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[科普中国]-蒙古低压

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蒙古气旋发生或发展在蒙古中部和东部高原一带,约在40°~50°N,100°~115°E之间,这个地区的西部、西北部多高山,蒙古中部和东部处于背风坡,有利于气旋的生成和发展。春秋季,冷暖空气活动频繁,气旋出现次数最多,冬季次之;夏季,锋区北移,暖空气活动占优势,故气旋显著减少。

地形对蒙古低压的作用蒙古气旋大多产生在背风坡一侧的高原和谷地,蒙古人民共和国西部地形对蒙古气旋生成的作用主要有两种 一 是地形对冷空气的阻挡效应,一 是背风坡 减压 效应。

西来和北来冷空气移至蒙古人民共和国西部山地边缘时受到阻挡,冷空气堆积,高空锋区增强,温度梯度加大,大气斜压性增强促使地面气旋生成。冷空气越 过 山地在背风坡产生减压效应,地面减压形成扰动,利于气旋生成。按地面形势可将蒙古气旋分成三 类,即暖区新生气旋,倒槽内生成气旋和副气旋。这三类气旋生成的特点都与地形有关,第一类是从西伯利亚移来的锢囚气旋暖区遇到地形而分裂,在其中重新生成发展。有的是因地形阻挡造成 两股 冷空气之间有一明显的界面,在其上有气旋生成发展。这类蒙古气旋共 91 个,占总 数的57% 。其次,进人倒槽的冷 空气多来自蒙古人 民 共 和 国 西部 山地西侧,它 因受阻 挡而 加强,进 入倒 槽形成 冷暖锋。这类气旋共 67个,占总 数的 蛇 42%。副气旋 则是由两支穿过不同谷地的冷空气造成的,10年中仅有 1例。

蒙 古高原地 处 戈壁,下 垫面 非绝热 加 热作 用显著,春 季 尤为剧 烈。蒙古高原中部地面常存在热低压、倒槽 或相对暖低区这类扰动源,为形成蒙古气旋提供了适宜的地面条件.2

移动路径它的移动路径,一般以向东略偏南经过锡林郭勒盟西部,沿东北平原、松花江下游移去的为最常见;另两条是向东经呼伦贝尔盟移去和向东南经华北、渤海,绕长白山经朝鲜移去。它表现的天气多种多样,其中以大风为主。发展强盛的蒙古气旋,在气旋的任何部位,都可出现大风。降水一般不大,甚至没有,这是因为气旋内暖空气多来自青藏高原的东北部和河西走廊一带,水汽不足,常常除了中心北部出现一些降水以外,其他地区多半只有高云。值得注意的是,蒙古气旋的活动,总是伴有冷空气的侵袭,所以大风、风沙和霜冻等天气现象随之而来。

关于蒙古气旋的移动路径,我国学者进行了大量的研究。吴伯雄和刘长盛(1958)利 用1951~1955年东亚地面天气图对东亚气旋活动的统计特征进行了研究。他们揭示了东亚北方气旋的源地集中于45°~55°N之间的事实,并定义了北方气旋的两种路径,其中一类气旋产生于蒙古国以及我国内蒙和东北地区,向东北方向移动,穿过内蒙及黑龙江省北部,大多于库页岛消亡;另一类产生于内蒙以及东北南部,路径偏南约5个纬度,到东经130°E左右即与前者取同一路径东行。王荣华(1963)利用中央气象台1951~1960年逐日地面天气图得出,产生于贝加尔湖南部的气旋自生成以后主要向东南移动进入我国,之后经过东北地区移入海上或远东地区。沈建国和王娴(1991)将生成于(43°~50°N,90°~120°E)范围内的气旋定义为蒙古气旋,并将其移动路径分为偏东路径、东北路径和东南路径。偏东路径基本与45°N纬圈平行,从源地进入日本海和北太平洋。东北路径自源地经过我国大兴安岭以北进入西伯利亚或鄂霍次克海。东南路径最少,经内蒙古进入华北或者辽宁和吉林入海。林明智和杨克明(1992)的研究也指出,蒙古气旋自生成后大部分向东移动,移至东北平原后一部分向东北移动进入远东地区,一部分向东南移动进入渤海、黄海北部。姚素香等(2003)提出,我国东北到俄罗斯远东和我国长江中下游到日本一带,均为明显的气旋活动集中路径。朱乾根等人(2007)归纳出,东亚全年平均的气旋移动路径有三条:一是日本以东或东南洋面上,其次是我国东北地区,第三个是朝鲜、日本北部地带。张颖娴(2012)用聚类分析的方法得出影响我国的气旋路径主要是始于蒙古地区南部以及贝加尔湖东部地区,前者产生以后主要向东南方向移动,经过内蒙华北影响我国,后者则向东北方向移动,到达内蒙古东北部和东北地区。符娇兰等(2013)也发现冬季影响我国北方地区的气旋主要有3条路径,即东北路径,东南路径与偏东路径,其中尤以偏东路径气旋个数最多。东北路径气旋自生成以后主要向远东地区移动。偏东路径气旋主要经过我国东北地区从而影响我国,而东南路径气旋则主要经内蒙古中西部进而影响我国华北地区。Chen et al.(2014)也发现冬季蒙古气旋也存在向东移动和东南方向移动的两条路径。其中向东移动的气旋主要消亡于库页岛以西,我国东北地区北部到外兴安岭和锡霍特山围成的区域,东南移动的气旋则由内蒙进入我国,消亡于我国东北南部。

尽管蒙古气旋生成以后具有多条移动路径,但影响我国的蒙古气旋路径主要为两条,即向东路径和东南路径。向东路径气旋会对我国东北地区的天气造成明显的影响,而东南路径气旋则主要对我国华北地区的天气造成明显的影响。3

季节性,年际和年代际变化蒙古气旋有明显的季节、 年际和年代际变化。1979~ 2 001 年, 蒙古气旋频数减少、 强度减弱。 20世纪 80 年代中期, 蒙古气旋活动最强, 80 年代末开始到 90 年代蒙古气旋日数明显下降。春季蒙古气旋出现的频数最高, 冬季出现频数最低。从 80 到90 年代, 春、 夏、 秋、 冬四季蒙古气旋活动呈一致的波动减少的趋势, 其中春季变化与全年最为一致。蒙古气旋活动的年际差异也十分明显, 蒙古气旋活动偏多年和偏少年对流层低层温度场距平分布存在明显差异, 偏多年对应较强的负距平; 而偏少年相反, 对应较强的正距平。这不仅表明蒙古气旋活动偏多年和偏少年大气环流存在明显差异, 也表明气旋频数与 850 hPa温度的负相关关系。说明大气环流是影响气旋活动的一个重要因素。1

影响影响我国的气旋可分为南方气旋与北方气旋,其中,蒙古气旋可以作为北方气旋的典型(朱乾根等,2007),一年四季均可出现,但以春秋季为最多。研究表明,一般气旋所具有的天气现象都可以在蒙古气旋中出现,其中比较突出的是大风,其带来的降温、风沙、吹雪、霜冻等天气现象都对我国的农业和生态等造成显著的影响。3

以蒙古为中心的东亚大陆热低压和西太平洋副热带高压的变化特征, 还能够指示东亚副热带夏季风的强弱以及中国长江流域降水的异常变化。与西太平洋副热带高压相比, 蒙古低气压变化对长江流域的雨带变动有更大影响。当该季风指数较低时, 蒙古低压和西太平洋副热带高压偏弱, 中国大陆对流层低层盛行 异常北风, 高层主要盛行异常西南风 。而低层的异常北风表示了东亚中纬度地区较强的冷空气活动, 这可以使长江流域梅雨锋区的辐合和上升运动加强, 造成长江流域降水增加。

蒙古低压与沙尘暴刘景涛等 系统分析了导致我国北方强沙尘暴的天气系统类型并以地面环流系统进行分类和命名将我国北方沙尘暴影响系统概括为纯冷锋型蒙古气旋与冷锋混合型蒙古冷高压型干飑线与冷锋混合型4种类型 在4种天气系统类型中干飑线型为中尺度系统影响范围较小多导致局地沙尘暴高压底部型稳定少动同样导致局地沙尘暴而冷锋和蒙古气旋型为天气尺度系统并且通过远距离传输使其影响范围显著扩大 同时它们出现的次数也较多约占沙尘暴总次数的90% 因此冷锋和蒙古气旋是导致我国北方沙尘暴过程的主要影响系统。4

高低压对天气的影响一个地方的天气变化,是由于其中一个个移动的大大小小的系统(高压、低压等)引起的,这些系统称为天气系统。气象卫星观测资料表明,大大小小的天气系统是相互交织、相互作用着、在大气运动过程中演变着。最大的天气系统范围可达2,000公里以上,最小的还不到1公里。尺度越大的系统,生命史越长;尺度越小的系统,生命史越短,较小系统往往是在较大尺度系统的孕育下形成、发展起来的,而较小系统的发展、壮大以后,又给较大系统以反作用,彼此相互联系,相互制约,关系错综复杂。

各类天气系统,都是在一定地理环境中形成、发展和演变着,都具有一定地理环境的特性。比如极地和高纬地区,终年严寒、干燥。这一环境特性成为极地和高纬地区的高空极涡、低槽和低空冷高压系统形成、发展的必要条件。赤道和低纬地区,终年高温、潮湿,大气处于不稳定状态,是对流天气系统形成、发展的重要基础。中纬度处于冷暖气流交汇地带,不仅冷、暖气团频繁交替,而且锋面、气旋系统得以形成、发展。天气系统的形成、活动,反过来又会给地理环境以影响。因而,认识和掌握天气系统的结构、组成、运动变化规律以及同地理环境间的相互关系,了解气候的形成、变化和预测地理环境的演变都是十分重要的。

低压或气旋,高压或反气旋,分别是对同一个天气系统不同描述。气旋、反气旋是对天气系统气流状况的描述;低压、高压是对天气系统气压状态的描述。由于气旋和反气旋的气压和气流状况存在明显差异,因此其控制地区的天气状况也就不同。

气旋北(南)半球,大气中水平气流呈逆(顺)时针旋转的大型涡旋,由四周向中心辐射,北半球逆时针,南半球顺时针。在同高度上,气旋中心的气压比四周低,又称低压。气旋近似于圆形或椭圆形,大小悬殊。小气旋的水平尺度为几百千米,大的可达三、四千千米。气旋的垂直气流是上升的,多阴雨天气。夏秋季影响我国东南沿海地区的台风就是气旋的一种。气旋中,天气常发生剧烈的变化,是人们最关心和最早研究的天气系统。通常按气旋形成和活动的主要地区或热力结构进行分类。按地区可分为温带气旋、热带气旋和极地气旋性涡旋等;按热力结构可分为冷性气旋和热低压等。当某地被低气压控制时,常常出现阴雨天气;当某地被高气压控制时,常常出现晴朗天气。

气旋是占有三度空间的中心气压比四周低的水平空气涡旋,又称低压。反气旋是占有三度空间的、中心气压比四周高的水平空气涡旋,又称高压。气旋和反气旋的名称是从大气流场而来,而高压和低压名称是从气压场而来。

气旋和反气旋的大小是以地面图上最外一条闭合等压线的范围来量度。气旋的水平尺度一般为 1000km,大者可达 2000—3000km,小者只有 200—300km。而反气旋的水平尺度一般比气旋大得多,发展强盛时可达数千千米。气旋和反气旋的强度用中心气压值的大小来表示,气旋中心气压愈低,表示强度愈大;反气旋中心气压值愈高,强度愈大。一般地面气旋中心气压值在1010—970hPa,发展强大的可低于 935hPa,海洋上曾有的低到 920hPa。地面反气旋中心气压值一般为 1020—1030hPa,发展强大的可达 1079.1hPa。在北半球,气旋中空气绕中心作逆时针方向旋转,反气旋中空气绕中心作顺时针方向旋转。南半球,气流方向相反。气旋按发生地区分温带气旋和热带气旋,反气旋分极地反气旋、温带反气旋和副热带反气旋。气旋和反气旋是引起天气变化的两类重要天气系统。温带气旋和反气旋是发生在中、高纬度地区与高空锋区相伴出现的。它们的发生、发展和移动同高空天气系统有密切关系。5

东北低压东北低压与蒙古气旋相似,多是从其他地区移来的,是我国气旋中发展最强的一类,它一年四季都可出现,以春秋季为最多。其天气主要是大风、风沙、降水、雷阵雨。