阿合奇县大风天气预报及分析

发表时间:2020/11/5   来源:《科学与技术》2020年第19期   作者:朱良俊
[导读] 大风是阿合奇县的主要灾害性天气之一,时常给当地群众的生产生活以及经济的发

        朱良俊
        阿合奇县气象局  843500
        摘要:大风是阿合奇县的主要灾害性天气之一,时常给当地群众的生产生活以及经济的发展带来不利影响。本文主要结合阿合奇县自动站大风观测资料和数值预报资料,以2015年4月27日的大风天气过程为例,对大风天气的预报方法进行分析研究,以期为今后此类天气预报积累预报经验,也为大风防御工作提供科学的参考依据。
        关键词:阿合奇县;大风;预报
引言
        随着经济快速发展,社会财富大大增加,人民生活水平显著提高,气象灾害对经济社会安全运行和人民安康福祉构成更加严重威胁。大风天气是我国北方大部分地区经常出现的气象灾害,尤其春季出现概率较高。近年来,国内外许多学者对大风天气开展了研究,并取得了极大成效[1-4]。阿合奇县隶属于新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州下辖县,位于西部天山南脉腹地,地处高寒山区,县境海拔在1730-5958m之间,地形特征呈“两山夹一谷”,全境均属山间河谷地带,气候为中温带大陆性干旱气候,四季不甚分明,长冬无夏,春秋相连,昼夜温差较大。受其地形地貌和气候的影响,阿合奇县大风天气频发,大风灾害天气常常会造成土壤风蚀、沙化,对农作物和草场及树木产生机械损害,及传播植物病虫害,给当地带来较大的社会经济损失。基于此,本文主要通过对阿合奇县区域站大风资料统计评估分析,从而提高大风预警提前量。本文选取2015年4月27日阿合奇县区域站一次大风天气预报过程进行分析,总结阿合奇县大风天气预报方法,为提高阿合奇县大风预报预警准确率以及大风防御水平提供技术支撑。
1天气概况
        2015年4月27日,新疆阿合奇县出现了一次大风天气过程,风力达7-8级,为西北阵风,能见度非常低,大风天气对当地交通以及群众的生产生活均造成不利影响。
2.天气形势分析
2.1高空形势分析
        2015年4月26日20时0500hPa高空形势场上,亚欧大陆主要呈现为“2槽2脊型”的径向环流形势,贝加尔湖至中西伯利亚高原有暖脊分布,脊顶持续延伸到泰米尔半岛,中亚低槽位以及西西伯利亚低槽保持叠加状态,我国北方至巴尔喀什湖区有长波槽主体分布,在中亚至北疆分布着以最大风速为56m/s的偏西南风速带,阿合奇县处在低槽前偏西气流,风速达到17m/s以上。4月27日08时500hPa高空形势场上,中西伯利亚高压脊向南撤退,西西伯利亚低槽不断朝东边移动,锋区开始南压,此时阿合奇县处在西西伯亚低槽槽前的偏西南气流上,风速增加,达到20m/s以上,在低槽的影响下,阿合奇县出现大风天气。4月27日20时0500hPa高空形势场上,南支槽迅速向东边移动到伊犁,低槽逐渐朝东边移动到巴尔喀什湖北边区域,这个时候阿合奇县处在槽底部的偏西气流上,强风速带不断朝东北方向移动,风力明显变弱。
2.2低层风场特征
        通过空间分辨率较高的ECMWF0.25°×0.25°细网格数值预报产品,可以较好地掌握大风出现时的低层风场特征。2015年4月27日08时ECMWF细网格风场初始场上,700hPa偏西急流进入阿合奇县北边。在该区域北部存在西北风、西南风的切变线冷空气进入乌鲁木齐及其周边区域,对阿合奇县也带来不同程度的影响,并存在风速为18m/s的西北急流(图1a)。在850hPa形势场4月27日08时在阿合奇县以北有强盛的西北气流分布,急流强度超过20m/s,在昌吉州东边有偏西风切变线存在(图1b)。在低层切变线和低空急流的作用下,冷暖空气共同交汇,促进锋生与垂直上升运动的形成,进而为此次大风天气过程的发生提供了有利条件。


图1  2015年4月27日08时ECMWF数值预报
2.3地面形势分析
         通过对2015年4月26日20时-28日08时海平面气压形势演变情况进行分析了解到,在4月26日20时,有一中心强度值为1025hPa的冷高压主要处于咸海的南部区域,还有一中心强度值为1000hPa的热低压分布于北疆至南疆区域。冷锋处于伊犁到南疆一带;4月27日02时,冷高压中心稍微朝东边移动,中心强度增强到1030hPa,冷锋位于阿合奇县西北,冷高压到阿合奇县有22hPa压差,阿合奇县西北边逐渐加压,随后西北开始有大风天气出现;4月27日05时,高压中心地处1030hPa,高压舌东北边朝阿合奇县延伸,1010hPa等压线逐渐对带来影响,阿合奇县西北边区域继续不断加压,3h变压为最大状态,阿合奇县西北边风速同样达最大值;4月27日08时,冷高压逐渐变弱,且表现为带状,中心东北边移动到巴尔喀什湖西南,高压中心慢慢变弱到1027.5hPa,阿合奇县大风天气趋于结束。
2.4海平面3h变压
        由海平面3h变压场分析了解到,2015年4月27日02时,巴尔喀什湖到伊犁有一中心强度值为6.1hPa的变压中心,变压线前沿处于阿合奇县西北区域。4月27日05时,3h变压中心完成处于阿合奇县,变压中心增加到6.5hPa,西边处在变压中心前沿,这个时候阿合奇县风力急剧增大;4月27日08时,3h变压中心朝东南压,变压中心移动到南边,风力渐渐变弱;4月27日14时,变压中心减弱,阿合奇县风力持续变弱。
3.物理量场分析
3.1温度平流
        大风天气系统在发生发展以及天气现象产生变化的过程中受温度平流的变化影响较大。通过对此次阿合奇县大风天气出现过程925-200hPa的温度平流进行分析了解到,在4月26日20:00的时候,由中层400hPa至低层700hPa在巴尔喀什湖低槽后边东经72°附近区域都处于冷平流影响范围内,在低层东经78°低层850hPa有强冷平流中心分布,中心强度小于-100×10-5K·s-1(图2a),这个时候阿合奇县以及附近中低层均为弱冷暖平流交汇带,促进了锋生以及垂直运动的发展。随着高空槽的不断向东边移动,强冷气流进入新疆,阿合奇县及其附近均发生大风天气。4月27日08时随着地面冷锋的东移,低层850hPa强冷平流中心不断东移,强度维持不变(图2b),这意味着冷空气强锋南压,促使热力不稳定条件增加,垂直运动得到发生发展,进而带来了本次大风天气。



3.2高低空急流
         通过对此次大风天气发生时925hPa—200hPa等风速场展开分析了解到,在2015年4月26日08时,北纬40°区域高空急流强度显著增强,在东经67°区域300hPa处分布着一数值大于50m/s的西南急流。4月26日20时,高空急流中心强度稳定,强风速带持续朝着中低层延伸,一直到850hPa处,近地面至850hPa处分布着超过30m/s的低空西风急。4月27日02时,低槽开始向东边移动,高空西南急流向东移动到东经76°,强度增强到55m/s,低空西风急流持续东移;4月27日08时变为西北急流,与大风天气的发生相对应。
4.结论
(1)此次阿合奇县大风天气主要是在西西伯利亚低槽作用,冷锋进入新疆之后向南逐渐移动引起锋后出现的大风天气,此次冷锋势力很强,高低层区配合着比较深厚的系统,并伴随着冷平流,在南压的时候呈中增加趋势。
(2)在低层切变线和低空急流的作用下,冷暖空气共同交汇,促进锋生与垂直上升运动的形成,进而为此次大风天气过程的发生提供了有利条件。
(3)连续的正的3h加压对本次大风天气预报具有一定的指导意义。
(4)冷空气强锋南压,促使热力不稳定条件增加,垂直运动得到发生发展,进而带来了本次大风天气。西北急流与大风天气的发生相对应。

参考文献:
[1]王江.近55年新疆乌鲁木齐大风的气候变化特征[J].科技传播,2011(11):57-58.
[2] 李耀辉,张存杰,高学杰 . 西北地区大风日数的时空分布特征 [J]. 中国沙漠, 2004 ( 6 ): 55-63.
[3]王金辉,刘海涛.克州地区春季一次强风沙天气成因分析[J].沙漠与绿洲气象,2012,6(1):41-45.
[4]周翠芳,张广平.宁夏北部地区一次大风天气诊断分析[J].安徽农业科学,2009,37(14):6520-6523.
作者简介:朱良俊(1988.10)男,汉族,本科学历,安徽阜南县人,中级工程师,从事气象观测业务人员工作。
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