2003年1月4～5日华北地区极端低温事件的诊断分析
2002年12月22日华北普降中到大雪，积雪一直覆盖着华北大地，自2002年12月25日至2003年1月10日华北持续出现≤-10℃的低温天气，2003年1月4～5日，华北平原大部地区出现了≤-15℃的低温天气，面积达6～8万平方公里以上。2003年1月5日黄河封河近1300公里，出现了历史罕见的大范围封河现象，新增封河河段主要集中在黄河下游山东河段的东平湖、滨州、济南等地。此次低温严寒天气对当地的社会生活产生较大影响，引起了有关媒体的强烈关注。
本文利用MICAPS和AVN等资料，对低温发生前和发生时的地面、高空天气形势和各种物理量场进行了诊断分析，发现低温发生时我国地面大部处于强大蒙古冷高压控制之下，高压中心值大于1050hPa，出现低温的夜晚或凌晨多为静风且晴空无云。东亚环流形势为一槽一脊型，在850～1000hPa高度上蒙古冷高压一直控制蒙古国到我国大陆大部地区，并携带冷空气不断向东南方向侵袭；华北位于低涡后部、高压前部，低层等高线近似S-N向，等温线近似E-W向，高层温度场落后于高度场，冷平流强烈，温度梯度20℃/10纬度左右。
通过分析济南站的风场时间剖面图和T-lnP图发现，4日00UTC～5日00UTC之间在925hPa以上均以北到西北风为主，该段时间内华北地区晴空无云，向华北输送冷平流，有利于华北降温；500hPa以下均存在等温层或逆温层，整层均为稳定能量区，5日00UTC的等温层或逆温层所达厚度最厚。
通过分析陵县站上空的垂直运动和相对湿度剖面图发现：4日00UTC～5日00UTC低温区上空以下沉运动为主，近地面层附近出现垂直速度的极小值，5日00UTC垂直运动速度明显小于4日00UTC的垂直运动速度。近地面层附近垂直速度为零的区域与华北≤-15℃的低温区中心基本吻合。5日00UTC低温区上空整层相对湿度较4日00UTC明显下降。运用热力学方程和辐射理论对地面温度的变化进行诊断分析，发现4～5日华北地区低温事件是地面辐射冷却、冷平流和温度垂直输送降温综合作用的结果，其中4日地面辐射冷却和平流降温起主要作用，而5日则是地面辐射冷却起主要作用。
综上所叙，此次极端低温事件是地面辐射冷却、温度冷平流和温度垂直输送降温三个因子共同作用的结果，其中地面辐射冷却和冷平流起了主要作用，温度垂直输送降温作用微弱。
极端低温事件;天气形势;热力学方程;辐射冷却;冷平流
中国海洋大学
硕士
气象学
傅刚
2005
中文
P468;P423.2
74
2006-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）