中天山北坡焚风时空分布特征及预报效果分析

焚风是一种特殊的山地气候现象,是由地形造成的高温、低湿的强下坡风,在天山北坡乌鲁木齐及其周边地区频繁发生。焚风影响飞机起降、陆路运输,对建筑设施以及当地人民生命财产安全有着潜在威胁,并且在重污染天气的形成过程中起重要作用。目前对中天山北坡的焚风研究,多局限于乌鲁木齐焚风天气个例的分析,对焚风的时空分布特征的认识不够细致深入,对焚风的形成机理依然缺乏全面系统的认识。本研究采用2018—2020年中天山北坡9个气象站逐时风速风向资料、欧洲细网格数值预报产品,分析乌鲁木齐及其周边焚风的时空分布特征,并检验了欧洲细网格数值预报产品对焚风最大风速的预报效果。结果表明:(1)近3年乌鲁木齐南郊乌拉泊出现大于等于17.00m·s^(-1)的焚风1213时次,其次是西郊八钢(480时次)、峡谷内部柴窝堡(329时次)和乌鲁木齐市区(101时次)。焚风着陆点春季偏向南郊乌拉泊以北地区,冬季则偏向其以南地区;(2)上述4站平均瞬时风速由大到小依次为乌拉泊21.24m·s^(-1)、八钢20.21m·s^(-1)、乌鲁木齐19.61 m·s^(-1)、柴窝堡18.36 m·s^(-1)。秋季八钢平均风速大于乌拉泊。4个站点出现东东南(ESE)风向频率最高;(3)近3年焚风天气过程共发生27次,其中春季发生14次(51.85%)、冬季7次(25.93%)、秋季6次(22.22%);(4)与南郊乌拉泊相比,乌鲁木齐市区焚风过程持续时间相对较短;(5)欧洲细网格10 m风场预报产品对八钢、乌鲁木齐、乌拉泊焚风最大风速的预报相关性较高,相关系数均达0.80以上,但预报偏差较大;欧洲细网格850 hPa风场预报产品对八钢、乌鲁木齐、乌拉泊焚风最大风速预报偏差较小。本研究可为中天山北坡焚风天气监测预警提供科技支撑。