昆明准静止锋
云贵高原冬季常出现的大气现象
昆明准静止锋(英文:Kunming Quasi.Stationary Front,KQSF),也称西南准静止锋或滇黔准静止锋。是东亚冷空气爆发并向南扩展时,受西南高原地形阻挡形成的一种独特的锋面系统。是冬季影响中国南方天气的重要系统。
昆明准静止锋是中国西南地区东部云贵高原上经常出现的重要天气系统,它通常位于四川宜宾、贵州兴仁和云南广南一带,具有夜间西南进、日间东北退的显著日变化。形成的主要原因是南下冷气团减弱并受云贵高原阻挡而滞留于滇黔之间,造成在冷空气一侧的贵州省“天无三日晴”,暖空气一侧的云南省“四季如春”,一旦准静止锋西进南下,云南便“一雨成冬”。
昆明准静止锋是青藏高原东部特殊地形的产物,其主要影响是携带来(强)冷空气侵袭云南,如倒春寒,还会激发强对流天气,其中风雹和春季暴雨较为常见。
成因
独特的地形作用
昆明准静止锋是地形的产物,它是北方寒潮跟高原南边南支西风间的界面。当北方的寒潮向南侵袭时,因受到高原东部地形的屏障作用,冷空气逐渐堆积于高原的东侧,并与南支西风气流相遇形成一条准静止的界面。
青藏高原东南侧的横断山脉,是中原地区最长、最宽和最典型的南北向山系,山脉南北走向,纵向岭谷相间,具有独特的“通道—阻隔”效应。当地面冷高压南侵时,中国西南地区处于高压的西南侧,多属回流形式影响,冷空气势力较弱。加之经四川盆地的冷空气爬坡向南向西,又受到乌蒙山区等山脉阻挡,难以翻越而停滞、堆积,形成准静止锋。乌蒙山和哀牢山成为云南省重要的气候分界线。一般北方南下冷空气进入四川省贵州省两省后,只有强冷空气才能翻越乌蒙山,爬上低纬高原。而由于哀牢山的进一步阻挡,其西侧几乎常年没有冷空气活动。
冷空气进入华南以后,青藏高原以东往往在低空出现一层较薄的冷空气垫。沿南支西风急流带,有低压槽在冷空气垫上东移,地面高压区域中常有低压槽和锋生出现,引起复杂多变的天气。当冷空气堆积到一定厚度爬上高原向西扩张时,又受到横断山脉纵向岭谷的层层阻挡,使得昆明准静止锋沿山脉呈准南北走向,并具有东西摆动和跳跃式西进的独特活动规律。
通过云图分析发现,一般情况下冷锋不容易到达高原内部,但当高原上或高原西北高空槽引起高原上一次寒潮过程时,冷锋可以进入高原,即使夏季在高原上也可以出现寒潮天气,卫星云图上表现为一条冷锋云带侵入高原,并引起高原上降水天气。通过地形减半的敏感性数值试验,定量分析得到高原地形阻挡作用,是昆明准静止锋形成和维持的必要条件。
冷暖气团之交绥
冬季云南高原常为西南暖流所盘据,此暖流与沿高原北坡上爬之冷而干变性极地大陆气流交绥于昆明市贵阳市间。冬季数月,整个中原地区之天气,受变性极地大陆气团支配。此种大陆气团,自西伯利亚地区源地向南爆发,在华西山地与云贵高原,西伯利亚冷气流能沿山坡上升,而侵入昆明、贵阳等地。
地形是贵州高原云多雨丰的主要原因。贵阳冬季,东北风极占优势且来自变性较深的极地大陆气团,此气团沿贵州高原徐徐上升,至适当高度,空中水汽即开始凝结成云。正北路径的冷空气经四川盆地南下,沿途不断增湿,在爬上云贵高原的过程中,绝热冷却而凝结成云雾,形成锋下云系。偏东路径的冷空气从中西伯利亚经蒙古国黄淮平原南下到两湖盆地转向,从贵州省东北部入侵云贵高原。这类冷空气入侵更为缓慢,准静止锋自东向西推移。当北方有小股冷空气不断补充时,准静止锋才能翻越乌蒙山。由于冷空气以偏东回流形式入侵云贵高原,湿度比较大,爬升所凝成的云滴也较大。
冬半年,由于青藏高原的动力作用,冷空气分为南北两支,南支冷空气到达孟加拉湾使南支槽形成和维持,北支冷空气从高原东侧南下与南支槽前干暖空气相遇形成干型准静止锋。若南支槽加深发展或副热带高气压带外围有西南暖湿气流输送,则为湿型准静止锋。夏半年,西南季风北上受青藏高原阻挡形成印缅槽,槽前西南暖湿气流与南下冷空气相遇,形成湿型准静止锋
锋面结构
昆明准静止锋锋面自西南向东北倾斜,锋面坡度暖锋要小,影响范围包括了四川盆地云贵高原广西壮族自治区山地与湘西土家族苗族自治州丘陵一带。锋面位于地面冷高压和云南省热低压之间,高空锋区自西(西南)向东(东北)倾斜,锋面坡度在1/250以下,云系和降水的范围很广。川黔铁路两省冬季多阴沉天气,大多是由于昆明准静止锋活动的结果。
昆明准静止锋低层的温度场、湿度场和风场等结构与一般冷锋有明显差异。锋面向东倾斜,不仅锋面为一湿区,锋后还有较宽向东延伸的湿区。对于昆明准静止锋气候结构及其环流特征,以及锋区强烈逆温的形成机制,虽然不同研究均有所涉及,但完整的认识还有待进一步研究。
活动规律
空间分布
昆明准静止锋的东段常与华南准静止锋相连接,但它们在性质上有很大差异。后者除南岭山脉的作用外,主要为南下冷高压与亚热带暖性高压在华南对峙的结果。华南准静止锋的消长和锋面降水天气与菲律宾暖高压紧密相关。而昆明准静止锋则主要是高原大地形以及北方西风带系统与南支天气系统共同作用的结果。
从气候锋分布可以看出,昆明准静止锋除夏季基本不存在外,冬、春、秋均与华南准静止锋相连。1月,昆明准静止锋呈准南北走向,4月和10月呈西北东南走向。华南准静止锋一般呈准东西走向并有两个准定常位置,一个位于南岭附近,一个位于南海北部。当冷空气活动强时,锋面越过台湾省海南省静止在南海北部;当冷空气活动不很强时,锋面受南岭等山脉的阻挡静止于华南北部。
时间分布
昆明准静止锋具有夜间西南进、日间东北退的显著日变化,并在几十千米至近百千米范围内做东西摆动。研究发现静止锋全年都可出现,只是冬春季(11—4月)偏多,夏秋季(5—10月)偏少。在春夏和秋冬交替季节存在骤降弱升的突变。对1982—2008年昆明市贵阳市之间准静止锋的时空分布特征统计分析,发现昆明准静止锋出现天数的年际变化呈下降趋势,20世纪80年代出现的天数偏多,90年代前期出现的天数偏少,90年代中期以后基本在平均值附近变化。
昆明冬季变暖显著,雨日数趋于减少,贵州省冻雨总体减弱与昆明准静止锋活动明显减少有关。在厄尔尼诺暖流年的第二年冬季,昆明准静止锋无论过程次数还是影响日数均比厄尔尼诺年多;而拉尼娜年相反。但ENSO对昆明准静止锋年际变化影响到底有多大,昆明准静止锋的气候变率及影响因子如何,有待进一步了解。
气候特征
昆明准静止锋的基本特征是位于云贵高原之间,呈现西北—东南走向,出现频数冬春季多,夏秋季少。昆明准静止锋造成在冷空气一侧的贵州省“天无三日晴”,暖空气一侧的云南省“四季如春”,一旦准静止锋西进南下,云南便“一雨成冬”。昆明市及锋面以西,在采暖散热器团控制之下天气晴朗,温暖、明亮和舒适。贵阳市四川省重庆市等地正好处于锋面影响之下,总是阴暗、潮湿和寒冷,覆盖着层状云,有时有夜雨。如有新的冷空气补充,天气变得阴沉,甚至降雪。昆明准静止锋的存在使该地区的气候出现明显差异,仅年平均日照时数昆明(锋前)为2528.2小时,贵阳(锋后)为1412.6小时,相差1115.6小时。
常见地区
昆明准静止锋,是中国西南地区东部云贵高原上经常出现的重要天气系统,它通常位于四川宜宾、贵州兴仁和云南广南一带。
影响
昆明准静止锋活动主要影响之一是携带来(强)冷空气侵袭云南省,如倒春寒。此外锋面上冷、暖空气交汇背景下还会激发强对流天气,其中风雹和春季暴雨较为常见。
对流层中高层,中高纬地区东亚槽的建立以及槽后贝加尔湖乌拉尔山脉高压脊的维持和发展,是云南寒潮天气发生的典型环流形势,在高层西北气流的引导下,地面冷气团不断南下,受高原大地形和南方采暖散热器团的阻挡,在云贵高原地区形成准静止锋.随着锋后冷空气的增强,锋面西进造成云南寒潮降温天气.如同时有南支槽前西南暖湿气流配合,就会导致云南省出现大范围雨雪天气。
中高纬环流阻塞与非阻塞形势的区别,使昆明准静止锋锋面东西两侧冷、暖气团均较强,准静止锋维持.随着锋后冷气团的逐渐增强,准静止锋缓慢向西推进,造成寒潮天气。寒潮过程前准静止锋维持但锋面两侧的冷、暖气团势力较弱,当中高纬地区阻塞形势崩溃后,锋后冷气团迅速增强,锋面两侧冷、暖气团的对峙被打破,准静止锋变为冷锋迅速西进,造成全省性寒潮降温降雪天气.此后冷气团控制云南,锋面消失,寒潮天气过程结束。
参考资料
目录
概述
成因
独特的地形作用
冷暖气团之交绥
锋面结构
活动规律
空间分布
时间分布
气候特征
常见地区
影响
参考资料