08年冬季夜间焚风现象分析.docx
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1、 08年冬季夜间焚风现象分析 李宗涛张叶朱刚(河北省气象台,河北石家庄050021)摘要:焚风是河北平原沿山地区所特有的现象。本文应用逐5分钟逐1小时实况资料以及6小时间隔的NCEP/NCAR(1*1)再分析资料对2008年冬季夜间焚风现象进行了统计分析及诊断。结果表明:京津冀地区有三个焚风中心,位于燕山南麓的北京市,太行山北段的保定阜平地区,太行山中段的石家庄西部地区,焚风风向分别对应着北风、西北风和西风。石家庄地区焚风增温幅度与西风风速以及风向与正西的夹角相关密切。当风速减弱,或者风向转变时,焚风结束。冬季焚风的两个着眼点:一为地面气压场的梯度(反映西风大小),一为地面倒槽(下沉气流)。焚
2、风过程是一浅薄过程,最高气温预报与西风持续的时间有关。关键词:焚风;夜间增温;冬季;物理量诊断引言:京津冀地区地处华北,黄河下游以北,东邻渤海,西为太行山地,北为燕山山地,燕山以北为坝上高原,其余为河北平原,地形分布复杂。由于平原地区地处太行山及燕山山脉的东麓及南麓,且地形落差很大,海拔落差达千米。当地面吹偏西风或偏北风时,气流越山后受地形强迫作用迅速下沉,造成空气绝热升温,湿度下降,天气晴朗,此即河北平原沿山地区所特有的焚风效应。由于焚风效应不仅影响平原燕山地区的天气和气候,还间接地影响到人们的日常生产和生活,所以焚风的研究和预报相当重要。赵世林、王荣科等1统计分析了19561990年资料,
3、得出了太行山中段焚风的月、日变化,给出了焚风的天气学模型;傅昺珊等2指出焚风效应对石家庄的极端酷热高温和极端晴热高温起着非常重要的作用;李国翠、连志鸾3统计分析了冬半年焚风出现的天气形势特征及时间分布特征,归纳出了石家庄焚风出现的四种天气类型,并运用对比法得出了焚风日最高、最低气温普遍高于气候统计值的临界范围。然而,上述文章的分析,均针对于太行山中段的石家庄地区,对整个京津冀区域焚风效应的分析还不够,另外由于没有剔除太阳辐射对升温的影响,所以很难对焚风升温定量分析,所以本文应用2008年冬季逐时气温和风场资料,侧重对京津冀冬季夜间焚风的分布特征及冬季焚风典型特征进行分析,以期为此类天气的预报服
4、务有所帮助。1资料处理及方法河北省88个站温度、气压、湿度和风场的整点资料及石家庄单站的温度、气压、湿度和风场逐5分钟资料选用于河北省气象台整编的多要素自动站数据库;京津26个站的温度、气压、湿度和风场整点资料选用的中国气象局下发的micaps资料下的加密自动站整点数据文件,缺测或无资料均处理为缺测。并应用6小时间隔的NCEP/NCAR(1*1)再分析资料进行过程分析。京津冀整点资料时间为2008年10月9日2009年1月12日,石家庄单站的逐5分钟资料为2008年12月1日2009年2月23日。本文定义的夜间时间为21时至次日06时,此时段可排除辐射增温的影响。北风风向范围定义为NWNE,西
5、风风向范围定义为SWNW。2京津冀地区夜间增温区域分布在前人的文献中,焚风标准定义不尽相同。赵世林等定义,气流与太行山垂直时,风速2m/s,10分钟升温3,或者半小时升温5。李国翠,连志鸾定义,石家庄本站吹西风,2107时小时升温极值3.5;0820时小时升温4.5;吹偏西风持续5小时,且小时升温极值1.5。满足上述三种条件任一种,定义为一个焚风日。由于太阳辐射是加热大气的主要热源,受其影响也就造成了焚风次数的主峰值位于79时(日出前后)的现象,所以本文为了更好的分析焚风,仅分析了夜间增温的现象。为此本文统计了08年冬季夜间增温次数分布图,小时增温幅度2/h或者5/h即记为一次增温。从2/h增
6、温图上可以看出,在全省范围内,基本都存在着夜间增温的现象。增温次数比较多的沾点也分布比较零散,比如张家口的尚义,石家庄本站、赵县、平山,唐山的丰润、玉田,天津的北辰以及北京的丰台等站。由于在夜间,所以温度的升高应与温度平流或者下沉增温有关。2/h的风向响应图上清楚地表明,在太行山沿山地区为明显的西风相应区,即绝大多数此区域增温与西风存在着良好的对应关系,而燕山南麓地区则与西风对应很差。而与此相对应的是,在京津地区26个站点中有11站存在着100%的北风对应增温的现象,而在太行山东麓,除阜平外,均无好的对应关系。由于京津冀特殊的地形特征,加之海陆风的影响,2/h的增温不能清楚解释问题,所以本文又
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