沈阳地区冷锋活动规律及其分析预报

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[摘 要] 本文对沈阳地区1983～2002年20年有关冷锋活动的各类天气资料进行了统计、归纳和分析，并在此基础上总结出了关于冷锋活动的预报着眼点及预报方法，从而为准确地掌握有关冷锋活动的各种规律，为进一步提高预报准确率提供了可靠的依据。

[关键词] 冷锋活动 统计资料 规律 分析预报

[中图分类号] S855.9+1 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650（2013）03-0228-02

一、沈阳地理位置及沈阳地区地形特点

沈阳位于我国东北地区中南部，具置是123°17′E、41°49′N。

沈阳地区东依东北一西南走向的长白山山脉、西接连绵起伏的辽西山地，位于辽河平原中部，辽河及其支流纵贯平原南下汇入渤海。辽河平原平卧于上述两大山系之间，这种地形类似于天然的“喇叭状”地形风洞，其产生的狭管效应对沈阳地区的气候有着重要影响。

沈阳地区平均海拔高度为38.5m。

二、统计说明

1.冷锋的分类及统计范围

根据冷空气的来向，影响沈阳地区的冷锋可分为三类：第一类是西路冷锋，冷空气从新疆沿河西走廊经内蒙进入东北地区中南部。第二类是西北路冷锋，冷空气从贝加尔湖以西和蒙古等地移入东北地区中南部。第三类是北路冷锋，冷空气从贝加尔湖以东经小兴安岭移入东北地区中南部。

2.统计时间

为真实地反映冷锋的活动规律，排除气候的短期及中长期变化带来的影响，本文统计了1983-2002年有关冷锋活动的各类资料（20年也大致包含了两个太阳活动周期）。

沈阳地处中纬度地区，属于热带大陆性季风气候，本文按传统习惯将3-5月划为春季、6-8月划为夏季、9-11月划为秋季、12-2月划为冬季，如此划分基本上能反映沈阳地区四季的气候特点。同时每季划为3个月，也使有关冷锋的各类数据更具有可比性。

3.统计要求

本文对能真实反映冷锋活动规律的6个方面进行了统计，即冷锋的移向、移速、与冷锋相配合的天气系统、锋前天气、锋后天气及过境时间。其中，“锋前天气”或“锋后天气”均指冷锋过境沈阳时刻前后10小时内的天气表现。

在云底高的统计上本文划分为四档：云底高

在天气现象的统计上、阵雨、阵雪、冰雹等一律只统计为降水（仅指降水日数，不指降水量）；特殊天气现象统计了烟、雾、霾、扬沙和浮尘；大风风速≥12m/s时（以下简称大风）参加统计。

三、统计事实

1.冷锋出现的频数

冷锋在各季（月）出现的平均次数及频率

从表1可以看出：冷锋在一年四季中均可出现，其中春、秋两季出现较多，其出现频率分别为28.4%和28.5%；隆冬季节出现相对要少一些，占25.3%；夏季出现最少，仅占冷锋全年出现总次数的17.8%。该结论与《天气学原理》上关于冷锋活动的表述基于是一致的，即冷锋在各季出现次数的多寡，与北半球强西风带的位置的关系密切。在春、秋两季，北半球强西风带正好位于东北地区上空，所以锋面活动最为频繁。

2.各路冷锋的基本天气形势

形势特点。西路冷锋-东亚地区500hpa为平直西风环流，锋区在40°-50°N之间，西来槽沿锋区东移，引导冷空气从新疆沿河西走廊经内蒙进入东北南部，冷锋近似南北走向。地面形势有两种：一种是倒槽里，当冷锋移到蒙古地区时，常有蒙古气旋生成，冷锋随倒槽或蒙古气旋东移影响沈阳地区；另一类是V形槽型，冷锋在V形槽里，有时V形槽在东北以西，有闭合低压或东北低压生成，冷锋随V形槽或东北低压东移影响沈阳地区。

西北路冷锋-东亚地区500hpa呈明显的经向环流，锋区在45°N以北，呈东北-丁南走向。上游有低槽东移加深，冷空气自西伯利亚经贝加尔湖以南进入沈阳地区。

北路冷锋-高空环流比较平直，锋区在45°N附近，呈东-西走向。冷空气主体一般是先向贝加尔湖以东移动，到东西伯利亚地区时稍作停留，当地面高压的辐散气流明显时，便推动其前部的冷锋沿小兴安岭向南移动影响沈阳地区。

3.冷锋的移动

3.1移动路径。西路冷锋自西向东移动；西北路冷锋自西北向东南移动；北路冷锋自北向南移动。

3.2移动速度。西路冷锋和西北路冷锋在东移过程中由内蒙进入东北平原时移速较快，当进入平原后在过沈阳之前移速往往变慢。

冷锋在移动速度因季节的不同而有所不同。经过统计发现，冷锋在冬季移动最快，平均速度为34.3km/h；在秋季和春季次之，分别为32.2km/h和30.0km/h；冷锋在夏季移动最慢，平均速度仅为24.6km/h。冷锋移速最快的为67.2km/h（出现在秋季），最慢的仅为8.2km/b（出现在夏季）。从整体来看，冷锋的平均时速在30km左右（见表2）。

另外，各路冷锋在各季的移动速度也分别有所不同。其中西路冷锋移动较快，平均速度为32.3km/h；西北路冷锋次之，平均为30.7km/h；北路冷锋移速最慢，平均为28.2km/h.

4.冷锋的过境时间

经过统计发现，20年过境冷锋总数为1117个，其中07-12时过境冷锋为437个，占总数的39.1%，概率较大；17-22时过境冷锋为151个，占总数的13.5%，概率较小。另外，秋季冷锋在07-09时过境较多，春季冷锋在08-10时过镜较多；夏季冷锋和冬季冷锋均在10-12时过境较多。从20年的统计资料来看，冷锋在09-10时过境最多，午夜前后过境最少，在某一时刻的过境次数随时间呈“准正态”分布。

5.各路冷锋天气比较

影响沈阳地区的各路冷锋伴随低去的出现概率均在夏季最大，在冬季最小；低碎云的出现概率，各呼冷锋略有不同。西路冷锋和北路冷锋均在锋后最大；西北路冷锋则在夏季的锋前最大。

>4km的能见度，西路和西北路冷锋均在秋季的锋后出现概率最大，北路冷锋则在春季的锋后出现概率最大；三路冷锋均在冬季的锋前出现概率最小。2-4km能见度的出现概率，三路冷锋各不相同。西路冷锋在冬季的锋前最大，在秋季的锋后最小；西北路冷锋在夏季的锋前最大、在春季的锋前最小；北路冷锋则在冬季的锋后最大，在春季最小。

三路冷锋引起的降水出现概率均在夏季最大。西路冷锋和西北路冷锋均在冬季的锋后最小，北路冷锋秋季的锋前最小。

三路冷锋中，雷暴出现的概率均在夏季最大，夏、秋、两季居中，在冬季都未出现过（北路冷锋在春季和秋季的锋后也未出现过）。西路冷锋和西北路冷锋出现雷暴的次数在数量上比较接近，但其出现概率则不同，西路冷锋在春秋两季出现雷暴的概率要明显大于西北路冷锋。

能见度为2-4KM时的烟、雾、霾的出现概率均在冬季的锋前最大；西路冷锋和西北路冷锋在春季的锋后最小，北路冷锋则在夏季的锋后最小。

各路冷锋引起的扬沙、浮尘的出现概率均在春季最大，但西北路冷锋出现在锋后，北路冷锋则出现在锋前。西北路冷锋在锋后出现的概率要明显大于锋前的；北路冷锋在锋前出现的概率则要明显大于锋后。

由各路冷锋引起的大风均在春季出现最多，在夏季出现最少。在三路冷锋中，西北路冷锋出现大风的概率最大。另外，经过发现，三路冷锋引起的大风总共出现72次，其中偏南大风出现20次，偏北大风出52次。由此可见，冷然影响沈阳地区时，偏北大风的出现概率更明显大于偏南大风。

四、冷锋的结构和天气

冷锋在冬季最强，锋区附近温度梯度大，冷平流强，地面高压稳定且变性慢。空中槽发展较深，在对流层顶附近常常有急流区存在。在夏季，冷空气势力较弱，锋区一般不明显，有时只在850Hpa及700Hpa上有一小温度槽配合，冷平锋较弱，锋区附近温度梯度也不大，在锋后的地面高压也不强，有时只有2-3条闭合等压线。

在冬季及初春时节，处于日本海附近的东亚平均大槽尚且稳定，在燕北及其以西的蒙古地区上空常出现宽广的水平稳定层，这种现象通常与冷空气的活动有关。在水平稳定层附近，可以现出多云或阴天，如果空中有槽东移，则稳定层又可变成冷锋或空中冷锋，使天气转坏。由于空中锋区的影响，沈阳地区也可出现低云或降雪天气。当空中糟过后，水平稳定层又恢复。

地面冷锋与空中槽的配置关系决定天气表现。当地面锋线位于空中糟前时，云系主要分布在地面锋线的后面，范围较广且多连续性降水。如果地面锋线与空中槽的距离较大，低层虽有上升运动，但向上发展不强，故云层不会很厚，且落后于地面锋线很远。当地面锋线位于空中槽后或糟线附近时，云系主要分布在地面锋前或附，范围也较窄，由其带来的天气也相对剧烈一些，如夏季常带来雷雨，冬季可引起大风。由于空中槽的影响，地面锋线到来之前，常会出现高云。尔后是中云，云高逐渐降低。云层逐渐增厚。当冷锋移近时，就会出现低去与降水，中锋过后，云又逐渐抬高，天气逐渐好转。

地形对冷锋天气也很有影响。天气一般在迎风坡加剧，在背风坡天气好转。影响沈阳地区的冷锋在西部时，云雨现象一般不严重，往往移过120°E之后，降水才开始加强。这主要是由于冷锋从蒙古高原下来时，有下沉增温作用，一般只有一些中高云，进入东北平原以后，由于于空气中水流含量较多，加上长白山的地形抬升作用，致使降水产生并加强。其雨区一般分布在锋前，冷锋迫近或过境以后降水即会停止，锋面活跃时，雨区才会扩展到锋后。

五、结论

1.冷锋在一年四季中均可出现，其中在春秋两季出现最多，其出现频率分别为28.4%和28.5%；在夏季出现最少，仅占全年出现总次数的17.8%。

2.在影响沈阳地区的各路冷锋中，西北路冷锋出现 最多，占出现 冷锋总数的47.7%，北路冷锋出现次数量少，公仅占出现冷锋总数的12.8%。

3.影响沈阳地区的冷锋与蒙古气旋和东北低压配合最多。所占比例分别为26.8%和26.3%；与渤海气旋和河套倒槽配合很少，分别只占5.4%和1.7%。另外，各天气系统与各路冷锋分别配合时所占的概率也有所不同，差别较大。

4.冷锋的平均速度为30.3M/h，移动最快的为67.2Km/h（出现在秋季），移动最慢的仅为8.2Km/h（出现在夏季）。冷锋在冬季移动最快，增均速度为34.3Km/h；夏季移动最慢，平均速度仅为24.6%Km/h。在各路冷锋中，西路冷锋移动较快，平均速度为32.3KM/h；北路冷锋移动较慢，平均速度为28.2Km/h。

5.冷锋过境的时间随机笥较大。但经过统计发现：有39.1%的冷锋是在07-12时过境的，仅有13.5%的冷锋是在17-22时过境的。总体来看，冷锋在09-10时过境较多，在午夜前后过境较少。冷锋在某一时刻过境的次数随时间呈“准正态”分布。

参考文献

[1]朱乾根等，天气学原理和方法，气象出版社，1983

[2]北京大学地球物理系气象教研室，天气分析和预报，科学出版社，1976

[3]吴国雄、刘辉，气候物理学，气象出版社，1995

[4]周琳，东北气候，气象出版社，1991

[5]王奉安、张颖实、李昌杰，辽宁短期天气预报指导手册，辽宁省气象局，1988