尔山暖脊变弱，伴着脊前槽后暖平流输送出现正变高，导致横槽转竖，南掉极涡同转竖低槽合并，低槽显著变深，环流经向度增大，促使冷空气持续南下，寒潮天气爆发（图1d）。冷空气持续输送使利辛县气温骤降，当槽东移出利辛县，全县变成槽后西北-偏北气流控制，强冷空气继续南下，意味着利辛县温度气温达最低值，寒潮天气过程趋于结束。

3.地面形势分析

由地面形势场分析可知，在西西伯利亚区域存在一寒潮地面高压，且发展强盛，其高压中心在100°E西边区域稳定维持。11日20时（2a），利辛县主要受低压区影响，低值中心1015hPa。西西伯利亚地面高压1055hPa，在西西伯利亚到蒙古区域维持，高压前沿存在着一自北向南强度很强的冷锋作为寒潮的前锋，处于利辛县一带。

高空乌拉尔山脊发展旺盛，受到脊前负涡度平流影响，在地转的影响下，形成辅合下沉气流，致使地面加压，寒潮地面高压增强到1060hPa，其前沿冷锋继续东移。12日08时（2b），虽然低值系统逐渐移出利辛县一带，且利辛县区域等值线密集，但这个时候冷锋依然处于利辛县周边区域，利辛县大部分区域都受到锋前暖区的影响，温度较高，但在其前沿存在着冷空气持续侵入。13日08时(图2c)，地面高压强度继续维持，范围有所扩大，其东北边分裂出了小高压中心。在地面高压发展以及高空冷涡底部西风气流的共同作用下，冷锋由西向东移过利辛县一带。受高空槽后引导气流的不断作用，地面分裂小高压促使冷空气继续东移南下，14日08时，处在利辛县北边区域（图2d），利辛县温度持续降低。

总而言之，本次寒潮天气过程主要是在东西伯利亚冷涡后端横槽转竖同乌拉尔山阻塞高压的共同影响，并与地面高压、前沿冷锋相配合而形成的。乌拉尔山高压脊发展旺盛构成阻塞形势，引导冷空气由超极地路径朝极涡输送，在极涡后边区域构成闭合中心。由于阻塞形势的增强北挺，脊前东北气流开始转向，在西北气流的影响，冷空气继续堆积，锋区变强。当阻塞高压前边的低值系统入侵，环流型有一些变化，横槽前弱冷平流出现负变高，横槽后暖平流出现正变高，推动横槽转竖促使冷涡南掉同低槽合并，发生寒潮天气。

4.结论

（1）此次寒潮天气过程主要发生在东亚大倒“Ω”流型的大气环流形势背景下，乌拉尔山高压脊发展旺盛构成阻塞形势，促使冷空气凭借超极地路径不断朝极涡输送，稳定的环流型使冷空气不断积聚。上游阻塞高压前端低值系统侵入，推动环流型出现变化，横槽转竖，使南掉涡同转竖低槽合并，冷空气南压，产生本次寒潮天气过程。

（2）寒潮天气过程出现前期，冷槽前端暖脊的发展为强降温的出现给予有利条件。

（3）此次寒潮天气的关键的影响系统为来自西西伯利亚区域强盛的地面冷高压同前沿的寒潮冷锋。

参考文献

[1]贺程程,金琪.一次春季寒潮暴雨天气过程的诊断分析[J].湖北气象,2006(3):18-21

[2]许爱华,乔林,詹丰兴等.2005年3月一次寒潮天气过程的诊断分析[J].气象,2006,32(3):49-55

第一作者简介

张鹏（1990-），男，汉族，安徽省宿州市砀山县人，本科学历，助理工程师，从事气象业务工作。