影响内蒙古的主要天气系统及
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4.3.3 活动特点 贝加尔湖气旋是影响内蒙古呼伦贝尔市和兴安盟地 区的重要天气系统之一。平均5天左右就有一次贝 加尔湖气旋活动,有70%的贝加尔湖气旋能进入呼 伦贝尔市和兴安盟地区。贝加尔湖气旋的移动路径。 贝加尔湖南北两区发展的气旋有两条路径,即各有 一条向东和东南移动的路径。①贝加尔湖南区气旋, 大多向东南移动进入呼伦贝尔市境内,少数东移。 ②贝加尔湖北区气旋大多数东移,只有少数向东南 移入呼伦贝尔市境内。③贝加尔湖气旋向东南移动 最为迅速,特别是北区气旋有时可达60~80km· h-1。
4.3 贝加尔湖气旋
4.3.1 定义和标准
贝加尔湖气旋大多是从欧洲经乌拉尔山一带东移至 贝加尔湖一带的低压系统发展而生成,是北方温带
气旋中路径最北的一类,根据这些低压系统的发生 源地和活动特点,可划分两个区域,即贝加尔湖南 区气旋和贝加尔湖北区气旋,为了与南邻的蒙古气 旋相区别,则以50º N为界,由5Oº N以北贝加尔湖 低压系统发展而成的气旋称为贝加尔湖气旋。
影响内蒙古的主要天气系统及特征
4.1 蒙古气旋 4.1.1 定义和标准 蒙古气旋是指在蒙古国产生且具有地面冷、暖锋的锋面气旋。蒙古气旋
形成地区为43~50º N、90~120º E之间,具有很强的斜压性,一般有一 条或一条以上的闭合等压线。蒙古气旋是东亚出现频率最高、影响范围 最大、产生的天气种类最多的气旋,对内蒙古、我国北方以及西太平洋 地区都具有重要的影响。蒙古气旋一年四季均可出现,但以冬半年最多, 造成的危害也最为严重。 4.1.2 多发天气 蒙古气旋对内蒙古的影响是比较明显的。冬半年蒙古气旋造成的天气按 照出现多少依次为大风、降温、沙尘、降雪等。在内蒙古中、西部,以 大风、降温天气为主;锡林郭勒盟以东地区风、雪、降温天气都可发生, 呼伦贝尔市地区发生大雪的机会较多。再生发展的气旋,能造成全区性 的大风天气,风力一般可达到8、9级。倒槽冷锋生成的气旋,主要影响 中、西部,风力一般为6、7级,冷锋过境时可伴有少量降水。再生气旋 所造成的大风是全区性的,风力可达7、8级,如水汽较充沛,中、东部 地区可有小~中量降水。
4.9 蒙古冷涡
4.9.1 定义和标准 生成或移经43~50º N、115º E以西的蒙古国,至少可分析出一条闭合等
高线或具有明显的气旋性环流的冷性低涡。 4.9.2 多发天气 蒙古冷涡是影响内蒙古的重要天气系统之一,四季均可出现,能给内蒙 古大部地区带来大风、降温、沙尘、降水、冰雹等天气,尤其能给内蒙 古锡林郭勒盟东部及以东地区带来沙尘暴、暴风雪、寒潮、大风、大雨、 暴雨等天气。4.9.3 活动特点 蒙古冷涡的移动路径有四条,即东移(26%),东北移(41%),东南 移(9%)和先东南而后东北移动(24%)。其中以向东北移动的居多。 蒙古冷涡造成的大雨、暴雨,都是不稳定性降水(有时可伴有冰雹), 分布不均匀,且有明显的日变化,一般午后到前半夜最强,而上午较弱 或出现间歇。
西风槽两种源地及路经示意图
4.6.4 形成和发展 高低层环流系统的配置及雨区分布 ①造成内蒙古大雨、暴雨的西风槽均属后倾槽,低层槽线坡
度较大,地面冷锋、850hPa槽线、700hPa槽线之间的距离 约为1~3个经距,而700hPa与500hPa槽线的坡度较小,两 者相距约5~7个经距,显然这使得低层系统处在500hPa槽 前西南气流区中,对上升运动有利。②西风槽的温压场结构 是一种典型的斜压槽结构,温度槽落后于高度槽,槽前有暖 平流,槽后有冷平流,地面上大多有气旋相配合。但气旋中 心位置有的偏北,位于45º N附近及以北蒙古国(蒙古气旋), 此时多为气旋冷锋影响内蒙古,雨区为明显的带状,位于地 面冷锋到700hPa槽线附近。
地形对蒙古气旋的影响 ①背风坡效应。蒙古气旋常常出现在阿尔泰~萨彦岭山地背风坡,可以
利用位涡守恒原理进行解释:当气流沿山脉爬升时,空气柱压缩,而气 流下坡时,气柱被拉伸,根据位涡守恒原理,气柱拉伸时,气柱高度H 增大,因而只有涡度增长才能保持位涡(单位气柱的绝对涡度)守恒, 同时,气柱拉伸造成地面减压、低层辐合,从而有利于气旋在背风坡形 成。 ②地形对冷空气的阻滞。 ③地形强迫绕流。阿尔泰~萨彦岭山地南侧形成明显的峡谷地形,并将 导致低层气流绕流形成峡谷急流。该急流对蒙古气旋发展的意义在于: 它能够输送绕流产生的具有气旋性涡度的空气到达背风坡,同时能够输 送冷空气到达背风坡,从而使背风坡气旋增强。 ④高低层强迫的相互作用。
4.3.2 多发天气
贝加尔湖气旋进入呼伦贝尔市和兴安盟后,可产生 区域性寒潮、区域性风雪等天气,其范围也较大。
贝加尔湖气旋的另一个特点是天气影响的区域偏北, 除强烈发展的贝加尔湖气旋外,一般主要对呼伦贝 尔市影响较大,尤其对呼伦贝尔市北部影响最严重。 发展完整的贝加尔湖气旋进入我国东北地区容易演 变成东北低涡,且比较稳定少动,生命周期较长, 天气影响范围也较广。
贝加尔湖气旋移动路劲示意图
4.4 蒙古冷高压
4.4.1 定义和标准 冬半年(10月~翌年5月)东亚中高纬度经常维持 着一个高压带,而冷性高压(具有两条以上闭合等 压线,高空配合有冷槽或锋区者)以蒙古地区为最 多,习惯上称为蒙古冷高压。 4.4.2 多发天气 蒙古冷高压有冷空气堆积增强和减弱的变化,当蒙 古冷高压加强并向南或东南方向移动时,可造成内 蒙古大风、沙尘、降温、降水、寒潮等天气。
4.9.4 形成和发展 蒙古冷涡的形成过程可分为三类:①西风槽切断,底部形成
冷涡。 ②西风槽北端发展成冷涡。 ③超极地路径的冷空气, 在蒙古西部形成冷涡。 4.9.5 预报着眼点 冷涡的移动预报 ①侧向气流引导作用,当冷涡中心周围风速分布不均匀时, 冷涡中心可受风速最大一侧的气流引导,沿其气流方向移动。 冷涡中心周围风速差异越大,上述作用越明显。当冷涡中心 周围风速分布比较均匀时,冷涡往往比较稳定。②高层气流 引导作用,700hPa冷涡的移动与500hPa气流有密切关系, 其移动方向偏于冷涡中心上空500hPa气流右侧约30度左右。 ③当冷涡下游存在两高压之间的切变线时,冷涡中心一般沿 切变线移动。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.1.3 活动特点
蒙古气旋移动路径示意图
4.1.4 形成和发展 蒙古气旋形成的气候背景。蒙古气旋是斜压性很强的极锋上的波动,其生成频数与极 锋锋区的活动密切相关。蒙古气旋生成的地面形势,地面蒙古气旋的生成有三种类型。 ①暖区新生气旋。 ②倒槽内生成气旋。从中亚移来或北疆一带发展起来的伸向蒙古西部的暖性倒槽,当 其发展较强时,倒槽后北部形成一个低压,当有冷空气侵入其后部时,可生成气旋。 ③蒙古副气旋。当冷空气自西北或西向东南或东北移动进入萨彦岭山地时,形成钳状, 一部分冷空气先侵入蒙古且与暖性低压结合产生气旋并迅速东移。这时冷空气主体仍 停留在蒙古和苏联边界一带,之后,在蒙古地区形成低压。当冷空气整体东移时,蒙 古境内又产生一气旋,即称为副气旋。一般情况下,这两个气旋产生相隔时间不超过 24小时,前一个气旋迅速减弱,后一个气旋发展。 ④蒙古气旋生成的高空形势,蒙古气旋生成的高空形势有三种类型。 I型:温压场位相相反,槽后冷平流较强。当高空槽接近蒙古西部山地时,在迎风坡减 弱,背风坡加深,等高线遂成疏散形势。由于山脉的阻挡,冷空气在迎风面堆积,而 在等厚度线上表现为明显的温度槽和温度脊。 Ⅱ型:在500hPa上,北疆和蒙古西部有暖高压脊,当低槽沿西北气流移至萨彦岭附近 时,脊前有锋区形成,在锋区的出口处锋生,生成气旋,锋区进一步加强时气旋亦发 展。 Ⅲ型:在前一次冷空气影响后,蒙古地区为较强的冷高压控制,由于300hPa和以下各 气层均为高压脊控制,导致这一地区空气柱质量的辐散,地面强烈减压,高压迅速减 弱,出现小低压,当其上游地区又有低槽移来时,蒙古地区便生成气旋,随着冷平流 和锋区的加强,低槽加深,气旋发展。
冷性高压与寒潮 冬半年东亚中高纬度经常维持一个高压带,蒙古地 区经常存在冷高压,但并不是所有的冷性高压都能 造成寒潮。造成区域性寒潮的冷高压应具备两个条 件。①冷高压有一定的强度,其中心强度在各月中 应达到:10月≥1033hPa;11月≥1037hPa,2月 ≥1046hPa,3月≥1033hPa,4月≥1026hPa,5月 ≥1021hPa。②一般在24小时冷性高压的中心强度 要增高10hPa或以上;个别有在10hPa以下,或者 是原来冷高压比较强,虽在24小时内增大的强度数 值较小,但在前部要配合有△P24>15hPa的活动 中心。
大雨、暴雨的天气学条件 中纬度西风槽的活动是相当频繁的,绝不是每一次西风槽都可造成大雨、暴雨。 必须找出西风槽产生大雨、暴雨的天气学条件,来进行业务预报。 ①锋区条件:产生大雨、暴雨的西风槽是亚洲中纬度锋区上的一种扰动,锋区位 于35~45º N或40~50º N,10个纬距内700hPa上至少有三条等温线,500hPa上 锋区也很明显。有时由中亚东移的西风槽,在新疆西部时,槽前可看到东北~西 南向的等温线密集带,在5个经纬距范围内可分析出3~5条等温线,与这种短锋 区相联系的西风槽,在下游条件适合时,往往可造成大雨、暴雨。 ②下游副高条件:下游副高条件是西风槽能否产生大雨、暴雨的关键因素之一。 ③水汽条件:水汽条件是判别西风槽能否造成大雨、暴雨的另一个重要预报着 眼点。在上述副高环流背景下,若我国西南地区和四川盆地有一高湿气团 (700hPa T-Td≤4℃),卫星云图上为大面积的中低云覆盖区,或有西行台风时, 西南地区的水汽源源不断地向内蒙古输送,配合西风槽系统在内蒙古造成大雨、 暴雨,如无上述水汽条件,虽有西风槽影响,也不会造成大雨、暴雨。
不稳定条件的定性分析 蒙古冷涡降雨,大都是雷阵雨,不稳定条件的分析很重要。
除进行定量计算以外,在业务预报中应做定性分析。其着眼 点是:①分析低层(700hPa、850hPa)与中层(500hPa) 24小时变温的配置,低层为正变温而中层为负变温时,易于 发生不稳定。②分析中低层温度平流的配置,当中层为冷平 流,而低层为暖平流时,利于不稳定发展。③分析700hPa 冷涡附近小暖舌的分布。温度场上在冷涡的西南和东南象限, 有时可分析出狭窄的、水平尺度只有200~300km的小暖温 度舌。如果其上空500hPa配置着冷温度槽或明显的冷平流, 当其后部有气旋性弯曲南下或东移时,则这种小暖舌控制区, 常出现不稳定,产生强雷雨。
冷高压移至加强地的路径图
4.4.4 形成和发展 冷性高压的增强与减弱 ①地形作用。冷高压一般移到50º N、95º E附近都要增强,这与该地区的
下垫面条件有关,即蒙古国西北部和萨彦岭山地对其有一定的加强作用。 ②平流加压和动力加压,冬半年在5Oº N、95º E附近地区,并不是均为 高压控制的,但是所有冷高压移到该地区时都会加强,这与高空冷槽和 锋区的强度以及温度平流的大小有关,即冷平流加压和动力加压以及地 形的作用,如具备有一定的环流背景,则会使其增强。③冷高压在移动 过程中往往分裂出一个中心,其强度小于后部中心数值,此时冷高压将 维持;如分裂出来的冷高压中心强度数值大于后部中心数值,则冷高压 将减弱,而且该次过程即将结束或更替为新的过程。④高纬度的冷性高 压沿100º E以东向南移动,一般情况下不会移到40º N以南地区,且强度 不大,达不到寒潮标准。即高纬度超极地冷高压只有向贝加尔湖,萨彦 岭一带移动时,才会造成大范围的寒潮天气。
4.6 西风槽
4.6.1 定义和标准
沿35~50º N纬度带,经河西走廊东移的西风带短波 槽。
4.6.2 多发天气
西风槽经河西走廊东移到内蒙古,带来降水天气, 夏季东移过程中与下游的副热带高压相互作用,形
成内蒙古大雨、暴雨天气。西风槽造成的大雨、暴 雨,多是混合型降雨,即在连续性雨区中,间有雷 雨,大雨、暴雨中心多由雷雨造成。