昆明準(zhǔn)靜止鋒(英文:Kunming Quasi.Stationary Front,KQSF),也稱西南準(zhǔn)靜止鋒或滇黔準(zhǔn)靜止鋒。是東亞冷空氣爆發(fā)并向南擴(kuò)展時(shí),受西南高原地形阻擋形成的一種獨(dú)特的鋒面系統(tǒng)。是冬季影響中國南方天氣的重要系統(tǒng)。
昆明準(zhǔn)靜止鋒是中國西南地區(qū)東部云貴高原上經(jīng)常出現(xiàn)的重要天氣系統(tǒng),它通常位于四川宜賓、貴州興仁和云南廣南一帶,具有夜間西南進(jìn)、日間東北退的顯著日變化。形成的主要原因是南下冷氣團(tuán)減弱并受云貴高原阻擋而滯留于滇黔之間,造成在冷空氣一側(cè)的貴州省“天無三日晴”,暖空氣一側(cè)的云南省“四季如春”,一旦準(zhǔn)靜止鋒西進(jìn)南下,云南便“一雨成冬”。
昆明準(zhǔn)靜止鋒是青藏高原東部特殊地形的產(chǎn)物,其主要影響是攜帶來(強(qiáng))冷空氣侵襲云南,如倒春寒,還會(huì)激發(fā)強(qiáng)對流天氣,其中風(fēng)雹和春季暴雨較為常見。
成因
獨(dú)特的地形作用
昆明準(zhǔn)靜止鋒是地形的產(chǎn)物,它是北方寒潮跟高原南邊南支西風(fēng)間的界面。當(dāng)北方的寒潮向南侵襲時(shí),因受到高原東部地形的屏障作用,冷空氣逐漸堆積于高原的東側(cè),并與南支西風(fēng)氣流相遇形成一條準(zhǔn)靜止的界面。
青藏高原東南側(cè)的橫斷山脈,是中國最長、最寬和最典型的南北向山系,山脈南北走向,縱向嶺谷相間,具有獨(dú)特的“通道—阻隔”效應(yīng)。當(dāng)?shù)孛胬涓邏耗锨謺r(shí),中國西南地區(qū)處于高壓的西南側(cè),多屬回流形式影響,冷空氣勢力較弱。加之經(jīng)四川盆地的冷空氣爬坡向南向西,又受到烏蒙山等山脈阻擋,難以翻越而停滯、堆積,形成準(zhǔn)靜止鋒。烏蒙山和哀牢山成為云南省重要的氣候分界線。一般北方南下冷空氣進(jìn)入四川省、貴州省兩省后,只有強(qiáng)冷空氣才能翻越烏蒙山,爬上低緯高原。而由于哀牢山的進(jìn)一步阻擋,其西側(cè)幾乎常年沒有冷空氣活動(dòng)。
冷空氣進(jìn)入華南以后,青藏高原以東往往在低空出現(xiàn)一層較薄的冷空氣墊。沿南支西風(fēng)急流帶,有低壓槽在冷空氣墊上東移,地面高壓區(qū)域中常有低壓槽和鋒生出現(xiàn),引起復(fù)雜多變的天氣。當(dāng)冷空氣堆積到一定厚度爬上高原向西擴(kuò)張時(shí),又受到橫斷山脈縱向嶺谷的層層阻擋,使得昆明準(zhǔn)靜止鋒沿山脈呈準(zhǔn)南北走向,并具有東西擺動(dòng)和跳躍式西進(jìn)的獨(dú)特活動(dòng)規(guī)律。
通過衛(wèi)星云圖分析發(fā)現(xiàn),一般情況下冷鋒不容易到達(dá)高原內(nèi)部,但當(dāng)高原上或高原西北有高空槽引起高原上一次寒潮過程時(shí),冷鋒可以進(jìn)入高原,即使夏季在高原上也可以出現(xiàn)寒潮天氣,衛(wèi)星云圖上表現(xiàn)為一條冷鋒云帶侵入高原,并引起高原上降水天氣。通過地形減半的敏感性數(shù)值試驗(yàn),定量分析得到高原地形阻擋作用,是昆明準(zhǔn)靜止鋒形成和維持的必要條件。
冷暖氣團(tuán)之交綏
冬季云南高原常為西南暖流所盤據(jù),此暖流與沿高原北坡上爬之冷而干變性極地大陸氣流交綏于昆明市、貴陽間。冬季數(shù)月,整個(gè)中國之天氣,受變性極地大陸氣團(tuán)支配。此種大陸氣團(tuán),自西伯利亞地區(qū)源地向南爆發(fā),在華西山地與云貴高原,西伯利亞冷氣流能沿山坡上升,而侵入昆明、貴陽等地。
地形是貴州高原云多雨豐的主要原因。貴陽冬季,東北風(fēng)極占優(yōu)勢且來自變性較深的極地大陸氣團(tuán),此氣團(tuán)沿貴州高原徐徐上升,至適當(dāng)高度,空中水汽即開始凝結(jié)成云。正北路徑的冷空氣經(jīng)四川盆地南下,沿途不斷增濕,在爬上云貴高原的過程中,絕熱冷卻而凝結(jié)成云霧,形成鋒下云系。偏東路徑的冷空氣從中西伯利亞經(jīng)蒙古國、華北平原南下到兩湖盆地轉(zhuǎn)向,從貴州省東北部入侵云貴高原。這類冷空氣入侵更為緩慢,準(zhǔn)靜止鋒自東向西推移。當(dāng)北方有小股冷空氣不斷補(bǔ)充時(shí),準(zhǔn)靜止鋒才能翻越烏蒙山。由于冷空氣以偏東回流形式入侵云貴高原,濕度比較大,爬升所凝成的云滴也較大。
冬半年,由于青藏高原的動(dòng)力作用,冷空氣分為南北兩支,南支冷空氣到達(dá)孟加拉灣使南支槽形成和維持,北支冷空氣從高原東側(cè)南下與南支槽前干暖空氣相遇形成干型準(zhǔn)靜止鋒。若南支槽加深發(fā)展或副熱帶高壓外圍有西南暖濕氣流輸送,則為濕型準(zhǔn)靜止鋒。夏半年,西南季風(fēng)北上受青藏高原阻擋形成印緬槽,槽前西南暖濕氣流與南下冷空氣相遇,形成濕型準(zhǔn)靜止鋒。
鋒面結(jié)構(gòu)
昆明準(zhǔn)靜止鋒鋒面自西南向東北傾斜,鋒面坡度較暖鋒要小,影響范圍包括了四川盆地、云貴高原、廣西壯族自治區(qū)山地與湘西土家族苗族自治州丘陵一帶。鋒面位于地面冷高壓和云南省熱低壓之間,高空鋒區(qū)自西(西南)向東(東北)傾斜,鋒面坡度在1/250以下,云系和降水的范圍很廣。川黔兩省冬季多陰沉天氣,大多是由于昆明準(zhǔn)靜止鋒活動(dòng)的結(jié)果。
昆明準(zhǔn)靜止鋒低層的溫度場、濕度場和風(fēng)場等結(jié)構(gòu)與一般冷鋒有明顯差異。鋒面向東傾斜,不僅鋒面為一濕區(qū),鋒后還有較寬向東延伸的濕區(qū)。對于昆明準(zhǔn)靜止鋒氣候結(jié)構(gòu)及其環(huán)流特征,以及鋒區(qū)強(qiáng)烈逆溫的形成機(jī)制,雖然不同研究均有所涉及,但完整的認(rèn)識(shí)還有待進(jìn)一步研究。
活動(dòng)規(guī)律
空間分布
昆明準(zhǔn)靜止鋒的東段常與華南準(zhǔn)靜止鋒相連接,但它們在性質(zhì)上有很大差異。后者除南嶺山脈的作用外,主要為南下冷高壓與亞熱帶暖性高壓在華南對峙的結(jié)果。華南準(zhǔn)靜止鋒的消長和鋒面降水天氣與菲律賓暖高壓緊密相關(guān)。而昆明準(zhǔn)靜止鋒則主要是高原大地形以及北方西風(fēng)帶系統(tǒng)與南支天氣系統(tǒng)共同作用的結(jié)果。
從氣候鋒分布可以看出,昆明準(zhǔn)靜止鋒除夏季基本不存在外,冬、春、秋均與華南準(zhǔn)靜止鋒相連。1月,昆明準(zhǔn)靜止鋒呈準(zhǔn)南北走向,4月和10月呈西北東南走向。華南準(zhǔn)靜止鋒一般呈準(zhǔn)東西走向并有兩個(gè)準(zhǔn)定常位置,一個(gè)位于南嶺附近,一個(gè)位于南海北部。當(dāng)冷空氣活動(dòng)強(qiáng)時(shí),鋒面越過臺(tái)灣和海南省靜止在南海北部;當(dāng)冷空氣活動(dòng)不很強(qiáng)時(shí),鋒面受南嶺等山脈的阻擋靜止于華南北部。
時(shí)間分布
昆明準(zhǔn)靜止鋒具有夜間西南進(jìn)、日間東北退的顯著日變化,并在幾十千米至近百千米范圍內(nèi)做東西擺動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)靜止鋒全年都可出現(xiàn),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節(jié)存在驟降弱升的突變。對1982—2008年昆明市與貴陽之間準(zhǔn)靜止鋒的時(shí)空分布特征統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)昆明準(zhǔn)靜止鋒出現(xiàn)天數(shù)的年際變化呈下降趨勢,20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的天數(shù)偏多,90年代前期出現(xiàn)的天數(shù)偏少,90年代中期以后基本在平均值附近變化。
昆明冬季變暖顯著,雨日數(shù)趨于減少,貴州省凍雨總體減弱與昆明準(zhǔn)靜止鋒活動(dòng)明顯減少有關(guān)。在厄爾尼諾暖流年的第二年冬季,昆明準(zhǔn)靜止鋒無論過程次數(shù)還是影響日數(shù)均比厄爾尼諾年多;而拉尼娜年相反。但ENSO對昆明準(zhǔn)靜止鋒年際變化影響到底有多大,昆明準(zhǔn)靜止鋒的氣候變率及影響因子如何,有待進(jìn)一步了解。
氣候特征
昆明準(zhǔn)靜止鋒的基本特征是位于云貴高原之間,呈現(xiàn)西北—東南走向,出現(xiàn)頻數(shù)冬春季多,夏秋季少。這條鋒在11月至次年4月,是控制云南的干暖大陸氣團(tuán)的北界,同時(shí)也是云南季風(fēng)氣候的北界。昆明準(zhǔn)靜止鋒造成在冷空氣一側(cè)的貴州“天無三日晴”,暖空氣一側(cè)的云南省“四季如春”,一旦準(zhǔn)靜止鋒西進(jìn)南下,云南便“一雨成冬”。昆明市及鋒面以西,在暖氣團(tuán)控制之下天氣晴朗,溫暖、明亮和舒適。貴陽、四川省、重慶市等地正好處于鋒面影響之下,總是陰暗、潮濕和寒冷,覆蓋著層狀云,有時(shí)有夜雨。如有新的冷空氣補(bǔ)充,天氣變得陰沉,甚至降雪。昆明準(zhǔn)靜止鋒的存在使該地區(qū)的氣候出現(xiàn)明顯差異,僅年平均日照時(shí)數(shù)昆明(鋒前)為2528.2小時(shí),貴陽(鋒后)為1412.6小時(shí),相差1115.6小時(shí)。
常見地區(qū)
昆明準(zhǔn)靜止鋒,是中國西南地區(qū)東部云貴高原上經(jīng)常出現(xiàn)的重要天氣系統(tǒng),它通常位于四川宜賓、貴州興仁和云南廣南一帶。
影響
昆明準(zhǔn)靜止鋒活動(dòng)主要影響之一是攜帶來(強(qiáng))冷空氣侵襲云南省,如倒春寒。此外鋒面上冷、暖空氣交匯背景下還會(huì)激發(fā)強(qiáng)對流天氣,其中風(fēng)雹和春季暴雨較為常見。
對流層中高層,中高緯地區(qū)東亞槽的建立以及槽后貝加爾湖至烏拉爾山脈高壓脊的維持和發(fā)展,是云南寒潮天氣發(fā)生的典型環(huán)流形勢,在高層西北氣流的引導(dǎo)下,地面冷氣團(tuán)不斷南下,受高原大地形和南方暖氣團(tuán)的阻擋,在云貴高原地區(qū)形成準(zhǔn)靜止鋒.隨著鋒后冷空氣的增強(qiáng),鋒面西進(jìn)造成云南寒潮降溫天氣.如同時(shí)有南支槽前西南暖濕氣流配合,就會(huì)導(dǎo)致云南省出現(xiàn)大范圍雨雪天氣。
中高緯環(huán)流阻塞與非阻塞形勢的區(qū)別,使昆明準(zhǔn)靜止鋒鋒面東西兩側(cè)冷、暖氣團(tuán)均較強(qiáng),準(zhǔn)靜止鋒維持.隨著鋒后冷氣團(tuán)的逐漸增強(qiáng),準(zhǔn)靜止鋒緩慢向西推進(jìn),造成寒潮天氣。寒潮過程前準(zhǔn)靜止鋒維持但鋒面兩側(cè)的冷、暖氣團(tuán)勢力較弱,當(dāng)中高緯地區(qū)阻塞形勢崩潰后,鋒后冷氣團(tuán)迅速增強(qiáng),鋒面兩側(cè)冷、暖氣團(tuán)的對峙被打破,準(zhǔn)靜止鋒變?yōu)槔滗h迅速西進(jìn),造成全省性寒潮降溫降雪天氣.此后冷氣團(tuán)控制云南,鋒面消失,寒潮天氣過程結(jié)束。
參考資料 >