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摘 要 利用常规气象资料、高空观测资料等对2014年4月22-23日奇台县寒潮天气进行分析得出，欧洲脊强烈发展并出现缓慢东移、西伯利亚低涡分裂及冷空气南下是此次大风降温天气的主要环流背景，水汽条件、温度平流及涡度和散度场均与大风沙尘降温降雪天气有很好的对应关系。
关键词 强寒潮；环流形势；物理量；温度平流
中图分类号：P458.122 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）33--02
寒潮是新疆最严重的灾害性天气之一，它直接影响着大范围区域内季节的推迟或提前，可作为反常气候的重要标志。寒潮出现可带来强烈降温、大风、雨雪和冻雨等天气，所到地区均会使农作物、果树等遭受严重冻害，大雪冰冻可致牲畜死亡，造成交通堵塞，电力、通信中断，严重威胁人民群众生产生活。因此，加强寒潮天气监测预报分析和预警信息发布，有利于提前做好寒潮天气预防准备，提高各行业防灾减灾能力，最大程度的降低寒潮天气带来的危害。
2014年4月22日夜间起，6 a来同期最强寒潮登陆新疆各地，各地霜冻、大风、暴雪和沙尘暴等现象“肆虐”，受其影响，奇台县也经历了大风寒潮沙尘天气过程，给当地民众出行、农业生产等带来了严重影响。
1 强寒潮天气过程及影响
受西西伯利亚南下强冷空气影响，2014年4月22日夜间-24日，新疆自北向南出现大范围的大风降温沙尘天气，奇台县等地出现了以大风、降温为主的强寒潮天气过程，全县普降小量雨夹雪，上山区达到大雪等级，同时伴随7～9级西北风，气温明显下降，各地出现霜冻、沙尘。22日13：00奇台县开始出现沙尘天气，PM10浓度超过0.5 mg/m?；23日凌晨奇台县平原区瞬时最大风力达到22.4 m/s，北部恐龙沟高达30.7 m/s，风后普降小到中雪，气温下降10 ℃左右，达到寒潮标准。在大风寒潮天气影响下，刚播种的机采薄膜被风刮走，棉田受损，农作物成片受损，部分已出苗的棉花幼苗被大风或大风吹起的沙土打断茎秆和叶片，已经出土的棉苗基本上被风沙吹死；大风还导致列车停轮避风，牛、羊受强冷空气影响被冻伤冻死现象严重。
2 环流形势分析
2.1 高空形势
22日20：00，500 hPa高空，欧亚大陆呈两槽一脊型环流形势，乌拉尔山及贝加尔湖分别存在一高压脊，巴尔喀什湖附近形成一西南-东北走向的冷槽，冷槽窄而深厚，槽后有最大风速高达38 m/s的强劲的偏北气流，新疆天山以北地区上空处于浅脊控制影响范围内。23日08：00，巴尔喀什湖冷操分裂成南北两支冷槽，其中一支北支槽快速的向东移去，而另一支南之槽则移动速度缓慢，槽线压位于新疆西北部，并与该地区形成-36 ℃的闭合冷中心；槽后西北气流24 h变高加强，并引导冷空气向南爆发，在其影响下，该槽加强并继续南压，新疆中东部地区出现大风沙尘天气。23日20：00，新疆西北部高空抵押槽开始东移南压，随后发展成为低涡，低涡中心位于乌鲁木齐附近，并且形成了-32 ℃的冷中心和544 dagpm的闭合低压中心，奇台县处于其影响范围内，低压槽线一带24 h正负变高差为+46 dagpm，此时低压槽正处于鼎盛发展阶段，其影响范围内出现了典型的冷锋型大风沙尘降温天气。
700 hPa上，槽前等温线密集分布，与等高线几乎正交，槽后存在强烈的锋区冷平流，具有较强的斜压性，具备大风沙尘降温寒潮天气有利的动力和热力条件。850 hPa温度场，22日20：00，受高空槽南下影响，冷空气开始入侵奇台县；23日20：00，高空槽完全进入奇台县，致使奇台县出现较强降温，降温幅度为10 ℃左右，达到了寒潮标准。
2.2 地面形势
地面图上，23日08：00-20：00，地面冷锋移向东南方，自新疆中东部地区至河西走廊一带存在一个大风沙尘路径，并逐渐加强，其中20：00+△P3最大达到了8.7 hPa。春季地面温度回升快致使近地层出现不稳定气流，加剧了空气质点上下交换，大风降温风沙集中出现在气压、变压梯度较大且高空较强冷平流区域，奇台县出现大风沙尘强寒潮天气。同时，波罗的海附近的地面冷高压不断向东南方向移动，经乌拉尔山南部后转为东移，越过巴尔喀什湖北部地区，热低压局地强烈增温和冷高压携带的冷空气交汇，大气层结极不稳定，大量被积累能量释放，出现强降雪过程。
3 物理量分析
3.1 温度平流
由700～850 hPa温度平流场可看出，700 hPa温度平流场上，新疆处于暖平流影响范围内，而巴尔喀什湖至威海之间为中心强度为-20 ℃/s的冷平流区。随着高压横槽的南压，冷平流东移南压，影响区域不断扩大，22日08：00，冷平流进一步东移，强度增强，冷平流中心处于新疆西部及北部地区，强度为-30、-40 ℃/s。850 hPa温度平流场几乎与700 hPa一致。23日08：00，巴尔喀什湖附近存在一强冷平流区，为东北-西南走向，且对应低涡槽，说明冷空气势力强盛。与此同时，500 hPa上也存在一冷平流区，位置落后于850 hPa，与高空槽配合，该冷平流区中心强度为-30 ℃/s，而且冷平流随着高度出现后倾，说明冷空气先入侵中低层，然后进入高层，地面冷高压在移动过程中逐渐加强，高空槽也呈加强发展趋势；20：00，高空槽开始东移发展，受高空引导气流作用，冷平流区移向东北方，并在北疆盆地一代上空形成两个强度均达到-120 ℃/s的中心，冷平流发展异常强大。新西伯利亚附近冷平流中心冷空气不断补充南下；同时，北疆盆地中部冷平流中心进入北疆地区，奇台县等地气温急剧下降。24日02：00，北疆地区处于冷平流影响范围内，冷空气在进入天山北地区时，冷暖空气交汇，深厚的冷平流积聚了大量不稳定能量，成为此次寒潮天气爆发的触发机制，导致奇台县等北疆地区出现较强的大风、沙尘和剧烈降温寒潮天气。
3.2 水汽条件 500 hPa上，高空槽缓慢移动，而槽后偏北风不断携带强冷空气南下，槽前较强西南急流南压，后稳定在天山山区上空；同时，配合有强大的水汽通量，最大水汽通量轴线与西南急流走向保持一致，在高空急流左侧抽吸作用下，水汽上升运动不断加强并持续。同时，高空槽槽底偏西气流源源不断的将水汽输送至以东地区，在天山山区上空与槽前西南急流水汽汇合在一起，该区域上空水汽水平输送增强，使得中高层水汽接近饱和，对奇台县等天山以北地区出现强降水较为有利。中低层上水汽通量及流场上，23日08：00，在槽前气流影响下，水汽辐合进一步加强，水汽充沛，20：00左右，由于中低层冷空气入侵，奇台县等地上空逐渐转变为受偏西气流控制，降雪集中在23日；24日08：00，又转为偏北气流控制，这样就阻断了中亚暖湿气流继续补充，之后中低层水汽条件减弱，降雪天气趋于结束。
3.3 涡度和散度场
23日08：00，850 hPa配合高空槽，于巴尔喀什湖附近有一急流核为25 m/s的西南低空急流带，急流轴附近存在风场辐合区；400 hPa高空上，西南急流进一步加强，西南急流核高达55 m/s，而急流轴右侧为较强的辐散区，低层辐合、高层强辐散配置形势加强了高空急流抽吸作用，促进上升气流进一步加强并持续维持，有利于降雪天气的发生发展。受高、低空急流引导，源源不断的将西南暖湿气流输送至北疆盆地，为降雪天气的产生提供了充足的水汽条件。850 hPa急流中心在23日08：00进入北疆盆地，急流出口左侧存在一强辐合中心，产生强的下沉气流，对应的地面出现大风沙尘天气；20：00，300 hPa高空，西南方向出现新的急流与原有急流合并，这样一来，高空急流不断得到加强，奇台县位于高空急流入口区右前方，成为强降雪落区。
分析风矢量和垂直涡度场，23日08：00，700～850 hPa上，槽区附近出现了成对的较强的正、负涡度中心，其中槽前为负的涡度强中心，槽后为整的涡度强中心。500 hPa上，槽后正涡度区得到大量正涡度补充，使槽强度加强并发展，引发强降雪天气。
4 结语
（1）2014年4月22-23日新疆昌吉州出现强寒潮天气，其中奇台县也经历了大风寒潮沙尘天气过程，给当地民众出行、农业生产等带来了严重影响。此次寒潮天气过程中，欧洲脊强烈发展并出现缓慢东移，西伯利亚低涡分裂为南北两支，北支北上，南支南压，受其影响，冷空气势力不断增强并南下，引发强寒潮天气；强冷平流的发展演变致使气温出现骤降，热低压局地强烈增温和来自西北路径的地面冷高压携带的冷空气交汇，大气层结极不稳定，大量被积累能量释放，出现强降雪过程。
（2）深厚的冷平流积聚了大量不稳定能量，成为此次寒潮天气爆发的触发机制，导致奇台县等北疆地区出现较强的大风、沙尘和剧烈降温寒潮天气。高空槽槽底偏西气流源源不断的将水汽输送至以东地区，与槽前西南急流水汽汇合在在天山山区上空，该区域上空水汽水平输送增强，使得中高层水汽接近饱和，为奇台县等天山以北地区出现强降水提供了充足的水汽条件。低层辐合、高层强辐散配置形势加强了高空急流抽吸作用，促进上升气流进一步加强并持续维持，有利于降雪天气的发生发展；槽前为负的涡度强中心，槽后为整的涡度强中心，槽后正涡度区得到大量正涡度补充，使得槽强度加强并发展，引发强降雪天气。
（责任编辑：刘昀）
关键词 强寒潮；环流形势；物理量；温度平流
中图分类号：P458.122 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）33--02
寒潮是新疆最严重的灾害性天气之一，它直接影响着大范围区域内季节的推迟或提前，可作为反常气候的重要标志。寒潮出现可带来强烈降温、大风、雨雪和冻雨等天气，所到地区均会使农作物、果树等遭受严重冻害，大雪冰冻可致牲畜死亡，造成交通堵塞，电力、通信中断，严重威胁人民群众生产生活。因此，加强寒潮天气监测预报分析和预警信息发布，有利于提前做好寒潮天气预防准备，提高各行业防灾减灾能力，最大程度的降低寒潮天气带来的危害。
2014年4月22日夜间起，6 a来同期最强寒潮登陆新疆各地，各地霜冻、大风、暴雪和沙尘暴等现象“肆虐”，受其影响，奇台县也经历了大风寒潮沙尘天气过程，给当地民众出行、农业生产等带来了严重影响。
1 强寒潮天气过程及影响
受西西伯利亚南下强冷空气影响，2014年4月22日夜间-24日，新疆自北向南出现大范围的大风降温沙尘天气，奇台县等地出现了以大风、降温为主的强寒潮天气过程，全县普降小量雨夹雪，上山区达到大雪等级，同时伴随7～9级西北风，气温明显下降，各地出现霜冻、沙尘。22日13：00奇台县开始出现沙尘天气，PM10浓度超过0.5 mg/m?；23日凌晨奇台县平原区瞬时最大风力达到22.4 m/s，北部恐龙沟高达30.7 m/s，风后普降小到中雪，气温下降10 ℃左右，达到寒潮标准。在大风寒潮天气影响下，刚播种的机采薄膜被风刮走，棉田受损，农作物成片受损，部分已出苗的棉花幼苗被大风或大风吹起的沙土打断茎秆和叶片，已经出土的棉苗基本上被风沙吹死；大风还导致列车停轮避风，牛、羊受强冷空气影响被冻伤冻死现象严重。
2 环流形势分析
2.1 高空形势
22日20：00，500 hPa高空，欧亚大陆呈两槽一脊型环流形势，乌拉尔山及贝加尔湖分别存在一高压脊，巴尔喀什湖附近形成一西南-东北走向的冷槽，冷槽窄而深厚，槽后有最大风速高达38 m/s的强劲的偏北气流，新疆天山以北地区上空处于浅脊控制影响范围内。23日08：00，巴尔喀什湖冷操分裂成南北两支冷槽，其中一支北支槽快速的向东移去，而另一支南之槽则移动速度缓慢，槽线压位于新疆西北部，并与该地区形成-36 ℃的闭合冷中心；槽后西北气流24 h变高加强，并引导冷空气向南爆发，在其影响下，该槽加强并继续南压，新疆中东部地区出现大风沙尘天气。23日20：00，新疆西北部高空抵押槽开始东移南压，随后发展成为低涡，低涡中心位于乌鲁木齐附近，并且形成了-32 ℃的冷中心和544 dagpm的闭合低压中心，奇台县处于其影响范围内，低压槽线一带24 h正负变高差为+46 dagpm，此时低压槽正处于鼎盛发展阶段，其影响范围内出现了典型的冷锋型大风沙尘降温天气。
700 hPa上，槽前等温线密集分布，与等高线几乎正交，槽后存在强烈的锋区冷平流，具有较强的斜压性，具备大风沙尘降温寒潮天气有利的动力和热力条件。850 hPa温度场，22日20：00，受高空槽南下影响，冷空气开始入侵奇台县；23日20：00，高空槽完全进入奇台县，致使奇台县出现较强降温，降温幅度为10 ℃左右，达到了寒潮标准。
2.2 地面形势
地面图上，23日08：00-20：00，地面冷锋移向东南方，自新疆中东部地区至河西走廊一带存在一个大风沙尘路径，并逐渐加强，其中20：00+△P3最大达到了8.7 hPa。春季地面温度回升快致使近地层出现不稳定气流，加剧了空气质点上下交换，大风降温风沙集中出现在气压、变压梯度较大且高空较强冷平流区域，奇台县出现大风沙尘强寒潮天气。同时，波罗的海附近的地面冷高压不断向东南方向移动，经乌拉尔山南部后转为东移，越过巴尔喀什湖北部地区，热低压局地强烈增温和冷高压携带的冷空气交汇，大气层结极不稳定，大量被积累能量释放，出现强降雪过程。
3 物理量分析
3.1 温度平流
由700～850 hPa温度平流场可看出，700 hPa温度平流场上，新疆处于暖平流影响范围内，而巴尔喀什湖至威海之间为中心强度为-20 ℃/s的冷平流区。随着高压横槽的南压，冷平流东移南压，影响区域不断扩大，22日08：00，冷平流进一步东移，强度增强，冷平流中心处于新疆西部及北部地区，强度为-30、-40 ℃/s。850 hPa温度平流场几乎与700 hPa一致。23日08：00，巴尔喀什湖附近存在一强冷平流区，为东北-西南走向，且对应低涡槽，说明冷空气势力强盛。与此同时，500 hPa上也存在一冷平流区，位置落后于850 hPa，与高空槽配合，该冷平流区中心强度为-30 ℃/s，而且冷平流随着高度出现后倾，说明冷空气先入侵中低层，然后进入高层，地面冷高压在移动过程中逐渐加强，高空槽也呈加强发展趋势；20：00，高空槽开始东移发展，受高空引导气流作用，冷平流区移向东北方，并在北疆盆地一代上空形成两个强度均达到-120 ℃/s的中心，冷平流发展异常强大。新西伯利亚附近冷平流中心冷空气不断补充南下；同时，北疆盆地中部冷平流中心进入北疆地区，奇台县等地气温急剧下降。24日02：00，北疆地区处于冷平流影响范围内，冷空气在进入天山北地区时，冷暖空气交汇，深厚的冷平流积聚了大量不稳定能量，成为此次寒潮天气爆发的触发机制，导致奇台县等北疆地区出现较强的大风、沙尘和剧烈降温寒潮天气。
3.2 水汽条件 500 hPa上，高空槽缓慢移动，而槽后偏北风不断携带强冷空气南下，槽前较强西南急流南压，后稳定在天山山区上空；同时，配合有强大的水汽通量，最大水汽通量轴线与西南急流走向保持一致，在高空急流左侧抽吸作用下，水汽上升运动不断加强并持续。同时，高空槽槽底偏西气流源源不断的将水汽输送至以东地区，在天山山区上空与槽前西南急流水汽汇合在一起，该区域上空水汽水平输送增强，使得中高层水汽接近饱和，对奇台县等天山以北地区出现强降水较为有利。中低层上水汽通量及流场上，23日08：00，在槽前气流影响下，水汽辐合进一步加强，水汽充沛，20：00左右，由于中低层冷空气入侵，奇台县等地上空逐渐转变为受偏西气流控制，降雪集中在23日；24日08：00，又转为偏北气流控制，这样就阻断了中亚暖湿气流继续补充，之后中低层水汽条件减弱，降雪天气趋于结束。
3.3 涡度和散度场
23日08：00，850 hPa配合高空槽，于巴尔喀什湖附近有一急流核为25 m/s的西南低空急流带，急流轴附近存在风场辐合区；400 hPa高空上，西南急流进一步加强，西南急流核高达55 m/s，而急流轴右侧为较强的辐散区，低层辐合、高层强辐散配置形势加强了高空急流抽吸作用，促进上升气流进一步加强并持续维持，有利于降雪天气的发生发展。受高、低空急流引导，源源不断的将西南暖湿气流输送至北疆盆地，为降雪天气的产生提供了充足的水汽条件。850 hPa急流中心在23日08：00进入北疆盆地，急流出口左侧存在一强辐合中心，产生强的下沉气流，对应的地面出现大风沙尘天气；20：00，300 hPa高空，西南方向出现新的急流与原有急流合并，这样一来，高空急流不断得到加强，奇台县位于高空急流入口区右前方，成为强降雪落区。
分析风矢量和垂直涡度场，23日08：00，700～850 hPa上，槽区附近出现了成对的较强的正、负涡度中心，其中槽前为负的涡度强中心，槽后为整的涡度强中心。500 hPa上，槽后正涡度区得到大量正涡度补充，使槽强度加强并发展，引发强降雪天气。
4 结语
（1）2014年4月22-23日新疆昌吉州出现强寒潮天气，其中奇台县也经历了大风寒潮沙尘天气过程，给当地民众出行、农业生产等带来了严重影响。此次寒潮天气过程中，欧洲脊强烈发展并出现缓慢东移，西伯利亚低涡分裂为南北两支，北支北上，南支南压，受其影响，冷空气势力不断增强并南下，引发强寒潮天气；强冷平流的发展演变致使气温出现骤降，热低压局地强烈增温和来自西北路径的地面冷高压携带的冷空气交汇，大气层结极不稳定，大量被积累能量释放，出现强降雪过程。
（2）深厚的冷平流积聚了大量不稳定能量，成为此次寒潮天气爆发的触发机制，导致奇台县等北疆地区出现较强的大风、沙尘和剧烈降温寒潮天气。高空槽槽底偏西气流源源不断的将水汽输送至以东地区，与槽前西南急流水汽汇合在在天山山区上空，该区域上空水汽水平输送增强，使得中高层水汽接近饱和，为奇台县等天山以北地区出现强降水提供了充足的水汽条件。低层辐合、高层强辐散配置形势加强了高空急流抽吸作用，促进上升气流进一步加强并持续维持，有利于降雪天气的发生发展；槽前为负的涡度强中心，槽后为整的涡度强中心，槽后正涡度区得到大量正涡度补充，使得槽强度加强并发展，引发强降雪天气。
（责任编辑：刘昀）