哈尔滨地区冷锋分析研究

2019-01-15蔡恒明

绿色科技 2018年22期

蔡恒明

(93220部队，黑龙江哈尔滨150040)

1 引言

冷锋是指活动在东北及其附近地区的单一冷锋和各类气旋中心不经过哈尔滨地区而在北纬49°以北过境的气旋冷锋，统称为冷锋。本文统计了2006－2015年10年的气象资料，对范围为东经110～125°、北纬35～55°内的冷锋进行分析研究，对冷锋的预报有一定的指导意义。

2 冷锋的分类及其出现的频数

2.1 分类

根据冷空气的来向，冷锋可分为三类：一类是西路冷锋，冷空气从新疆沿河西走廊经内蒙进入东北区南部；第二类是西北路冷锋，冷空气从贝加尔湖以西和蒙古等地移入东北区；第三类是北路及其东北路冷锋，冷空气从贝加尔湖以东南下，或从鄂霍茨克海北部向西南进入东北地区。西路冷锋一般向东移动，西北路冷锋一般向东南移动，北路及其东北路冷锋一般向南移动。

2.2 各路冷锋出现的频数

冷锋在一年四季中均可出现，春、秋季强西风带正在东北区上空，这时锋面活动最为频繁，隆冬和盛夏相对要少一些，在各路冷锋中，西北路冷锋出现相对较多。西路冷锋次之，北路及东北路冷锋影响最少(见表1)。

表1 冷锋各季各路径出现平均次数及频率(2006～2015年)%

3 各路冷锋的基本天气形势

3.1 形势特点

3.1.1 西路冷锋

东亚地区500 hPa为平直西风环流，锋区在北纬40～50°之间，西来槽沿锋区东移，引导冷空气从新疆沿河西走廊经内蒙进入东北南部，冷锋近似南北走向。

地面形势有两种：一是倒槽型。冷锋在倒槽里，当冷锋移到蒙古地区时，常有蒙古气旋生成，冷锋随倒槽或蒙古气旋东移影响哈尔滨地区；另一类是V形槽型。冷锋在V形槽里，有时V形槽在东北以西，有闭合低压或东北低压生成，冷锋随V形型槽东移或随东北低压向东移动影响哈尔滨地区。

3.1.2 西北路冷锋

东亚地区500 hPa呈明显的经向环流，锋区在北纬45°以北，上游由低槽东移发展加深，冷空气自西伯利亚经贝加尔湖以南南下进入东北地区。低压在我国东部发展较深，槽后冷平流较强，锋区明显，锋后变压较大，地面西北冷高压强大，冷锋在高压前沿，东北常有气旋发展，其南部冷空气常给哈尔滨地区带来恶劣天气。

3.1.3 北路及东北路冷锋的形势特点

(1)经向型：空中东亚大槽位置偏东，其后部偏北气流中有气旋性切变，冷空气沿东亚大槽后部，从贝加尔湖以东南下，经蒙古东部影响东北地区。

(2)纬向型：东亚上空为平直西风环流，锋区呈东西向，位于北纬45°附近，地面冷高压主体在北纬45°～50°，其轴向呈东西向，冷空气从北向南进入东北地区。

(3)地面形势：北路及东北路冷锋近东西走向，自北向南移动，锋面气旋主体在东北地区以东，锋后冷空气从北向南侵入东北地区。

3.2 与冷锋直接相配合的天气系统

与冷锋相配合的天气系统主要有：蒙古气旋、贝加尔湖气旋、东北低压、黄河气旋、东北冷涡(见表2)。

表2 与冷锋相配合的天气系统平均出现次数及频率(2006～2015年)%

4 冷锋的移动

4.1 移动路径

西路冷锋自西向东移动；西北路冷锋自西北向东南移动；北—东北路冷锋从贝加尔湖以东南下，有时经鄂霍茨克海北部向西南方向移入东北，影响哈尔滨地区(见图1)。

4.2 移动速度

冷锋东移过程中由内蒙进入东北平原时，移速较快，进入东北平原西部后，由于大兴安岭地形影响，在背风坡有减速现象。

冷锋移速最快的为68 km/h，最慢的为16 km/h，平均时速在30 km左右，春季移速较快，夏季移速较慢(见表3)。

图1 冷锋移动路径

表3 冷锋各季各级移动速度的平均出现次数及频率(2006～2015年)%

5 冷锋的锋生和锋消

5.1 冷锋的锋生和锋消的出现频数

东北地区冷锋锋生年平均为4.7次。冬季锋生不多，年平均仅为0.3次，占全年总数的6.4%，因为这时北反气旋势力较强；3月份以后，冷空气势力减弱，暖空气势力增强，空中槽出现频繁，因此锋生增多。其中以4月份最多，平均次数为1.4次，占全年总数的29.8%；3月份为0.9次，占全年总数的19.2%；5月份以后，空中锋区北移，锋生活动复又减少。东北地区的冷锋锋消年平均为2.2次，主要出现在夏半年，其中7月份最多，平均为0.5次，占全年总数的22.7%；1月份和12月份最少，均不足0.1次。

5.2 冷锋锋生的锋消的天气形势

冷锋锋生往往出现在大陆高压的东侧，有时也出现在东北的低压槽里。多产生在下列情况。

⑴空中有低槽移入，出现明显的冷平流或使冷平流加强。

⑵原来停滞性的大陆冷高压突然向东或东南移动，高压前部正3 h变压达2～3 hPa，同时偏北风加强。

⑶地面低槽显著加深，使槽后有较强的冷空气侵入，且天空出现8～10量的密卷云。

东北地区还常常有副冷锋生成，副冷锋多发生在东北上空冷低压的西侧，冷中心位于低压的西北方。初生时多为地面锋，当冷低压西北部有低槽发展，槽后冷平流加强时，副冷锋才会进一步发展。

东北地区的冷锋锋消主要与冷平流的减弱与中断有关。当冷中心位于低压槽的西南或南部时，冷平流较弱，甚至在槽后出现暖平流，冷锋便减弱或消失。夏半年，当西太平洋副热带高压脊加强，西伸到渤海沿岸时，则西来冷锋往往在此处锋消。同样，当鄂霍次克海有很强的高压时，从蒙古移到东北平原的冷锋也会锋消。

5.3 冷锋锋生的预报

5.3.1 预报着眼点

①空中有低槽移入，冷平流明显加强，易有锋生；②低槽加深，槽后有较强的冷空气侵入，易有锋生；③停滞性大陆冷高压东移，高压前部正3 h变压中心值达2～3 hPa，易有锋生。

5.3.2 预报指标

08时地面图上，高压前部有2～3 hPa正3 h变压中心，则预报高压东侧锋生。历史拟合率为80.0%，验证准确率为75.0%。

5.4 冷锋锋消的预报着眼点

当有下列情形时，冷锋容易锋消：①反气旋式环流加强，辐散风场出现；②高空锋区位于锋前；③冷平流减弱或中断；④槽后出现暖平流。

6 冷锋对哈尔滨地区天气的影响

冷锋天气的特点很明显，各种天气持续的时间较短，冷锋过境后天气转好也较快。当冷锋移速快，锋的前后湿度较小时，冷锋过哈尔滨后仍为少云天气，有时也可出现短时的中、低云，夏季则是不稳定的云系；湿度较大时，则会产生短时的雷阵雨。

冷锋的降水与锋的走向及其移动方向有关。近似南北向、向东移动的冷锋在锋前和锋际有降水，当冷锋一过境，降水即可停止。此类冷锋的降水往往是过了东经120°之后才开始加强。近似东西向，自北向南移动的冷锋其降水分布的区域在锋后，降水区较广，时间也较长，但降水量一般不大。如果冷锋近似南北走向，而上空配合的高空槽不是V形槽而是形槽，且地面冷锋前风向是西南或西南西风时，这类冷锋过境后往往无降水现象。

冷锋影响哈尔滨地区的降水是一种较特殊而又较突然的情况，即原锋上本无降水，只是冷锋移到近区时，本站才开始降水。特别是锋面在哈尔滨西200～300 km的地方，西部各站原无降水，但由于锋、槽辐合的加强而产生降水。以冷锋移动路径来分析如下。