10 寒潮天气特征及预报

第十章寒潮天气特征及预报

寒潮天气过程是极地或高纬度地带强冷空气向南爆发的过程。寒潮过程以剧烈降温为主要特征，同时也往往伴有大风、沙尘暴和暴雪等灾害性天气，往往能引发多种严重的气象灾害，对农业、牧业、工业、交通和人民生活都有很大影响。初秋、晚春时节的剧烈降温会产生霜冻灾害，对农作物造成严重危害。如1972年5月12～15日的寒潮过程在内蒙古西部造成强降温，最低气温达到-3℃，致使河套及土默川平原玉米幼苗大部分被冻死。1980年4月18日全区出现大风寒潮天气，大部地区风力达到7～9级并伴有沙尘暴，24小时气温下降了8～10℃，包头市的黄河浮桥被大风刮断，致使包东公路中断5天，已开始的春播被迫停止，己播下的种子被沙土埋压，果树花蕾被刮掉或冻死，经济损失很大。2010年1月1～3日，内蒙古中东部遭到暴风雪寒潮袭击，灾区风力达到9级，气温急剧下降到-30℃以下，大部地区积雪厚度超过30cm，最大积雪厚度近1m，大雪寒潮造成数万牲畜冻死，暴风雪还造成公路、铁路交通中断，数十趟列车几万名旅客被困。由于寒潮对社会经济发展和人民生活有着重大影响，因此及时准确做好寒潮天气预报至关重要。

内蒙古的寒潮天气主要集中在冬半年（9月～翌年5月）。由于寒潮冷空气的来源和路径不同，造成寒潮天气的大型环流背景及影响系统也不尽相同，所以寒潮天气预报具有一定难度。本章从内蒙古寒潮的气候特征入手，通过分析寒潮历史个例，归纳出造成内蒙古寒潮的主要环流形势和影响系统，探讨形成内蒙古寒潮的物理机制和寒潮预报方法。

10.1 寒潮的气候特征

10.1.1 使用资料说明

选择了内蒙古117个气象观测站1971～2008年冬半年（9月～翌年5月，下同）的逐日观测资料，降水的日界为20时，大风资料以观测簿中记录的天气现象为准。

10.1.2 寒潮的标准

①单站寒潮标准：若某个测站24小时内日最低气温下降幅度≥8℃，或24小时平均气温下降幅度≥8℃，同时最低气温下降到4℃或以下，则视为该测站出现一次寒潮天气；若24小时内日最低气温下降幅度≥10℃，或24小时平均气温下降幅度≥10℃，同时最低气温下降到2℃或以下，则视为一次强寒潮天气。

②盟（市）寒潮标准：在一次冷空气活动过程中，若某个盟（市）有≥1/2测站同时达到寒潮标准，则视为该盟（市）出现一次寒潮天气过程；如果该盟（市）有≥1/3测站同时达到强寒潮降温标准，则视为该盟（市）出现一次强寒潮天气过程。

③区域寒潮标准：在一次冷空气活动过程中，若造成≥3个相邻盟（市）达到寒潮标准，则视为一次区域寒潮天气过程。

全区性寒潮：全区12个盟（市）中≥8个盟（市）达到寒潮标准。

西部寒潮：寒潮主要影响阿拉善盟、乌海市、巴彦淖尔市、鄂尔多斯市、包头市、呼和浩特市和乌兰察布市。

东部寒潮：寒潮主要影响锡林郭勒盟、赤峰市、通辽市、兴安盟和呼伦贝尔市。

中东部寒潮：寒潮主要影响乌兰察布市、锡林郭勒盟、赤峰市和通辽市。

东北部寒潮：寒潮主要影响赤峰市、通辽市、兴安盟和呼伦贝尔市。

10.1.3 寒潮的类型

寒潮类型分为4类。第一类为降温寒潮，这类寒潮仅降温明显，没有出现6级或以上大风和小量或以上降水，这类寒潮出现的频率为32%；第二类为大风型寒潮，这类寒潮在降温的同时，有6级或以上大风，该类寒潮最多，频率为42%；第三类为降雪型寒潮，这类寒潮在降温的同时伴有明显降水（降雪量≥1mm或4月份日降雨量≥5mm、5月份日降雨量≥10mm、10月份日降雨量≥5mm），这类寒潮出现的频率为15%；第四类为大风降雪型寒潮，这类寒潮在降温的同时伴有大风和降雪，出现的频率仅为11%。从月际分布来看，冬季（11～2月）以第二类、第一类和第三类寒潮为主，第四类寒潮极少出现；10月份和春季（3～5月）是第四类寒潮出现的主要时段，出现次数与这几个月的第三类寒潮出现次数相当。

10.1.4 寒潮冷空气源地与路径及其对内蒙古的影响

10.1.4.1 冷空气源地与路径

根据寒潮历史个例归纳统计得出，影响内蒙古的冷空气源地主要有四个，一是新地岛以西的洋面，冷空气经巴伦支海、俄罗斯欧洲地区、西西伯利亚、蒙古进入内蒙古；二是新地岛以东的洋面上，冷空气经喀拉海、太梅尔半岛，自北向南进入内蒙古；三是冰岛以南的洋面上，冷空气经欧洲南部黑海、里海再向东经新疆进入内蒙古；第四个是在鄂霍次克海及西伯利亚东北部，从东北向西南，主要影响本区东北部，这一路冷空气一般强度不大，次数也不多。

寒潮的路径，是以地面冷高压中心移动路径为主，结合考虑冷高压前沿的冷锋走向和500hPa上冷槽的位置以及冷空气的源地来确定的，主要分以下四条路径。

①北方路径

冷高压中心从70ºE以东的亚洲北方，自北向南经中西伯利亚、蒙古进入内蒙古；或者是冷高压中心从70ºE以西的欧亚北方，自西向东，而后转向偏南方向经中西伯利亚、蒙古进入内蒙古（要求冷高压中心在60ºN以北通过90ºE）。

②西北路径

冷高压中心从70ºE以西的欧亚北方，自西北向东南，经西西伯利亚、蒙古进入内蒙古（要求冷高压中心在55ºN以北通过50ºE；或者在50ºN附近或以北通过60ºE，然后在60ºN以南通过90ºE）。

③西方路径

冷高压中心从西北欧海洋或欧洲大陆、亚洲西部大陆，自西向东经新疆或经巴尔喀什湖东部折向东北移进蒙古，尔后再进入内蒙古（要求冷高压中心在55ºN以南通过50ºE；或在5OºN附近或以南通过60ºE）。

④东北路径

冷高压从勒拿河流域自东北向西南进入内蒙古的呼伦贝尔市。这种寒潮因影响范围小，均未选入全区寒潮个例。

冷空气从不同源地到达蒙古人民共和国以后，又分三条路径影响内蒙古。一是以东移为主，主要影响内蒙古中、东部地区；二是东南下，主力通过河套地区，此路冷空气较多，可影响全区大部地区；三是从河套以西进入内蒙古，主要影响西部地区（见图10.1）。

图10.1 内蒙古寒潮的冷空气路径图

10.1.4.2 不同源地与路径的冷空气对内蒙古的影响

西北路径寒潮次数最多，占52%，多为全区大风、降温强寒潮天气，雪寒、风雪寒次之，其中强寒潮占西北路径一半以上。

北路寒潮共约占总次数的1/5，以大风天气为主，其次为降温、降雪、风雪寒潮。北路寒潮以影响中、东部为主，西部有时会刮风、降雪。

西路寒潮，约占总次数的1/6，影响西部和中东部，以大风、降温为主，降雪次之。

上述三条路径中，由两条路径冷空气合并影响的多造成全区性的风、雪和降温天气。

影响内蒙古的强寒潮天气过程占寒潮总次数的47%。在三条路径中，以西北路冷空气造成强寒潮的可能性最大，为51%，西路为40%，北路为32%。

图10.2 内蒙古寒潮空间分布图（次/年）

10.1.5 寒潮的空间分布特征

根据资料统计，单站寒潮频次最多的是阿尔山（50727），为21.6次/年，其次是图里河（50434），20.7次/年；最少的是科右中旗（50937），为2.7次/年。在各盟（市）中，寒潮频次最多的是锡林郭勒盟，为8.4次/年，最少的是通辽市和兴安盟分别为3.9次/年和3.1次/年。寒潮的空间分布特征见图10.2。

10.1.6 寒潮的时间分布特征

10.1.6.1 寒潮的年代际变化