摘要: 东北低压是影响哈尔滨地区最多的天气系统。文章对于东北低压的活动范围及定义进行了介绍,东北低压往往伴随着大风、风沙、雷暴、雷阵雨及强降水等恶劣天气,并能引发整个东亚环流形势。对2006~2015年的10年气象资料进行整理,对哈尔滨地区东北低压展开分析,提出了对东北低压的发生、发展,移速预报等。
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1、东北低压分类
东北低压按其来源可以分成三类:第一类是东北地区当地生成的低压。东北低压在东北全境都可生成,但主要集中在大兴安岭东侧的平原地带。生成前,地面气压场均很微弱,有时几乎是均压场,只要在弱气压场内出现明显的负变压及气旋式环流,12h后,一般有东北低压生成。第二类是贝加尔湖、蒙古和我国内蒙古一带生成的气旋移入东北地区形成东北低压。这一类占东北低压的大部分。第三类是黄河气旋北上进入东北形成东北低压。
2、东北低压出现的频数
东北低压是影响哈尔滨地区最多的天气系统。一年四季均可出现,尤其是以春、秋两季较为常见(表1)。
表1东北低压各季(月)出现平均次数及频率( 2006~2015年)
3、东北低压的移动
3.1 移动路径
东北低压一般向三个方向移动(图1)。
3.1.1 东南路径
经小兴安岭绕道长白山,进入海参崴或附近的日本海,这一路径占17.3%。
3.1.2 偏东路径
发生在黑龙江省中部平原一带的东北低压,一般向东移动,到达伯力地区后分成两路:一路向东南,经日本海北部朝日本国的北海道移去;另一路向东北朝库页岛的中、北部移去。这一路径占46.5%。
3.1.3 东北路径
发生在黑龙江省北部的东北低压,一般向东北方向移入俄罗斯境内,这一路径占36.2%。在各季中,春季向东北和东南移动的大体相当,而向东移动的略微多一些;夏季东南路径最多,东路次之,而东北路径最少;秋季向东移动的占优势;冬季向东移动的占优势,而向东南、东北和原地消失的大体相当。移动的东北低压又以向东移动的为最多(表2)。
3.2 移动速度
东北低压的移动速度大都比较缓慢,小于20km/h的东北低压年平均出现5.6次,占总数的44.1%。移速20~40km/h,占总数的33.1%。快速移动的不多,仅占22。8%(表3)。
表2东北低压各季各路径平均出现次数及频率;表3东北低压移动速度的平均出现次数及频率
4、东北低压对哈尔滨地区天气的影响
东北低压对哈尔滨地区天气的影响主要是大风、扬沙、低云和降水。当东北低压在东北地区强烈发展加深时,会造成西南大风;低压过后若冷空气较强时也可出现偏北大风;出现大风后,若地表干燥,则会造成大范围的扬沙或浮尘,致使能见度转坏。从贝加尔湖、蒙古或赤塔附近进入东北的低压,其降水多分布在低压中心的北部,而哈尔滨地区大部分的降水是在其冷空气过境后造成的,降水量小,降水时间也短,但是从华北、黄河下游移入东北地区的低压,其降水量很大,是夏季造成大雨或暴雨的主要天气系统之一,当有弱的东北低压在哈尔滨附近时,则常会造成雷阵雨天气。另外,秋、冬两季东北低压发展东移时,又会引导低压后部的冷空气南下,造成的寒潮天气。
5、东北低压的预报
5.1 东北低压的发生预报
5.1.1 预报着眼点
(1)在东北及其附近地区等压线稀疏的冷锋槽前或东移低压的暖区里,若3h变压在冷锋前(后)各达到负正3.0hPa以下(上)时,可预报12h后有东北低压生成。如负三小时变压达5.0hPa以上并且范围很大时,则低压要强烈发展,可加深15~20hPa。(2)在地面图上蒙古至东北地区南部为西北—东南高压带,且东北区中、北部的等压线气旋式曲率比较明显时,有利于东北低压的生成。(3)空中暖脊,地面均压场,当贝加尔湖气旋冷锋向东南移动进入东经115°~120°范围时,有利于东北低压的生成。(4)当主要低压在黑龙江以北时,冷锋南伸到东北地区,这时,冷锋上也容易生成低压。(5)当地面图上,在鄂霍次克海有高压与西太平洋副热带高压相通,构成南北向的高压坝,在鄂霍次克海上空有一暖性高压脊存在,这时,东北低压要加强;反之,当鄂霍次克海有一大低压存在且很稳定,空中是一个大槽,这时,东北低压不会发展。
5.1.2 预报指标
(1)在08时地面图上,东北地区处在低压槽底部,当出现大片的负3h变压时,中心值达1。2hPa以上时,可预报未来6h内有东北低压生成。历史拟合率为82.5%,验证2016年准确率为9/12=75.0%。(2)当东北低压暖区负3h变压中心达3.0hPa以上时,可预报低压未来发展。历史拟合率为90.2%,验证2016年准确率为10/12=83。3%。
5.2 东北低压的发展预报
5.2.1 预报着眼点
(1)东北低压生成后,若对应850hPa图上是一个反位相槽,则槽发展,东北低压也将发展。(2)08时地面图上,东北低压的暖区或暖锋前负3h变压绝对值大于2.0hPa时,低压发展。(3)当东亚大槽稳定时,即使有东北低压生成,东北低压也不会发展。(4)东北低压生成后,若黄河气旋和江淮气旋北上发展,东北低压一般不发展;若黄河气旋和江淮气旋不北上发展,东北低压有可能发展。(5)在地面图上,29区至蒙古一带的高压脊伸向东北南部至黄海一带,不利于东北低压的发展。
5.2.2 预报指标
(1)东北低压生成后,若对应的700hPa槽前辐散,东北低压将发展,若槽前辐合,低压将减弱。历史概括率为80.1%,验证准确率为79.9%。(2)东北低压产生后,若对应的700hPa槽后和槽前冷暖平流明显时,低压将发展,反之减弱消失。历史概括率为74.9%,验证准确率为73.1%。
5.2.3 东北低压的移向预报
(1)东北低压的移动方向与其对应的高空锋区走向大体一致。(2)当有东亚大槽存在时,东北低压一般向东偏南方向移动;当无东亚大槽存在时,一般向东偏北方向移动。(3)夏季当西太平洋副热带高压与鄂霍次克海高压脊打通时,东北低压一般向东北方向移动。(4)当高空有冷涡存在,地面东北低压发展强烈时,低压可在原地停留甚至有打转的现象。
5.4 东北低压移速预报
5.4.1 预报着眼点
(1)当东北低压西部高压势力强于东部高压时,东北低压移动较快;反之较慢。夏天,西太平洋副热带高压势力较强时,东北低压可在原地停留数日,呈现准静止状态。(2)东北低压发展时一般移动较慢,减弱时移动较快。(3)东北低压的移动速度受东西两侧的地形影响较大,一般上山移速减慢,下山移速加快。(4)东北低压在夏季移速较其它季节慢。
5.4.2 预报方法
(1)预报公式(高空有冷涡时不适用)。V=3.6×U×KV为东北低压移动速度(km/h);3.6为速度的单位换算(1m/s=3.6km/h);U为东北低压对应500hPa图上的平均风速(m/s);K为引导系数,取0.3。历史概括率为84.0%,验证2016年准确率为10/13=76.9%。
(2)经验公式。V=K×[+ΔP3-(-ΔP3)]V为东北低压移动速度(km/h),当+ΔP3-(-ΔP3)≥3.0时,K取5.0;当其小于3.0时,K取6.0。使用此公式时,正负3h变压需沿500hPa气流方向选取。低压过东经125°或有黄河气旋、冷涡时,此公式不适用。历史概括率为66.7%,验证2016年准确率为9/13=69.2%。
5.5 东北低压减弱、消亡的预报着眼点
(1)外贝加尔湖、东西伯利亚无新鲜冷空气继续加入东北地区上空,东北低压趋于减弱。
(2)700hPa移到库页岛的冷低压发展东北区受其后部倒暖平流影响,东北低压趋于减弱。
(3)700hPa高空,在蒙古中西部地区有冷空气活动,新生低压槽正在加深东移,东北低压趋于减弱。
(4)地面图上,蒙古气旋发展完整,向东北方向移动,东北低压趋于减弱。
(5)南方气旋生成、发展后向东北方移动,东北低压趋于减弱。
(6)14时地面图上,东北低压中心附近正3h变压达3.0hPa,则东北低压未来趋于填塞。
(7)长白山维持弱高压时,东北低压可时隐时现,一旦强冷空气活动,低压即可消失。
(8)东北低压首先从地面开始消失,然后波及到空中形势。
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