论文部分内容阅读
摘要 利用2012年12月6—11日荷泽地区整个冷空气影响过程中850 hPa高度温度场和风场的不同配置对最低温度的影响进行分析。结果表明：在850 hPa上有较强的暖平流，利于上层增温，而地面增温很小甚至会出现负增温；在冷平流，处于锋区里的中前部，地面最低气温降温幅度远小于850 hPa降温幅度，甚至出现正增温；一次冷空气影响的过程，在冷空气主力南下时，地面最低温度并不太低，地面出现低温在冷尾；几天内850 hPa上空若风速不大，气温近似均温区，地面最低温度也变化不大，地面最低温度的惯性比850 hPa上空温度惯性要大。
关键词 850 hPa温度场；风场；地面温度；天气影响；个例分析
中图分类号 P423.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）18-0203-02
随着生活水平提高和经济发展，人们对温度的重视程度也在提高。从天气预报实践来看，温度预报是天气预报的难点。目前各地方台站预报温度多用数值预报释用，或用经验对数值预报订正，而数值预报温度正确率并不高，单纯依靠数值预报去发布最高最低温度预报成绩还不尽人意，况且展现在人们面前的数值预报产品较多，其地面温度预报数值一致性较差，对预报员的采用造成困扰，难以区分取舍。不同数值预报温度产品的准确率有波动性，在不同阶段数值预报产品的应用效果存在差异。但是由于这种阶段性无法预知，所以做好温度预报，预报员的经验是很重要的。温度预报实践表明，温度的高低是大气相互作用的结果，尤其近地面层到850 hPa高度、风场温度场对未来地面温度作用成分很大。现就2012年12月6—11日整个冷空气影响过程中850 hPa高度温度场和风场的不同配置对最低温度的影响进行分析，对做好温度预报具有一定的参考价值。
1 天气实况
2012年12月1—6日，菏泽市气温一直偏高，从11月7 日气温迅速下降，7—11日平均气温为1 ℃，比常年偏低1.7 ℃。11月9日最低温度为-7 ℃，使人们感到冬季提前到来。
2 环流分析
12月6—11日500 hPa上空维持两脊一槽环流型。高脊位置分别在乌拉尔和俄罗斯东部。极涡位置在我国东北到日本海一带。极涡中心和向西伸展的横槽最低气温达 -45 ℃。位于乌拉尔的高脊北段脊线向东偏斜使得冷空气向极涡西部积聚，形成横槽并且极涡稳定，极地冷空气从横槽内不断分裂扩散南下，影响我国东部。这是造成本地冬季低温寒冷的主要环流型。
3 850 hPa上空温度场和风场对最低温度的影响
3.1 12月6日850 hPa风场、温度场对最低温度的影响
12月6日8：00 850 hPa高度上（图1），在华北南部到长江中游有一片较强的暖平流区，西南风速达10～12 m/s，锋区呈西北—东南向，等温线与风向垂直，形成较大的斜压和超地转。根据热成风规则，850 hPa以上风向应向右偏转，逐渐变成偏西风，而在850 hPa以下，风向反时针偏转在地面形成偏东风，空气较湿；从斜压性分析，风向与等温线配置为暖平流时，暖空气北上的过程中会造成锋区前沿冷空气迅速下沉，不利于地面增温。12月6日地面最低温度为-2 ℃，850 hPa上空温度为-3 ℃。强暖平流并没有使地面增温，据统计，同期正常情况下地面温度应高出850 hPa上空温度2～4 ℃。预报实况表明，除冷空气影响考虑降温以外，暖空气也是不可忽视的问题，温度的升降除考虑外来冷空气侵入，也要考虑冷空气来自上层垂直侵入。
3.2 12月7—8日850 hPa风场、温度场对最低温度的影响
12月7日，850 hPa上空（图2）可看出，从长江流域到华北有宽广的纬向锋区，整个锋区盛行西北风，黄河流域西北风较华北和长江流域相对较小，由于这种风场温度场配置，河南北部到山东南部受北部冷空气的压缩。在这种情况下，空气的压缩在一定程度上抵消平流降温和辐射降温，850 hPa上空温度为-7 ℃左右，而对应的地面温度为-4 ℃，比850 hPa温度高3 ℃。参照6日的温度，冷平流时地面温度与850 hPa温度差比暖平流时还大。
12月8日850 hPa上空（图3），风场与温度配置与7日基本相同，所不同的华北地区纬向锋区明显增强，黄淮地区上空的空气仍然受压缩且压缩程度更大。8日早晨850 hPa上空为-6 ℃，近地面日最低气温为-2.6 ℃，比850 hPa上空高3.4 ℃。可见，在偏北风带动冷空气南下过程中，地面温度下降幅度并不大，在个别情况下，地面温度有升温的可能。
3.3 12月9日850 hPa风场、温度场对最低温度的影响
9日850 hPa上空（图4），冷空气主力已入海，荷泽市处于它的后部，锋区方向转为西北—东南向，风与等温线的夹角变小且下游西北风较大而上游西北风较小，呈现明显的风速辐散，这种风速辐散使上空冷空气下沉，9日早晨最低温度为-8～-7 ℃，而850 hPa上空温度为-8 ℃。完整分析6—8日的气温变化情况，在冷空气影响前中期地面气温变化不明显，地面气温高于850 hPa温度，9日冷空气影响接近尾部，而地面气温大幅下降，地面温度低于850 hPa温度，风速辐散使地面温度下降迅速且低于850 hPa温度。
3.4 12月10-11日850 hPa风场、温度场对最低温度的影响
10日8：00 850 hPa图上（图5），华北地区上空锋区呈西北—东南向，锋前有8 m/s左右的西南风，风向与锋区近似垂直，其类型与12月6日相似，前面已分析，这种风场温度场配置强暖平流不利于地面增温。10日8：00 850 hPa上空温度是-3 ℃，而地面温度在-5 ℃左右，比850 hPa上空低 2 ℃。
12月11日，850 hPa图上（图6），荷泽市处于从华中伸向华北的高压区内，风速为3～4 m/s，700 hPa上空为脊前西北风，等温线与风向近似平行，这次冷空气的影响趋于结束。850 hPa以下气柱较稳定利于辐射降温。11日850 hPa上空温度为-7 ℃，而地面温度为-7～-6 ℃，可以看出在850 hPa以下风较小，在小高脊的环流里地面降温是比较明显的。
4 结语
分析结果表明，在850 hPa上有较强的暖平流，利于上层增温，而地面增温很小甚至会出现负增温；在冷平流，处于锋区里的中前部，地面最低气温降温幅度远小于850 hPa降温幅度，甚至出现正增温；一次冷空气影响的过程，在冷空气主力南下时，地面最低温度并不太低，地面出现低温在冷尾；几天内850 hPa上空若风速不大，气温近似均温区，地面最低温度也变化不大，地面最低温度的惯性比850 hPa上空温度惯性要大。
5 参考文献
[1] 谢梦莉.850 hPa数值预报温度场在我省强冷空气预报中的释用分析[J].气象与减灾研究，1995，36（1）：25-30.
[2] 胡扬斌.北京B模式850 hPa温度场预报的检验和应用[J].沙漠与绿洲气象，1998，29（1）：107-113.
[3] 孔刘备，席晓彤.我国东西部850 hPa温度场的转变及对鲁西南天气的影响[J].安徽农业科学，2015，4（1）：18-26.
[4] 吴兴国10～11月江南850 hPa温度场特征与南海近海台风路径[J].广西气象，1987，33（9）：25-32.
[5] 顾泽.全球风场气候变化异常特征若干问题研究[D].南京：南京信息工程大学，2006：69-77.
[6] 赵娅琴.北太平洋850 hPa和500 hPa夏季副热带高压的时空特征分析[D].青岛：中国海洋大学，2013：17-24.
[7] 陈健，任俊梅，蔡晓芬，等.杭州地面和高空850 hPa气温变化特征[J].浙江气象，2013，21（7）：35-39.
[8] 薛德强，谈哲敏，龚佃利，等.近40年中国高空温度变化的初步分析[J].高原气象，2007，26（1）：141-149.
[9] 孙沈清.1987，ECMWF冬季850 hPa温度场预报的检验[J].沙漠与绿洲气象，1987，7（2）：23-27.
关键词 850 hPa温度场；风场；地面温度；天气影响；个例分析
中图分类号 P423.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）18-0203-02
随着生活水平提高和经济发展，人们对温度的重视程度也在提高。从天气预报实践来看，温度预报是天气预报的难点。目前各地方台站预报温度多用数值预报释用，或用经验对数值预报订正，而数值预报温度正确率并不高，单纯依靠数值预报去发布最高最低温度预报成绩还不尽人意，况且展现在人们面前的数值预报产品较多，其地面温度预报数值一致性较差，对预报员的采用造成困扰，难以区分取舍。不同数值预报温度产品的准确率有波动性，在不同阶段数值预报产品的应用效果存在差异。但是由于这种阶段性无法预知，所以做好温度预报，预报员的经验是很重要的。温度预报实践表明，温度的高低是大气相互作用的结果，尤其近地面层到850 hPa高度、风场温度场对未来地面温度作用成分很大。现就2012年12月6—11日整个冷空气影响过程中850 hPa高度温度场和风场的不同配置对最低温度的影响进行分析，对做好温度预报具有一定的参考价值。
1 天气实况
2012年12月1—6日，菏泽市气温一直偏高，从11月7 日气温迅速下降，7—11日平均气温为1 ℃，比常年偏低1.7 ℃。11月9日最低温度为-7 ℃，使人们感到冬季提前到来。
2 环流分析
12月6—11日500 hPa上空维持两脊一槽环流型。高脊位置分别在乌拉尔和俄罗斯东部。极涡位置在我国东北到日本海一带。极涡中心和向西伸展的横槽最低气温达 -45 ℃。位于乌拉尔的高脊北段脊线向东偏斜使得冷空气向极涡西部积聚，形成横槽并且极涡稳定，极地冷空气从横槽内不断分裂扩散南下，影响我国东部。这是造成本地冬季低温寒冷的主要环流型。
3 850 hPa上空温度场和风场对最低温度的影响
3.1 12月6日850 hPa风场、温度场对最低温度的影响
12月6日8：00 850 hPa高度上（图1），在华北南部到长江中游有一片较强的暖平流区，西南风速达10～12 m/s，锋区呈西北—东南向，等温线与风向垂直，形成较大的斜压和超地转。根据热成风规则，850 hPa以上风向应向右偏转，逐渐变成偏西风，而在850 hPa以下，风向反时针偏转在地面形成偏东风，空气较湿；从斜压性分析，风向与等温线配置为暖平流时，暖空气北上的过程中会造成锋区前沿冷空气迅速下沉，不利于地面增温。12月6日地面最低温度为-2 ℃，850 hPa上空温度为-3 ℃。强暖平流并没有使地面增温，据统计，同期正常情况下地面温度应高出850 hPa上空温度2～4 ℃。预报实况表明，除冷空气影响考虑降温以外，暖空气也是不可忽视的问题，温度的升降除考虑外来冷空气侵入，也要考虑冷空气来自上层垂直侵入。
3.2 12月7—8日850 hPa风场、温度场对最低温度的影响
12月7日，850 hPa上空（图2）可看出，从长江流域到华北有宽广的纬向锋区，整个锋区盛行西北风，黄河流域西北风较华北和长江流域相对较小，由于这种风场温度场配置，河南北部到山东南部受北部冷空气的压缩。在这种情况下，空气的压缩在一定程度上抵消平流降温和辐射降温，850 hPa上空温度为-7 ℃左右，而对应的地面温度为-4 ℃，比850 hPa温度高3 ℃。参照6日的温度，冷平流时地面温度与850 hPa温度差比暖平流时还大。
12月8日850 hPa上空（图3），风场与温度配置与7日基本相同，所不同的华北地区纬向锋区明显增强，黄淮地区上空的空气仍然受压缩且压缩程度更大。8日早晨850 hPa上空为-6 ℃，近地面日最低气温为-2.6 ℃，比850 hPa上空高3.4 ℃。可见，在偏北风带动冷空气南下过程中，地面温度下降幅度并不大，在个别情况下，地面温度有升温的可能。
3.3 12月9日850 hPa风场、温度场对最低温度的影响
9日850 hPa上空（图4），冷空气主力已入海，荷泽市处于它的后部，锋区方向转为西北—东南向，风与等温线的夹角变小且下游西北风较大而上游西北风较小，呈现明显的风速辐散，这种风速辐散使上空冷空气下沉，9日早晨最低温度为-8～-7 ℃，而850 hPa上空温度为-8 ℃。完整分析6—8日的气温变化情况，在冷空气影响前中期地面气温变化不明显，地面气温高于850 hPa温度，9日冷空气影响接近尾部，而地面气温大幅下降，地面温度低于850 hPa温度，风速辐散使地面温度下降迅速且低于850 hPa温度。
3.4 12月10-11日850 hPa风场、温度场对最低温度的影响
10日8：00 850 hPa图上（图5），华北地区上空锋区呈西北—东南向，锋前有8 m/s左右的西南风，风向与锋区近似垂直，其类型与12月6日相似，前面已分析，这种风场温度场配置强暖平流不利于地面增温。10日8：00 850 hPa上空温度是-3 ℃，而地面温度在-5 ℃左右，比850 hPa上空低 2 ℃。
12月11日，850 hPa图上（图6），荷泽市处于从华中伸向华北的高压区内，风速为3～4 m/s，700 hPa上空为脊前西北风，等温线与风向近似平行，这次冷空气的影响趋于结束。850 hPa以下气柱较稳定利于辐射降温。11日850 hPa上空温度为-7 ℃，而地面温度为-7～-6 ℃，可以看出在850 hPa以下风较小，在小高脊的环流里地面降温是比较明显的。
4 结语
分析结果表明，在850 hPa上有较强的暖平流，利于上层增温，而地面增温很小甚至会出现负增温；在冷平流，处于锋区里的中前部，地面最低气温降温幅度远小于850 hPa降温幅度，甚至出现正增温；一次冷空气影响的过程，在冷空气主力南下时，地面最低温度并不太低，地面出现低温在冷尾；几天内850 hPa上空若风速不大，气温近似均温区，地面最低温度也变化不大，地面最低温度的惯性比850 hPa上空温度惯性要大。
5 参考文献
[1] 谢梦莉.850 hPa数值预报温度场在我省强冷空气预报中的释用分析[J].气象与减灾研究，1995，36（1）：25-30.
[2] 胡扬斌.北京B模式850 hPa温度场预报的检验和应用[J].沙漠与绿洲气象，1998，29（1）：107-113.
[3] 孔刘备，席晓彤.我国东西部850 hPa温度场的转变及对鲁西南天气的影响[J].安徽农业科学，2015，4（1）：18-26.
[4] 吴兴国10～11月江南850 hPa温度场特征与南海近海台风路径[J].广西气象，1987，33（9）：25-32.
[5] 顾泽.全球风场气候变化异常特征若干问题研究[D].南京：南京信息工程大学，2006：69-77.
[6] 赵娅琴.北太平洋850 hPa和500 hPa夏季副热带高压的时空特征分析[D].青岛：中国海洋大学，2013：17-24.
[7] 陈健，任俊梅，蔡晓芬，等.杭州地面和高空850 hPa气温变化特征[J].浙江气象，2013，21（7）：35-39.
[8] 薛德强，谈哲敏，龚佃利，等.近40年中国高空温度变化的初步分析[J].高原气象，2007，26（1）：141-149.
[9] 孙沈清.1987，ECMWF冬季850 hPa温度场预报的检验[J].沙漠与绿洲气象，1987，7（2）：23-27.