奎屯垦区近10年寒潮特征及变化趋势分析

王妮妮

（兵团第七师气象局，新疆 奎屯 833200）

奎屯垦区近10年寒潮特征及变化趋势分析

王妮妮

（兵团第七师气象局，新疆 奎屯 833200）

奎屯垦区每年9月进入秋季，前秋（10月上旬以前）为秋高气爽，天气较为稳定，从大范围的环流背景上讲，此时南支锋区继续向南撤退，北支锋区从高纬度逐渐南下，但从未到达垦区上空，垦区此时处在南北两支锋区没有明显影响的“空档”之中。本文利用第七师中心气象站2005—2014年近10年的寒潮气象观测资料，对奎屯垦区的寒潮特征及变化趋势进行分析研究，对准确及时预警寒潮天气具有一定指导意义。

寒潮特征；变化趋势；分析

1 寒潮长期预报要点

新疆兵团奎屯垦区位于天山北麓准噶尔盆地西南，地处东经83°28′～85°27′，北纬44°18′23″～45°0 6′20″，属于北温带干旱区，有着典型的大陆性气候特征。

每年10月中旬以后，北支锋区向南活动范围已伸展到北纬45o附近，历年10月中下旬是该地区的霜冻、初雪、结冰、气温越过0℃线的平均日期，也是初寒潮来临的关键期，因此，寒潮预报也要随着季节的转换而转换，密切注视这一时期师中心气象站要素的反常变化。

近10年奎屯垦区寒潮入侵都发生在稳定积雪的形成和土壤封冻这一时期内，一般在11月中旬，每年12月下旬至1月上旬有一次强寒潮入侵。此后，奎屯垦区进入严冬，个别年份强寒潮会推迟到1月下旬，不管推迟与否，着眼点必须放在在这一时期内。随着时间的推迟，2～3月份北支锋区开始逐渐自南向北撤退，4月中下旬的着眼点是注意每年寒潮的侵袭，这段时间也是历年平均晚霜出现的时期。

2 寒潮中期预告思路

寒潮长期预告的要点放在了北支锋区位置的气候变动规律上，寒潮中期的预告思路则建立在北支锋区上槽脊的新生，这与受大气环流制约的天气

系统的时间和空间尺度有一定的关系，单站的气压、气温等要素的时空变化，在一定程度上也能客观的反映出当时环流的演变状态。从预告实践中可知，这种寒潮入侵前的环流演变状态，从单站要素的时空变化出发，寒潮入侵前5天已经明显的显现出来了。如在近10年平均寒潮爆发的时段内，师中心气象站连续升温和降压，P、T曲线振幅加大，也足以反映奎屯垦区上游的环流的经向度加大，抓住这种5 d的中期异常变化现象，大体能确定是否有寒潮入侵。若P、T曲线的升降幅度连续变化到寒潮入侵前的平均临界值的范围内，这种时空变化状态，为5～7 d“潜伏”期。一般情况下，初寒潮的P曲线临界值为1 005.0～1 010.0 hPa，第二次寒潮P曲线临界值为1 012.5～1 015.0 hPa，12月下旬至元月上旬P曲线强寒潮临界值为1 007.5～1 010.0 hPa。有时寒潮入侵前的P数值变化或低于此数或高于此数。

3 寒潮短期预告指标

当中期寒潮预告的要素变化进入“潜伏”期后，短期的重点是抓住入侵的时间、降温强度、风力级数和天气现象等。不同季节，寒潮入侵前的气温、气压变化的最高值和最低值，即警戒线是不同的[1-2]，对本地多年来寒潮入侵前气压最低值、气温最高值的统计，发现最低最高值超过警戒线越多，反映出这次寒潮越强。一般情况下，师中心气象站气压最低点出现的时间可以视为寒潮入侵的时间指标。在冬季寒潮入侵前的“潜伏”期内，师中心气象站降压≥20 hPa时，未来入侵的冷高压中心的强度可达1 060.0 hPa以上，本站降压18～20 hPa时，冷高压中心的强度可达1 055.0 hPa，降压≥16 hPa时，冷高压中心的强度可达1 045.0～1 050.0 hPa，降压≥10 hPa时，冷高压中心的强度可达1 040.0 hPa，由此可知，在“潜伏”期内的降压幅度与入侵的冷高压的强度是成正比关系，春秋两季也符合上述关系，只是强度较弱。用“潜伏”期内的降压幅度可以确定未来入侵的冷高压中心强度，有了冷高压的中心数值，就比较容易确定未来的降温强度。当预告确定入侵的冷高压中心数值达1 060.0 hPa时，这一地区最低气温可报-30℃以下；中心数值达1 055.0 hPa时，最低气温可报-25℃以下；中心数值达1 050.0 hPa时，最低气温可报-20℃以下；中心数值达1 045.0 hPa时，最低气温可报-15℃以下；中心数值达1 040.0 hPa时，奎屯垦区最低气温可报-10℃以下。

对大风的预告在实践中是这样考虑和应用的：在寒潮入侵前的“潜伏”期内每当气压数值下降2 hPa，入侵时大风升1级，如入侵前降压有10 hPa，未来风力预告5级……降压16 hPa时，风力预告7～8级，降压＞20 hPa时，预告风力9～10级。起风时间正是气压从最低点抬头返升的时间，终止时间是升压曲线达到入侵前降压曲线2/3处高度，预告大风终止时间还可用△P1、△P2、△P3的升压速度计算，基本上是比较准确可用的。同样可用师中心气象站△P24的下降速度推算寒潮主体系统运动的快慢，在一般情况下△P24=-（7～8）hPa时，表明高空系统每天以6～7个纬距的速度东移，用此方法根据气压的警戒线值和△P24的降压速度反推某一时刻寒潮系统与本站之间的距离和它前进的速度。当日常业务中听到区台预告有寒潮入侵，但师中心气象站观测没有什么变化，工作人员认为它能客观地反映国外寒潮主体系统的运动状态，因此，工作人员在立足于师中心气象站要素变化的基础上，对区台进行订正。师中心气象站气压不降，平稳地维特某一水平上，反映国外寒潮主体系统状态具有两种可能性，一种是寒潮主体系统似乎要动，由于某种原因停留原地，另一种是入侵的寒潮系统的地理位置偏北，对本地无直接影响。

还有一种是根据本站要素的变化指标，确定要入侵或已入侵的寒潮，则要更加密切关注本站气压的变化。因地形关系，寒潮主体系统即使影响本地，也不一定是一举而入之，有时主体停留在国外，一部分冷空气是从有利地形渗入进来，也会造成局部短时间的升压、大风和天气现象。从表面上看是入侵了，也报对了，但是气压并非一口气上升到应有的高度，风力也没有达到应有的级数，这时气压稳定不升，有时返降，实践多次证明，这时寒潮主体系统还停留在国外，必须随时注意气压的动向，不能被上述现象扰乱预告思路，还要继续报大风，降温和天气现象，这是日常所碰到的“漏气”型寒潮。

还有一种寒潮在入侵前，气压以缓和的速度下降、气温也是缓和的上升，并达到当时的警戒线，此时气压并不回升，保持稳定，持续1～2 d，有时持续时间还会更长些，这表明寒潮主体在国境外酝酿、加强或等高空诱导系统下来带动，遇见这种形势的拖延，对预告入侵时间不好下决心，根据历年类似气压曲线分析，发现尽管气压保持在一个很低的水平线上，若在某一时刻，突然有气压波在跳跃，就表示寒潮系统开始移动，抓住这种征兆，就会比较准确的预报出来。这类寒潮我们称为准“U”型，多属西方路径。西北方路径下来的寒潮，师中心气象站气压曲线多呈“V”型，它的速度快，爆发力强，来势猛，风力大，较准“U”型强烈，对部队行动，交通运输，牧业生产有较严重的影响。

还要区分另一种非寒潮的降压升温过程，每年积雪溶化和首次春雨来临时期，有一次明显的升温降压过程，单站气温、气压曲线的演变也达到寒潮入侵前的警戒线上，但没有天气入侵，它的变化很容易造成思想上的错觉，如何去判断是否有寒潮天气，是我们每年都会碰到的难题。后经调查此时期是南支锋区向北开始活动，每年由中亚西亚部伸向北疆的热倒槽造成的上述假象。若离开天气图，用单站要素演变的特征去区分有否寒潮入侵，我们将两种要素曲线加以比较，找出其异同点，从预告实践中发现，热倒槽活动时期的气压气温曲线，上升下降的趋势势是连续的，而且是达1周之久，在P、T曲线上没有波动干扰，同时本地上空也无云系发展。

对于奎屯垦区这个处在特定的地理位置的单站来讲，在抓住寒潮的同时，还必须抓住他的派生系统：阴雾天气。奎屯垦区冬天半年，即每年的11月至次年的3月这一时期内，每次有寒潮人侵，或强冷空气入侵所带来的直接天气之外，当它的冷高压主体东移至蒙古人民共和国后，形成东高西低的气压形势场，冷高后部的偏东气流直入奎屯垦区，造成垦区阴雾天气。阴雾天气持续时间的长短，强度的增减，直接与蒙古高压的稳定与否、加强减弱相关。阴雾天气开始时间也就是冷高主体达到蒙古的时间，偏东气流的厚度从地面至2 800 m左右再上高层反为偏西气流，这种偏东气流造成的阴雾天气云层的上层恰恰是天山山区云衫林的生长上限，云层底部正是云杉林生长的下限，位于海拔1 500 m处。地面能见度常在1 000 m附近变化，并有微雪，相对湿度常在85%～100%。阴雾天气持续时间，最短2～3 d，平均5～7 d，最长连续时间可超过半个月，师中心气象站要素预告阴雾天气加强减弱的过程，实质上是预告蒙古冷高压主体的加强、减弱移走的过程。

4 小结

（1）为了提高单位寒潮预报的准确率，要坚持写寒潮天气日记，着重在于师中心气象站要素的演变规律上找指标，尽力做到用单位要素测报寒潮性天气，并总结寒潮来临前2～3 d以及当前云系演变的特点、升温猛烈程度。（2）阴雾天气的产生是寒潮或强冷空气不直接入侵本地，而是从北疆北部或国外直接达到蒙古，也同样可以造成奎屯垦区的阴雾天气，这也是每年冬季常见的气象。因此，对师中心气象站而言在预报寒潮的同时，还要预报阴雾天气，这也是我们预报的重点之一。（3）在阴雾天气过程中，若师中心气象站气压继续缓慢上升，云系自东向西推移，云层反光性减弱，水平能见度降低，湿度不减，表明阴雾天气在加重。（4）在阴雾天气过程中，若师中心气象站气压停止上升，或开始下降，云层停止向西移动、云层变薄，能见度提高、湿度减小等现象出现，则表明阴雾天气减弱。

[1]章国材，矫海燕，李延香，等.现代天气预报技术和方法[M].北京：气象出版社，2007.

[2]张家宝.新疆短期天气预报指导手册[M].新疆：新疆人民出版社，1986.

2016—06—08