南阳市大风天气过程分析

摘要:2011年5月18日南阳市出现大风天气过程,该过程的产生主要是由于极涡的发展南移,在地面产生强冷空气的堆积使地面产生强的气压梯度、强变压区及高空动量下传而形成的。从大气环流特征及其演变规律、气压梯度、变压风、动量下传及地形特点分析总结,从而揭示本地大风天气产生发展的规律和特点。

关键词:极涡 大风 锋区 气压梯度

2011年5月18日,南阳地区出现了大风天气,其中,方城县出现的风力最大,时间之长风速之大均为近50年来的最大值。

1、天气形势及环流背景分析

5月16日08时500hPa天气图上,在120E、70N的极区,有极涡生成,极涡后部有-44℃的冷中心相配合,表明涡后冷平流明显,极涡将发展加强,极涡在高层表现明显。在极涡发展加强的同时不断旋转南下,将极地冷空气向南输送。当和低涡相伴的横槽同横转竖时,强冷空气爆发南下,产生大风天气。

700hPa图上,16日08时极涡表现较弱,但横槽表现明显,在极涡的南部,冷锋锋区特别强,冷平流比较明显。在极涡发展南移过程中,冷锋不断发展加强,冷锋于18日08时后开始影响南阳地区。

2、大风天气过程分析

2.1 环流演变及冷空气的活动特征

2.2 锋区特征

16日500hPa以上层次,在极涡的南部有锋区存在,等温线成东西走向,但强度不强;在500hPa以下层次,锋区表现比较强,10个纬距有六根等温线串过,温差达到14℃,具备产生强风的必要条件。

2.3 冷平流的作用

从冷平流的空间分布来看,高层弱于中低层。在我国的东北到华北是大范围的负变温区,24小时最大变温达-17℃。在850hPa和925hPa两层,等高线和等温线垂直,风向垂直等温线,冷平流很强。

2.4 气压梯度分析

由梯度风原理可知,风力的大小与气压梯度成正比。在这次冷空气南下的过程中,18日08时,北京与南阳的气压差达11.2百帕,根据经验估计,最达平均风力可达6级,达大风标准,对风速预报有较好的指示意义。同时,08时地面图上,北京与南阳相差5个纬距,有5根等压线通过,气压梯度差达每纬距2.2百帕。而在23时,南阳的气压值高于北京1.1百帕,从气压梯度的变化来看,在9个小时内气压梯度明显增强,预示大风天气的产生。

2.5 变压分析

2.6 动量下传作用

由热成风和高空锋区的关系可知,高空锋区越强,热成风就越大,动量下传也就越多,有利于产生大风天气。从高空风的分布可以看出,15日08时,在300hPa以上层,在华北地区上空有强的高空风区,郑州站200hPa上的风速达44米/秒,而在中低空500以下层风速明显减少,达近地面层风速达8米/秒,同时地面的风速只有2米/秒,高低空风速差达36米/秒,高空与地面的风速差达42米/秒,高空的强大动量不断下传,使地面产生大风天气。

2.7 前期天气特点分析

5月18日以前,气温明显偏高,特别是5月14日,日最高气达27.4℃,为今年入春以来的最大值。前期的持续升温,有利于能量的积累,为大风天气的产生提供了足够的能量。从地面三线图的分析可以看出,5月18日的前几天,温度线和气压线是北离状态,即高温低压的天气状况,若有冷空气活动,对南阳地区而言极易产生大风天气。

2.8 地形作用

南阳地区地处华北平原西南部,西临太行山脉,当有东路冷空气影响我国时,冷空气从东北平原直流南下达到华北平原,极易在华北地区产生大风天气。南阳地区由冷空气影响而产生的大风天气,都是在这种情况下产生的。

2.9 地面气压场环流形势特征

地面冷高压在南下过程中,若环流形势是纬向型的环游形势,达到一定强度时,一般都会给南阳地区造成大风天气,这主要是由于南北向气压梯度大,有利于冷空气南下过程中的加速而产生大风天气,南阳的大风天气基本上都是在这种形势下产生的。若地面气压场是经向环流,由于地形地势的影响,则不利于地面空气的加速,这种形势不会在南阳地区产生大风天气。

3、结语

(1)这次大风天气过程,主要是由于极涡的增强发展南移造成的。

(2)这次冷空气活动过程势力较强,从低层到高层均有表现。

(3)强冷空气在南下的过程中,产生强的气压梯度、地面加压产生的强变压、高空动量下传产生的强动量及地形和前期天气特点产生了这次大风天气过程。

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