冷空氣活動過程的分析 冷空氣活動頻繁的原因

導語：相信大家都知道在冷空氣活動過程中,，首先關注的是冷空氣的生成,，而且這通常發(fā)生在高緯度地區(qū)，由于冷空氣團在冷高壓的控制下,，不斷堆積并增強,，隨著天氣系統(tǒng)的演變，這些冷空氣團在適當?shù)臈l件下會向南移動，進而影響到更廣泛的地區(qū),，下面就去看看冷空氣活動過程的分析和冷空氣活動頻繁的原因吧,！

冷空氣活動過程的分析

冷空氣

實踐經(jīng)驗表明，許多冷空氣的激發(fā)過程都是在事后分析才注意到的,，如何在事前能較準確分析其活動,，我們進行過許多分析和研究，認為有以下幾個方面可供鑒別參考：

(1)中緯度環(huán)流背景

如果在80°E～150°E范圍中緯度地區(qū)(通常應用40°N～60°N范圍內(nèi))西風指數(shù)由高指數(shù)向低指數(shù)轉變,，并有明顯的低槽發(fā)展,，表明將有冷空氣南下?？梢钥闯?，從8月5～7日經(jīng)向環(huán)流顯著發(fā)展，緯向環(huán)流大為減弱,，到8日08時,，我國東部到日本500hPa經(jīng)向環(huán)流非常明顯,導致冷空氣從我國東部沿海擴散南下到位于東海海域熱帶低壓的外圍。經(jīng)向指數(shù)經(jīng)度取值可視具體過程而定,。本過程為表示東亞槽偏東的位置取125°E～135°E,如偏西則可相應西移,。緯向指數(shù)，一般可按本書這個取值分析,。

(2)高空T24分析

△T??能較明顯分析冷空氣活動強度和路徑,。據(jù)具體情況確定分析地區(qū)，如分析冷空氣對南海熱帶低壓的激發(fā)作用,，一般分析其北側的華南—長江流域地區(qū)的高空△T??的活動強度和路徑,。如分析冷空氣對東海海域熱帶低壓的激發(fā)作用，以分析其西北側的華東到華北地區(qū)為宜,。據(jù)研究表明,，冷空氣對熱帶低壓的激發(fā)作用，其強度要適當,。一般△T??以一1℃~-3℃為宜,，達一4℃~一7℃作用不大，如達-8℃或負值更大,，則可能使熱帶低壓消散,。另一個數(shù)據(jù)可以地面天氣圖的氣溫高低進行分析，如果14時地面天氣圖可溫低于24℃,雖有冷空氣作用于熱帶低壓外圍,，也不利于其發(fā)展;如在25C~27℃之間,，作用不大，高于28℃才有可能起作用,。

(3)地面P24分析

當近海區(qū)有熱帶低壓存在時,，這時如有冷空氣南下,，地面冷空氣常以擴散形勢侵襲到熱帶低壓外圍，鋒面難以分析,，而△P?變化則較明顯,，有時冷空氣活動過程高空一T?也不明顯，這時應注意分析地面△P的活動特征,。圖2-32為1975年8月6日14時至8月11日14時通遼一福州逐日P2時間剖面圖,，8月6日14時，由于受到冷空氣影響,，通遼出現(xiàn)+△P?,7日14時達4.7hPa為最大,，以后沿我國東部沿海擴散南下，經(jīng)大連,、青島,、射陽、上海,、大陳于8日14時到達福建沿海,，9日14時福州達5.6hPa為最大，使福建沿海于9日20時出現(xiàn)6～7級,、陣風8級的東北大風,，由于冷空氣的激發(fā)作用

導致8月8日14時在臺灣東南部海域的熱帶低壓逐漸發(fā)展加強,，我國中央氣象臺于10日14時開始編號為1975年4號臺風(在《臺風年鑒》中位置事后進行平滑,，與實時業(yè)務分析位置有些不同)以后不斷發(fā)展加強。11日02時,，閩,、浙沿海已受熱帶風暴外圍影響，△P??由正轉負,，福州達一3.7hPa,大陳達一3.0hPa,致使福建沿海風力于10日20時再度加大,。從這個過程中，可以證實,，用地面天氣圖△P??的變化代表冷空氣的活動在高空△T2?不明顯的情況下是可行的,。

(4)衛(wèi)星云圖分析

據(jù)分析經(jīng)驗表明.在夏季期間，有時即使有冷鋒過境,，在地面天氣圖雖然△P有所反映,，但氣壓場反映不明顯，風場也沒有明顯變化,，因此很難分析其位置,。然而在衛(wèi)星云圖上，有一條明顯的云帶從北向南移,，和春季的冷鋒云帶十分相似,。這時如果在近海區(qū)有熱帶低壓存在,，冷鋒云帶的入侵，也將有明顯的激發(fā)作用,。

上游效應的作用

上游效應作用在分析西風帶長波系統(tǒng)活動時被廣泛應用,，當西風帶上游有一個長波系統(tǒng)發(fā)展，將導致下游相距60～80個經(jīng)距內(nèi)將有另一個長波系統(tǒng)發(fā)展,，通常稱為長波效應,。由于波長是波速和周期的乘積，在西風帶,、由于西風風速大,，因而兩波之間相距較遠。在東風帶系統(tǒng)中,，經(jīng)分析表明,，似乎也存在上游效應作用，然而由于東風帶的東風風速要比西風帶的西風風速小,，其上游效應距離大約為12～20經(jīng)距,。據(jù)統(tǒng)計表明，西北太平洋臺風起源地,，主要是在菲律賓以東

的加羅林群島和馬紹爾群島一帶,。據(jù)McBride.J.I統(tǒng)計，發(fā)展成臺風的平均位置為13°N,、144°E,也就是關島附近,。它的形成對我國近海區(qū)臺風(包括菲律賓東部海域、臺灣省東南部海域及南海)的發(fā)展具有指示性,。如果在近海區(qū)的上游大約12～20經(jīng)距之間有一個臺風發(fā)展,，這時在近海區(qū)若有熱帶低壓存在，將可能發(fā)展成臺風,。例如8213(Ellis),、8214(Faye)臺風就是這樣的過程，8213臺風于8月19日20時在10.3°N,、144°E洋面上形成,，當時在菲律賓東部也有一個熱帶低壓，兩者相距20個經(jīng)距,，隨著8213臺風向西北移,，兩者距離逐漸縮小。22日20時,，當兩者相距16.3經(jīng)距時,，其西側的熱帶低壓發(fā)展成為臺風，即8214臺風,。必須指出,，當時8214臺風非?？拷坡少e西部海岸，地形摩擦作用較大,，通常不易發(fā)展,，8214臺風所以能夠發(fā)展到那么強，上游效應作用可能是一個重要因素,。

冷空氣

東風波的誘發(fā)作用

統(tǒng)計表明,，在臺風發(fā)生的主要源地(即9°N、153°E附近).由東風波誘發(fā)成為臺風的過程較為罕見,。然而在我國近海區(qū),，東風波誘發(fā)作用是臺風發(fā)生發(fā)展的一種重要過程。例如6404(Betty),、6708,、7307(Georgia)臺風等都屬于這類過程，這種過程往往是先在500hPa圖上有東風波生成,，然后誘發(fā)低層形成擾動,，并迅速發(fā)展成臺風。因此,，在這種過程中,，分析東風波活動是非常重要的一環(huán)。判斷東風波是否存在,，有兩個參數(shù)可供診斷參考,。第一是高空圖特征，沿25°N附近,，自東向西有南鳥島(154°ED),、硫黃島(141°E)、南大東島(131°E),、沖繩島(128°E)和石垣島(123°E)5個高空探空站。

在高空圖上,，東風波是自東向西移的,，波前為東北風，波后為東南風,，其風速一般都在4m·s 以上,，在高度場上呈“A”形勢，并有一△H?·有時可能在東風波內(nèi)有閉合中心,。在氣溫場上也有一定反映,，一般冷中心位于波前，然而,，由于受到常規(guī)資料的限制,，單從高空天氣圖中有時很難判斷,，隨著氣象衛(wèi)星云圖資料在日常天氣預報業(yè)務中的應用，已成為判斷東風波活動的有力工具,。因此,，第二個參考參數(shù)是衛(wèi)星云圖上的云場特征，在衛(wèi)星云圖上,，東風波的云型,，一般呈南北向分布，其結構特征,，在宏觀上不易分析,，但在中心附近很小范圍內(nèi)可以分析其結構特征，有時在南北向的云帶中,，可能出現(xiàn)兩塊或多塊對流云系,。

但不管如何，南北向云帶的出現(xiàn),，是東風波活動的一個征兆,。由東風波內(nèi)發(fā)展的臺風，有兩種情況：第一種情況是,，東風波內(nèi)形成和發(fā)展起來,，例如1967年8號臺風就是這種過程，當年7月30日在石垣島附近有一個明顯的東風波存在,。波內(nèi)500hPa圖上有580位勢什米的低壓中心,，以后在西移過程中，在福建省平潭附近發(fā)展成為強熱帶風暴,。由于范圍很小,，海上記錄缺乏，因而一直到平潭時才被發(fā)現(xiàn),，事后補編為8號臺風(國外沒有編發(fā)這個臺風),。第二種情況是東風波疊加在原來熱帶低壓的北側，導致熱帶低壓發(fā)展成臺風,，例如6404臺風,，由于東風波疊加，使其南側的熱帶低壓迅速發(fā)展成臺風,。然而,，并不是經(jīng)度取其整數(shù)，小數(shù)四舍五入,。

所有的東風波系統(tǒng)都能發(fā)展成為臺風,，只有在東風波后部有較強的東南氣流，500hPa等壓面高度顯著下降,，且具有較高的海溫和較大的濕度,，高空風速垂直切變小等有利于對流的強烈發(fā)展條件才有可能,，并注意云圖上的云型發(fā)展特征等等，如果500hPa等壓面高度下降到580位勢什米以下,，則有很大可能將誘發(fā)臺風生成和加強,。TUTT的誘發(fā)作用熱帶對流層上部槽(TropicalUpper—TroposphericTrough)對臺風的發(fā)生發(fā)展有顯著影響。

據(jù)W.M.Gray研究表明,，熱帶氣旋生成的平均位置在TUTT的西南方,，因此TUTT的變化，對熱帶氣旋的發(fā)生發(fā)展有重要影響,。夏季其平均大約位于太平洋中部,，呈東北～西南走向，6月TUTT的西端位于16°N,、143°E附近,，7月西端位于20°N、151°E附近,。因此,，TUTT對西北太平洋大洋上臺風的發(fā)生發(fā)展的影響比較突出。但它的位置是經(jīng)常變化的,，如果TUTT西端伸到135°E以西,，對近海區(qū)臺風的發(fā)生發(fā)展有重要影響。TUTT在衛(wèi)星云圖表現(xiàn)為零亂的,、不規(guī)則的云系,，1982年8月5日08時IR增強顯示云圖，TUTT西移到日本南部洋面,，導致原在臺灣東部海面的8211(Cecil)臺風的強烈發(fā)展,。

冷空氣活動頻繁的原因

全球氣候變暖背景下的影響：在全球氣候變暖的背景下，北極地區(qū)增溫速度是全球的2—3倍,，導致極地與中低緯度間的氣溫差減弱,，難以維持強大的西風急流，極渦內(nèi)的冷空氣變得“躁動不安”,，更容易分裂南下,。

海陸熱力性質的差異：進入秋冬季節(jié)，陸地會形成強大的高壓,，海洋上形成低壓，水平氣壓梯度力會促使大氣由氣壓高的地方向氣壓低的地方運動,，這是冷空氣頻繁南下的根本原因之一,。

大氣環(huán)流的影響：特定的天氣系統(tǒng)，如“西高東低”的經(jīng)向型環(huán)流和偏強的東亞冬季風,，以及赤道中東太平洋的拉尼娜事件和秋季北極海冰偏少,，都是導致冷空氣活動頻繁的重要因素,。

特定氣候現(xiàn)象的影響：如厄爾尼諾事件，從去年全年年平均氣溫來看,，云南乃至我國大部地區(qū)平均氣溫偏高,、氣候偏暖，到了今年1月,，冷空氣才開始頻繁到訪,，導致寒潮天氣頻現(xiàn)。

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