北京地区一次寒潮天气过程分析

赵衍斌?牟容?高雅?任沁?胡抒倩

摘 要：利用NCEP1°×1°再分析资料、分析了2012年11月3-5日发生在我国北方地区的一次寒潮天气过程的天气分析，结果表明，极涡发展强盛，冷空气在低压系统中堆积，500hPa槽东移且略向南发展，从高纬度的低压中心延伸至我国内蒙古中部地区，温度槽与高度槽相叠加，冷空气由槽后的西北气流引导向南侵袭，配合地面冷锋以及水汽输送，造成了此次较强降温降雪天气过程。

关键词：北京地区;寒潮;冷锋;冷空气

寒潮是指一种规模较大的强冷空气的活动过程，也是我国冬半年的主要灾害性天气。剧烈的降温、大风是寒潮天气的主要特点，有时还伴有雨、雪、雨凇或者霜冻。寒潮过程带来的这些天气直接影响到我国的农业、交通、电信等各领域，给人民的生命财产和国民经济建设造成严重的损失。

一、 资料方法

本文利用天气的常规观测和美国国家环境预报中心和美国国家大气研究中心（ NCEP/NCAR）提供的 1°× 1°的6 小时再分析等资料，运用天气学原理和动力学的诊断分析的方法，对2012年11月3日至5日的寒潮過程进行了分析和总结。 并希望以此为今后类似寒潮天气发生的预报和检测提供参考。

二、 天气实况与灾情

2012年11月3日06时至5日08时，甘肃东部、宁夏、陕西、内蒙古中西部和东部偏南地区、辽宁西南部、河北、河南、山东、安徽、江苏、湖北、湖南东北部、浙江北部等地先后出现6-10℃的降温，其中，内蒙古中西部、陕西东北部、等部分地区降温幅度可达12℃，先后出现5-7级偏北风。受强冷空气和偏南暖湿气流的共同影响，我国北方大部分地区出现大范围降温雨雪天气。11月3日至4日，北京市延庆县遭遇1960年以来的最大降雪，比常年初雪日早了25天左右，延庆城区雪深47厘米，北京市降水量平均值超过50毫米，最大降水量出现在海淀凤凰岭99.6毫米，全市降水过程将超过40小时。同时，河北省的张家口、承德、保定等3个设区市的8个县、区遭受雪灾，部分地区最大雪深超过80 厘米。雪灾导致全省2万多人受灾。

这次华北出现的较强雨雪天气，主要是受强冷空气影响，具有时间短，降温明显，范围大，高强度的特点，同时在华北一带气旋发展迅速，使得冷空气到来之前，这一地区的湿度条件非常充足，锋前水汽输送非常明显，所以出现降水;又由于锋面抬升强烈，所以降水量也比较大。

三、 寒潮发展过程分析

此次影响我国北方大范围地区的寒潮天气过程与欧洲冷低涡东移以及低涡发展延伸出的横槽旋转南下过程密切相关。10月25日左右，从极地向南移出的强冷空气在欧洲西岸形成强大的闭合低压系统，25日至29日，该低压系统迅速东移至乌拉尔山东侧，之后发生停滞。31日18时，冷空气在低压系统中堆积，系统向西发展出一东-西向的横槽，槽前后是偏北风与偏西风的切变，槽前的偏西气流强盛，形成中心风速达45m/s的急流带。至1日12时，此时的500hPa北半球中高纬环流呈现为多波动的纬向型，横槽已经逆时针旋转，变为东北-西南走向的槽，由中西伯利亚高原一直延伸至我国新疆北部，位于中西伯利亚高原上空的冷低压中心达到508dagpm，并伴有-40℃的冷中心，急流中心也已南移至我国新疆境内，仍然为强盛的偏西风;对应高空低压中心的位置，700、850hPa也有闭合的冷低压系统，且冷中心温度均达到了-20摄氏度以下。冷空气此时已大量积累，即将向南爆发影响我国北部。

图1：2日18时，500hPa上东北-西南向的槽转为南-北向，东移且略向南发展，从高纬度的低压中心延伸至我国内蒙古中部地区，温度槽与高度槽相叠加，冷空气由槽后的西北气流引导向南侵袭，急流核也移动到了我国青海东部与甘肃交界处。700hPa槽线较500hPa略偏东，在850hPa上有明显的冷舌向南发展。 3日18时，500hPa上，影响我国的低槽继续东移，在我国华东地区气旋迅速发张，中心气压达536dagpm，冷中心与其重合，中心温度达到-30℃。急流区也伴随着低压中心移动到了我国华东，中心位于河南省上空。在低空850hPa上，低涡的外围也表现为大范围的大风区。此时冷空气已影响到我国北方大部分区域 ，尤其华北地区降温最为明显，且一些地区伴随寒潮出现了暴雪天气。

四、 北京地区暴雪成因分析

图2：在此次寒潮过程的影响下，2日20时至5日06时，我国东部大部分地区都出现了降水，并且在华东以及东北地区西部的一些区域出现了固态降水 （雪）。 在所有发生降水的区域内北京、河北地区的降水尤其显著：此次降雪是北京今年冬天的第一场雪，且比往年的初雪早了25天左右。从11月3日8时开始降雨，22时前后北京城区及周边平原地区也出现雨夹雪或雪，截至11月4日18 时，北京城区平均降水量为65.6毫米，全市平均降水量58.5毫米，最大降水量在海淀凤凰岭，达到99.6毫米。11月3日至4日，河北省大部分地区也普遍出现雨夹雪天气。由于影响该范围的气旋系统本身的冷暖结构，其前部暖湿气流，后部冷平流，造成此次降水的相态复杂，部分地区开始降水为液态，后转为雨夹雪或雪，之后又转为雨或雨夹雪。

3日12时，在河北南部上空700hPa和850hPa上均已形成气旋，其后部为从北方南下的冷平流，前部为携带暖湿空气的偏南气流，两股气流的交汇导致北京地区底层辐合，辐合中心在850hPa左右，中高层辐散，辐散中心在350hPa左右，这种高低层的配置使得对流层中产生强烈的上升运动，上升运动在500hPa最为盛，成为降水的动力条件;并且在3日06时左右，该地区对流层低层出现明显的水汽辐合，850hPa上气旋前部的东南气流从渤海湾吹向陆地，带来了充足的水汽，为降水提供了水汽条件;此时地面温度大于0℃，降水呈液态。

4日00时，此时华东地区上空500hPa上仍为气旋系统控制，中心由3日12时的山西、河北交界处东移至山东境内，北京地区位于气旋中心的北部，底层仍为辐合，辐合中心在850hPa，中高层的辐散减弱，中心下降至600hPa附近，上升运动仍然维持但也有明显减弱，低层输送水汽的东南气流转为偏东风，水汽输送减弱;由于近地面温度降低，接近零度，所以降水相态转为雨夹雪、雪。

五、结语

北京、河北地区的降水尤其显著：此次降雪是北京今年冬天的第一场雪， 极涡发展强盛，冷空气在低压系统中堆积，500hPa槽东移且略向南发展，从高纬度的低压中心延伸至我国内蒙古中部地区，温度槽与高度槽相叠加，冷空气由槽后的西北气流引导向南侵袭，后部为从北方南下的冷平流，前部为携带暖湿空气的偏南气流，两股气流的交汇导致北京地区底层辐合，加之东南气流从渤海湾吹向陆地，带来了充足的水汽，造成了此次较强降温降雪天气过程。

参考文献：

[1]朱乾根，林锦瑞，寿绍文等.天气学原理与方法[M].北京：气象出版社，1992： 266-296.

[2] 刘传凤. 我国寒潮气候评价[J].气象，1990，（12）.

[3] 邓先瑞. 寒潮[M] .北京：商务印书馆，1977：75.

作者简介：赵衍斌（1989-）男，汉族，四川人，硕士，工程师，从事天气预报工作。