周措毛，刘金青，张彩霞，马玉花，李大鹏
1.青海省果洛州气象局，青海果洛 814000；
2.果洛州达日县气象局，青海达日 814200
寒潮是影响青海的主要灾害性天气之一，强大冷空气的堆积暴发会造成剧烈的降温和大风雪，当冷暖空气交会时，会形成大范围的降水，对人们的生产生活造成巨大的影响[1]。强冷空气会使地面迅产生霜冻，剧烈降温会造成人、畜、农作物、牧草损害，伴随其出现的暴雪、大风等天气会造成雪灾、道路结冰等灾害，严重影响陆地、航空交通，造成巨大的人力、经济损失[2]。保广裕等[3]统计了青海省1980—2000年的冬半年寒潮天气过程，采用天气学、动力学及统计学等研究方法分析了这些寒潮过程的天气形势、冷空气影响路径及气候背景等，归纳总结出青海省寒潮天气预报指标，建立寒潮预报模型；
张青梅等[4]通过分析青海东部初冬季节出现的一次大到暴雪寒潮天气，获取到季节转换期间青海东部地区出现寒潮暴雪的气候特征，认识降水相态变化机理，利于指导该类天气的预报预警；
还有学者利用常规的高低空气象观测资料分析了青海省2017年10月7—9日的大范围寒潮天气过程，认为这类时段出现的寒潮是季节转化期间常见的气象灾害，低槽南压、冷涡引导冷空气自北向南入侵以及西伯利亚地面冷高压南下引发寒潮天气，稳定维持的副热带高压为寒潮降雪提供充足的水汽来源。果洛位于青海省的东南部，以畜牧业为第一产业，对气候变化依赖性较强，尤其是冬半年寒潮天气带来的降温、暴雪等灾害对其影响更严重。例如，2019年冬季雪灾造成果洛地区牲畜、牧草损害[5]。果洛地处高海拔地区，气温变化复杂，气象要素影响因子多变，冷空气特征不如平原明显，因此研究寒潮天气过程，建立寒潮个例库，揭示寒潮形成机理，有利于建立寒潮指标，为此类天气的预报研究提供参考[6-7]。
根 据 GB/T 20484—2017《冷 空 气等级标准》的规定，定义：“日平均气温24 h内降幅≥8℃，而且使该地日最低气温≤4℃的冷空气活动”为寒潮。2020年10月14日，强冷空气影响果洛大部地区，这次强冷空气活动具有阵风风力大、降温幅度大、最高气温下降明显等特点。期间，玛沁、达日、甘德、班玛、久治的气象站点日平均气温均下降了8℃以上，其中久治哇尔依乡降幅最明显，日平均下降了15.5℃。玉树、格尔木、海西、果洛的气象站点风速大于16 m/s，其中杂多昂赛思乡极大风速达30.1 m/s。另外，此次寒潮天气局地性较强，寒潮主要集中于果洛西部，玉树地区虽然出现了降温天气，但降温幅度均小于8℃，未达到寒潮标准。
表1 2020年10月13—14日果洛地区变温实况
2.1 500 hPa环流背景及影响系统
分析13日08:00 500 hPa高空图（图1a），新地岛有低槽发展，槽后有强的偏北风，最大风速达22 m/s，引导冷空气向东南输送。乌拉尔山地区配合有强盛的脊区，脊前的偏北气流将冷空气输送至西伯利亚，冷空气迅速在关键区堆积（70°E～90°E，43°N～65°N）。在 西藏高原后方，由于乌拉尔山高压脊和高原地形的阻挡，使得此地形成了深厚的切断低涡，并配合-20℃的冷中心，低涡槽与影响果洛地区的短波槽形成阶梯形势。14日关键区冷空气堆积强盛（图1b），贝加尔湖地区有冷槽，中心低至-32℃。乌拉尔山高压脊东移，且经向性增剧，脊前冷平流加强。
图1 500 hPa高空形势（a.13日08:00；
b.14日08:00）
此次天气过程降温主要受新疆槽东移南压影响。位于里海的高压脊不断东移，促使新疆槽东移南压，造成了此次寒潮天气。位于伊朗高原切断低涡向东北方向移动，在新疆槽后产生赶槽作用，使新疆槽不断移动。印度低涡不断北抬，与新疆槽气旋性接通，横穿高原，在果洛地区形成了强降温。
2.2 地面形势分析
由图2可看出，13日08:00乌拉尔山东侧高压脊在巴尔喀什湖与、贝加尔湖西南侧、蒙古形成闭合系统，冷高压中心数值分别为1 035、1 035、1 037.5 hPa。冷高压前部冷空气向东南方向输送，此时冷锋系统位于新疆东南部至青海茫崖一线，冷高压前部至冷锋后部，等压线密集。13日白天青海南部受暖低压控制，升温降压，14:00班玛3 h变压达40 hPa，白天班玛县最高气温达24.0℃，突破历史第二高值，达日、甘德分别达20.0℃、19.4℃，为14日降温寒潮天气的形成提供了条件。
图2 2020年10月13—14日冷锋与地面冷高压移动路径
同时，巴尔喀什湖冷高压沿西北路径东移南压，13日23:00移至南疆，受阿尔泰山和天山阻挡的影响，高压中心降为1 030 hPa。14日08:00高压系统东移到了冷湖、大柴旦与小灶火之间，高空有负涡度平流，高压加强，中心数值达到1 032.5 hPa，前沿冷锋位于海西—玛多地区。15:00冷高压移至果洛，中心数值升至1 035 hPa，强盛的冷空气入侵，气温骤降，寒潮天气暴发。20:00冷暖平流减弱，冷锋消散。
24 h变压反映了某地气柱总质量的变化，能体现出地面与低空系统的变化。14日15:00的24 h变 压图（图3）上除海西大部外，青藏高表现为正变压，变压中心位于果洛，中心变压达61 hPa,与寒潮冷高压中心位置基本一致。其在东部地区表现为10～20 hPa正变压，有小幅的降温，但未达到寒潮的标准。寒潮冷高压过境后，新疆至海西一带受一中心值为1 020 hPa的低压控制，气压降低明显，海西地区24 h平均温度呈小幅上升趋势。
图3 2020年10月14日15:00 24 h变压
此次天气过程局地性较强，未达到青海南部寒潮标准，但是达到了南部强降温标准。南部10个代表站中，有3个站24 h内日平均气温下降6℃，且最低气温下降到-5℃时称为南部强降温。根据《青海天气气候》对南部寒潮、强降温天气的预报指标分析发现：（1）500 hPa高空图上马鬃山、酒泉、张掖、巴彦诺尔公、额济纳旗等5个气象站气温均≤-20℃，民勤气温为-19℃，未达到其中2站≤-30℃的指标；
（2）玉树与酒泉站500 hPa温度差为18℃，达日与酒泉站的500 hPa温度差为13℃，满足温度差≥8℃的标准；
（3）酒泉站500 hPa为20 m/s的西北风、张掖西北风20 m/s、马鬃山西北风18 m/s、额济纳旗西北风26 m/s，满足4站中有3站吹西北风且风速≥12 m/s的规定。
综上分析：当500 hPa高空马鬃山、酒泉、张掖、巴彦诺尔公、额济纳旗等5个气象站气温≤-20℃，同时满足第二、三条指标的规定时，可以预报未来24 h南部地区可能出现强降温天气。当3条指标同时满足时，可以预报24 h南部地区可能出现寒潮天气。
通过 分 析2020年10月13—14日出现在青海南部的寒潮、强降温天气过程，得出以下结论：
（1）此次过程主要受新疆短波槽东移南压影响，引导西伯利亚堆积的冷空气南下，再加上地面寒潮冷高压的配合，共同导致了此次强降温天气过程。
（2）此次降温天气过程的局地性较强。受地面冷锋影响，海西、玉树等地区出现了大风天气，玉树部分地区达到了强降温标准，但寒潮天气只出现在果洛西部地区。
（3）前期果洛处于暖平流区，受其影响，回暖明显，为14日冷空气入侵，气温骤降提供了有利条件。
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