王江騰

摘 要：通過(guò)對(duì)湖北省2013年1次倒春寒天氣進(jìn)行分析，結(jié)果表明：此次冷空氣的冷氣團(tuán)垂直結(jié)構(gòu)上有明顯的坡度，即近地層冷氣團(tuán)滲透早于低層，低層冷氣團(tuán)南下早于中高層，冷氣團(tuán)垂直方向南下的時(shí)間差相對(duì)較大，導(dǎo)致冷空氣南下帶來(lái)的大風(fēng)、降溫更為持久；冷空氣在南下過(guò)程中，北方產(chǎn)生明顯的降雪天氣，冷空氣在南下的過(guò)程中強(qiáng)度沒(méi)有減弱，即變性不明顯；東路冷空氣帶來(lái)的大風(fēng)、降溫、降水天氣相對(duì)北路、西北路，影響時(shí)間更長(zhǎng)、范圍更廣、強(qiáng)度更大。

關(guān)鍵詞：湖北；倒春寒；天氣預(yù)報(bào)

中圖分類(lèi)號(hào)：S16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180732059

引言

倒春寒是指3—4 月已明顯回暖時(shí)出現(xiàn)的強(qiáng)冷空氣過(guò)程，以持續(xù)低溫為主要特征，是湖北省春季主要的災(zāi)害性天氣之一。對(duì)于近年來(lái)我國(guó)各地出現(xiàn)的強(qiáng)倒春寒和低溫雨雪天氣，不少氣象工作者從不同方面進(jìn)行了深入研究。近 55a湖北省春季氣溫升高，入春時(shí)間提前 ，但氣溫變化劇烈。春季氣溫驟降易對(duì)湖北省水稻和棉花苗期生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。本文通過(guò)對(duì)2013年1次倒春寒天氣過(guò)程進(jìn)行分析，以期解決對(duì)湖北省倒春寒天氣的預(yù)報(bào)服務(wù)提供預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨利避害 、減災(zāi)防災(zāi)提供科學(xué)依據(jù) 。

1 天氣實(shí)況

2013年4月17—20日湖北省出現(xiàn)“倒春寒”天氣過(guò)程。18日凌晨起，冷空氣自北向南開(kāi)始逐漸影響全省，至20日晚上逐步結(jié)束。受其影響，省內(nèi)日平均氣溫大幅下降，大部地區(qū)過(guò)程降溫達(dá)13～16℃，其中19日降溫幅度最大，鄂西北日平均氣溫降至10℃以下。過(guò)程極端最低氣溫出現(xiàn)在20日，北部3～5℃，南部6～8℃。密集的氣壓梯度力使得全省大部地區(qū)有5～6級(jí)，陣風(fēng)7～8級(jí)的偏北風(fēng)，瞬時(shí)極大風(fēng)速出現(xiàn)在荊門(mén)地區(qū)，為21.2m/s，陣風(fēng)達(dá)到9級(jí)。受冷空氣沖擊影響，鄂西南、江漢平原南部、鄂東南在18日上午均出現(xiàn)局部的短時(shí)強(qiáng)降水并伴有雷電活動(dòng)。

2 成因分析

2.1 高空環(huán)流形勢(shì)

從500hPa高空形勢(shì)來(lái)看，2013年4月17—20日降水降溫過(guò)程主要是受前期能量累積、高空低槽東移、中低層切變線和地面冷空氣南下共同影響造成。

4月10—17日，湖北省內(nèi)基本無(wú)降水發(fā)生，氣溫回升明顯。17日湖北省大部地區(qū)溫度高達(dá)28～31℃，具有一定的能量累積。18日08：00，500hPa 有一短波槽東移，同時(shí)東北冷渦東移加強(qiáng)，帶動(dòng)冷空氣南下，冷空氣侵入到暖氣團(tuán)中，激發(fā)對(duì)流不穩(wěn)定，造成18日南部強(qiáng)對(duì)流天氣。19日08：00，湖北省西部又有一個(gè)高原槽東移，湖北省處于南支槽前西南暖濕氣流和南下冷空氣交匯地區(qū)，造成全省范圍內(nèi)的中等強(qiáng)度的降水天氣。

2.2 地面冷空氣

此次降水降溫過(guò)程地面始終有冷空氣南下影響湖北省，冷高壓強(qiáng)度不大，但冷空氣影響時(shí)間較長(zhǎng)，梯度較大，因此帶來(lái)大風(fēng)、降溫天氣。4月18日08：00，地面上東北冷渦后部有東北路冷空氣擴(kuò)散南下，氣壓梯度較大，冷高壓中心位于貝加爾湖附近，中心氣壓為10356hPa。從18—19日，貝加爾湖以東地區(qū)不斷有冷空氣擴(kuò)散南下， 且維持較大的氣壓梯度，對(duì)于地面維持較長(zhǎng)時(shí)間的大風(fēng)天氣。20日，冷高壓主體南壓至湖北省，21日冷高壓東移出省，冷空氣影響緩慢結(jié)束。正因?yàn)榍捌跍囟然厣黠@，而這次冷空氣風(fēng)力大，持續(xù)時(shí)間久，造成降溫幅度非常明顯，從而形成“倒春寒”天氣。

2.3 低層系統(tǒng)配置

因?yàn)?8日對(duì)流天氣主要發(fā)生在白天，因此重點(diǎn)分析18日08：00的中低層天氣形勢(shì)。18日08：00，700hPa自湖南中部至江西西北部一帶有急流發(fā)展，鄂東北有切變發(fā)展，初始對(duì)流出現(xiàn)在鄂東南，處于700hPa上12m/s的西南氣流與4m/s的偏北氣流交匯中；850hPa上四川中部至湖北省南部有暖低壓發(fā)展，內(nèi)蒙附近有冷高壓南壓，冷空氣開(kāi)始侵入到暖氣團(tuán)中，激發(fā)對(duì)流不穩(wěn)定。同時(shí)，自湖南中部一帶有急流發(fā)展，在鄂東南南部有12m/s的西南氣流與12m/s的偏北氣流交匯，為初始對(duì)流產(chǎn)生提供不穩(wěn)定條件；850hPa上同樣表明有冷空氣侵入到暖氣團(tuán)中，同時(shí)湖北省南部有切變發(fā)展，為對(duì)流發(fā)生提供了動(dòng)力條件。

19日降水主要為自西向東的穩(wěn)定性降水，19日08：00，在500hPa高空槽的引導(dǎo)下，700hPa有穩(wěn)定的冷式切變線東移 ，西南急流強(qiáng)烈發(fā)展，對(duì)應(yīng)850hPa上有暖式切變線發(fā)展，925hPa為東北氣流控制，上下層配置較好，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性降水發(fā)生。

3 診斷分析

3.1 850hPa溫度平流演變

從850hPa溫度平流分析來(lái)看，本次過(guò)程前期（17日20：00）低層南風(fēng)強(qiáng)烈發(fā)展，對(duì)應(yīng)著850hPa有暖平流向北輸送。至18日08：00，西南氣流加強(qiáng)并維持，冷空氣已滲透至湖北省東部和北部地區(qū)，偏北風(fēng)風(fēng)力迅速增大，冷暖空氣的強(qiáng)烈交匯是造成18日08：00—14：00江漢平原南部和鄂東南短時(shí)強(qiáng)降雨并伴有雷電天氣的主要影響系統(tǒng)。18日夜間冷空氣勢(shì)力有所減弱，低層南風(fēng)氣流北推，暖平流加強(qiáng)。19日冷空氣主體自鄂西北開(kāi)始南下影響湖北省，冷平流逐步增強(qiáng)，對(duì)應(yīng)地面風(fēng)力明顯加大，降溫幅度增強(qiáng)，鄂東地區(qū)出現(xiàn)小到中雨，局部大雨的降水。到20日08：00，冷平流中心移到了湖北省，受其影響省內(nèi)20日早晨出現(xiàn)過(guò)程最低氣溫，北部3～5℃，南部6～8℃，地面風(fēng)力隨后逐漸減弱，降水也逐漸停止。

圖1 850hPa溫度平流和風(fēng)場(chǎng)疊加

3.2 19日20：00溫度平流垂直分布

從溫度平流的高低層配置來(lái)看，本次過(guò)程整個(gè)影響系統(tǒng)為后傾形式，500hPa高空低槽尚未進(jìn)入湖北省，中低層的冷空氣已逐漸從西部和北部侵入，大氣從低層開(kāi)始降溫，最后隨著高空低槽的東移和切變線的南壓，湖北省上空整層大氣被冷氣團(tuán)所控制，此時(shí)降水過(guò)程結(jié)束，冷氣團(tuán)中心開(kāi)始完全控制湖北省大部地區(qū)。

3.3 20日14：00溫度平流垂直分布

對(duì)于4月20日湖北省高溫的預(yù)報(bào)，19日17：00和20日06：00公眾預(yù)報(bào)均指出大部地區(qū)15～18℃，考慮會(huì)和18日的高溫保持一致，不會(huì)繼續(xù)下降，但實(shí)況顯示大部地區(qū)10～13℃，比預(yù)報(bào)偏低5℃左右，全省高溫仍持續(xù)下降。從20日14：00各層的溫度平流來(lái)看，湖北省上空仍存在很強(qiáng)的冷平流和冷平流中心，表明大氣層的溫度將進(jìn)一步下降，進(jìn)而影響最高氣溫繼續(xù)下降。

4 倒春寒天氣服務(wù)情況

此次湖北省的降溫過(guò)程發(fā)生范圍廣、強(qiáng)度大，是有氣象記錄以來(lái)最遲的一次強(qiáng)“倒春寒”天氣。此次倒春寒天氣過(guò)程，湖北有19縣市屬于重度“倒春寒”，主要集中在鄂北及江漢平原北部。

此次倒春寒天氣過(guò)程，氣象部門(mén)早預(yù)報(bào)，早服務(wù)，通過(guò)各類(lèi)服務(wù)手段，提醒公眾未來(lái)一周湖北省氣溫持續(xù)偏低，加上前期雨量異常偏多，農(nóng)田漬害明顯，容易造成夏糧作物生長(zhǎng)孕育不良、病菌危害加重的情況，同時(shí)，后期“倒春寒”天氣將可能進(jìn)一步造成早稻爛種爛秧、油菜授粉受阻、孕穗小麥凍害等不利影響，建議及時(shí)采取清溝排漬，改善農(nóng)田墑情，促進(jìn)植株健壯生長(zhǎng)，同時(shí)加強(qiáng)薄膜育秧保溫措施，減輕低溫凍害影響。

5 總結(jié)

春季冷空氣過(guò)程，冷高壓中心值雖然沒(méi)有冬季大，但由于冷暖空氣交匯較冬季更為顯著，因此可能帶來(lái)的大風(fēng)、降溫及強(qiáng)對(duì)流天氣更為劇烈。此次倒春寒天氣過(guò)程為典型的東路冷空氣影響，此類(lèi)冷空氣帶來(lái)的大風(fēng)、降溫、降水天氣相對(duì)北路、西北路，影響時(shí)間更長(zhǎng)、范圍更廣、強(qiáng)度更大。此次冷空氣的冷氣團(tuán)垂直結(jié)構(gòu)上有明顯的坡度，即近地層冷氣團(tuán)滲透早于低層，低層冷氣團(tuán)南下早于中高層，冷氣團(tuán)垂直方向南下的時(shí)間差相對(duì)較大，導(dǎo)致冷空氣南下帶來(lái)的大風(fēng)、降溫更為持久。另外冷空氣在南下過(guò)程中，北方產(chǎn)生明顯的降雪天氣，冷空氣在南下的過(guò)程中強(qiáng)度沒(méi)有減弱，即變性不明顯，因此導(dǎo)致影響湖北時(shí)強(qiáng)度較預(yù)計(jì)偏強(qiáng)。

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