山東一次春季冷空氣10級大風的天氣成因

劉暢 胡寧 李昱薇 朱曉清 孟凡輝 盧緒蘭

摘 要 2020年3月18日中午至夜間，山西、河北、北京、天津和山東等地先后出現陣風10級及以上強風天氣。利用風廓線雷達、國家級地面氣象觀測站和歐洲中期天氣預報中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）第五代大氣再分析數據（ECMWF Reanalysis v5，ERA5）等資料，對強風過程的天氣學成因進行了分析。結果表明：強風發生在低空暖脊異常發展的熱力環境條件下，冷鋒自黃土高原下到華北平原，中層鋒消，垂直方向上發生“斷裂”，低層冷鋒先行侵入熱低壓，在鋒生過程中發生。強風具有顯著的非地轉瞬變特征，低層強冷平流是強變壓梯度產生的主要因素，變壓風疊加在快速移動的冷鋒系統中誘發大風，變壓風是重要組成部分；低空動量下傳效應引起低層風速波動，但不足以直接誘發強風。

關鍵詞 春季冷空氣；10級大風；鋒生；變壓風；動量下傳；地轉適應

中圖分類號：P458.3文獻標志碼：A文章編號：2096-3599（2024）01-0052-13

DOI：10.19513/j.cnki.hyqxxb.20230303001

收稿日期：2023-03-03；修回日期：2023-05-22

基金項目：中國氣象局公共氣象服務中心創新基金項目（M2021019）；環渤海區域科技協同創新基金項目（QYXM202105，QYXM202210）；山東省氣象局科研項目（2021SDQN02，2023sdqxz10）；山東省氣象局大城市氣象服務創新團隊項目（SDCXTD2023-1）

第一作者簡介：劉暢，女，碩士，正高級工程師，主要從事天氣預報業務和災害性天氣機理與預報方法研究，liucc99@163.com。

通信作者簡介：胡寧，男，博士，高級工程師，主要從事天氣預報與分析，huning425@126.com。

Analysis on the causes of a cold-air windstorm in spring in Shandong

LIU Chang^{1，2，6}， HU Ning³， LI Yuwei²， ZHU Xiaoqing²， MENG Fanhui⁴， LU Xulan^5，6

（1. Key Laboratory for Meteorological Disaster Prevention and Mitigation of Shandong， Jinan 250031， China; 2. Shandong Meteorological Observatory， Jinan 250031， China; 3. National Meteorological Center， Beijing 100081， China; 4. Dezhou Meteorological Bureau， Dezhou 253053， China; 5. Shandong Institute of Meteorological Sciences， Jinan 250031， China; 6. Changdao National Climate Observatory， Changdao 265800， China）

Abstract A cold-air windstorm processe （Beaufort wind force scale 10 or above） affects Shanxi， Hebei， Beijing， Tianjin， and Shandong successively from noon to night on 18 March 2020. The synoptic characteristics of the event are studied by using data of wind profile radars， national surface automatic weather stations， and ECMWF （European Centre for Medium-Range Weather Forecasts） Reanalysis v5 （ERA5）. The results show that the strong gale takes place in the abnormally developed thermal environment of low-level warm ridge when the cold front intrudes into the thermal low pressure with strong frontogenesis. The frontolysis occurs on the middle level when the cold front moves downward from the Loess Plateau to the North China Plain and shears off on the middle level. The strong wind has significantly ageostrophic character and transient variation. The low-level strong cold advection is the primary factor for severe allobaric gradient. The ageostrophic allobaric wind， which is superimposed on the fast moving cold front system， causes the highest wind speed， and the allobaric wind is the essential part of the strong wind. The lower-layer downward momentum effect induces the fluctuation of wind speed， but is not powerful enough to produce the strong wind directly.

Keywords spring cold air; windstorm; frontogenesis; allobaric wind; downward momentum effect; geostrophic adjustment

引言

風是許多在時空上隨機變化的小尺度脈動，疊加在大尺度規則氣流上的一種三維矢量^［1］。陣風與大尺度風、湍流和邊界層穩定度有關，即與兩種物理過程有關：一是由水平氣壓梯度力產生的水平動量，二是風垂直切變條件下由對流引起的水平動量向下傳遞^［2-3］，在此理論基礎上構建了陣風計算的物理模型^［3-4］。天氣學中的風專指空氣的大規模水平運動，不包括空氣的垂直運動^［5］，以往對大風（熱帶氣旋大風和雷暴大風除外）成因的研究，研究對象主要為海上大風，可分為溫帶氣旋大風^［6-11］和冷鋒大風^［12-15］，對溫帶氣旋大風的研究主要從位渦理論出發，討論了在氣旋形成過程中與干侵入現象相伴的熱力學和動力學物理過程，而對冷鋒大風的研究，多以診斷冷空氣在空間的傳播特征以及由此造成的溫壓場變化特征為切入點。對于內陸大風的研究多以西部高原地區的大風沙塵天氣為主要研究對象^［16-21］，我國大風日數空間分布特征差異明顯，青藏高原及西北地區明顯偏多^［22］，這與地形分布和活躍的冷空氣系統有很大關系^［23-24］。也有學者對我國西北地區一類特殊的強烈大風沙塵天氣進行研究，稱之為“黑風暴”或“干颮線”，研究結果指出此類天氣發生時氣壓驟升、氣溫驟降，“黑風暴”實際是一種強干對流，是由具有沙暴鋒面的干颮線形成^［25-26］。對于東部地區陸上大風，從目前已有的研究成果^［27-31］看，大風形成的基本物理機制與西部地區大風并無本質區別，主要為與冷空氣活動相聯系的溫壓場響應和驅動、高空急流和次級環流作用下的高空動量下傳、邊界層內熱力不穩定環境下的湍流活動加劇而引發的低空動量下傳以及特殊地形作用等，只是由于導致大風形成的各項因子的組合方式和影響程度不同，因此造就了實況特征各異的大風天氣過程。而目前對于山東地區大風天氣的研究，以大風氣候特征統計分析^［32-34］為主，對機制的研究較少。

2020年3月18日中午至夜間，受冷鋒影響，山西、河北、北京、天津和山東等地先后出現大風天氣，最大瞬時風力達9～11級，局地達13級。大風具有爆發性特征，且持續時間短，河北大部和山東中西部地區大風伴有揚沙。山東共10個國家級地面氣象觀測站記錄到10級陣風，風力之大、范圍之廣，在東部地區冷空氣大風中實屬罕見。有研究認為冷鋒大風由冷空氣強度決定^［35］，2016年1月21—23日寒潮過程中，河北唐山日降溫幅度達15.3℃，23日午后河北北部地區出現的最大瞬時風速僅為20.3 m·s^-1［36］。2018年4月2—4日寒潮過程中，華北和黃淮地區降溫幅度超過15.0℃，河北南部和山東局部降溫超過20.0℃，相應出現的極大風為10～11級^［37］。然而2020年3月18日大風過后，降溫并不顯著，19日08時全省平均24 h降溫3.0℃左右，那么大風形成的物理機制是怎樣的？誘發大風的主要因素有哪些？是否有對流性大風的成分？熱動力場有何特征，又是如何演變的？本文擬從以上幾點疑問出發，綜合利用多源觀測和探測資料分析大風天氣特征，旨在加深對春季大風天氣的認知和理解，提高此類天氣的預報預警能力。

1 資料

應用的資料包括每日8次常規地面觀測資料、每日2次（08時、20時）高空探測資料、全國1 h自動氣象站觀測資料、山東121個國家級地面氣象觀測站（泰山站和嶗山站除外）分鐘風和氣壓資料以及章丘和東營邊界層風廓線雷達探測資料。此外，還應用了歐洲中期天氣預報中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）第五代大氣再分析數據（ECMWF Reanalysis v5，ERA5）資料。文中時間均為北京時。本文使用的地圖由國家測繪地理信息局網站提供的標準地圖制作。

2 天氣實況

2020年3月18日中午至夜間，受氣旋和冷鋒影響，內蒙古中南部、山西、河北、北京、天津、遼寧南部、河南北部和山東先后出現9～10級陣風，北京、天津局地風力達11～13級，其中延慶閆家坪最大風速為39.4 m·s^-1（13級），延慶佛爺頂最大風速為31.0 m·s^-1（11級）^［4］。冷鋒于18日20：00—21：00進入山東，19日02：00入海，移速較快，約為60.0 km·h^-1。山東共10個國家級地面氣象觀測站出現10級以上大風，主要分布在魯西北和半島地區，最大陣風風速為28.1 m·s^-1（19日01：58出現在青島）。大風具有爆發性特點，以濱州站為例，18日20：50的10 min極大風速為6.2 m·s^-1，21：00的10 min極大風速激增為26.8 m·s^-1，此后濱州站的風速出現了4次峰值波動，直至19日00：00后，風速趨于平緩（圖1a）。此外，18日傍晚至夜間，河北、北京、天津和山東出現揚沙天氣。本文重點討論大風成因。

以濱州站為例，考察溫度、氣壓和相對濕度的變化情況（圖1）。強風時，10 min內地面2 m氣溫下降了2℃，氣壓上升了2.4 hPa，相對濕度下降了4%，弱于“急行性冷鋒”（又稱為“晴天暴”，西部地區稱為“黑風暴”）過境時要素變化特征^{［25-26，38］}。

3 環流背景

3月18日20：00，東亞中高緯度地區500 hPa位勢高度場上高壓脊位于貝加爾湖附近，其前部低槽由東北地區延伸至華北地區，槽后為西北—東南走向的急流，急流核風速大于35 m·s^-1，槽前急流風速大于30 m·s^-1，低槽后部有-36℃冷中心配合（圖2a）。華北及黃淮大部均在脊前、低槽底西北氣流控制之下，有冷空氣影響，此時850 hPa槽移入山東（圖2b），到達魯中地區，華北地區已出現強風，但地面冷鋒后大風區（強氣壓梯度區）尚未進入山東（圖2c），表明系統有前傾結構特征，850 hPa等壓面上在華北地區等位勢高度線與等溫線幾乎正交，表明底層大氣具有較強的斜壓不穩定能量。18日白天黃淮地區850 hPa暖脊強烈發展（圖2b），存在12℃暖中心，當日山東氣溫較高，除半島沿海地區外，日最高氣溫為24～28℃，較3月中旬歷史極端日最高氣溫高2～3℃。在此環流背景和環境條件下，冷鋒東移南下至黃淮地區時產生強風。

4 動力特征

4.1 地面氣壓場

18日14：00，地面冷鋒南段已進入華北地區（圖略），山西出現9～10級陣風，在暖平流作用下，鋒前出現閉合低壓環流，中心氣壓小于997.5 hPa，冷鋒后部冷高壓位于蒙古，中心氣壓為1 025.0 hPa，高低壓之間氣壓梯度明顯加大。此后系統繼續東移，京津冀地區在18日18：00—20：00出現局地11～13級極端大風，風向幾乎垂直于等壓線，此時風場、氣壓場之間已不再遵循地轉風、梯度風關系，而是表現出明顯的非地轉特征。

21：00，鋒面已移入山東境內，大風前沿到達沿黃河一線，魯西北地區出現強風（圖3a），共4站出現10級以上風：慶云站極大風速為24.9 m·s^-1（20：04），樂陵站極大風速為25.7 m·s^-1（20：05），武城站極大風速為24.9 m·s^-1（20：31），濱州站極大風速為26.8 m·s^-1（21：00）。圖3b為利用自動氣象站1 h觀測資料計算的21：00變壓風和3 h變壓場（已濾掉3 h變壓日變化部分），變壓中心位于河北中南部，中心值大于8 hPa，其前部為變壓梯度大值區，算得魯西北地區最大變壓風大于20 m·s^-1，其值接近實測極大風速，可見變壓風為強風的重要成分。

為了更清楚地揭示強風發生過程中氣壓場、變壓場和風速波動現象之間的關系，以章丘站為研究對象，利用氣壓和風的分鐘級觀測資料，得到該站氣壓梯度、變壓梯度、10 min極大風速隨時間演變曲線，其中氣壓梯度和變壓梯度以商河站（章丘站上游西北方向約80 km）和沂源站（章丘站下游東南方向約80 km）氣壓差和變壓差來衡量，如圖4所示：章丘風速極值（25.6 m·s^-1）出現在21：40，最強1 h變壓梯度（商河、沂源變壓差為4.9 hPa）出現在21：30，最強氣壓梯度（商河、沂源氣壓差為3.7 hPa）出現在23：40。從三者出現的先后順序可進一步說明強風的產生與變壓場關系密切。極大風速在最強變壓梯度出現10 min后產生，說明變壓場是強風產生的決定性因素，是非地轉瞬變過程。強風產生后，仍是變壓梯度主導風場階段（圖中淡紅色區域內），21：40—22：30，隨著變壓梯度減小，風速迅速減小，但氣壓梯度是逐漸增大的，此段過程為地轉調整階段。22：30后，氣壓梯度的作用占據主導地位，表現為風速的變化與氣壓梯度大小相關，風速再次增加，23：20風速增至16.5 m·s^-1，大氣逐步由非地轉狀態向準地轉狀態調整，風速波動狀態也趨于平穩。

可見，此次強風的產生是一次準地轉平衡狀態破壞的過程，首先在變壓場主導下準地轉平衡狀態被破壞，在變壓梯度出現極大值后，出現了最大陣風。在強氣壓梯度背景下，變壓梯度是瞬時極大風的主要制造者。地轉適應（非地轉）階段持續約1 h，而后逐漸恢復至準地轉狀態。

4.2 高空急流

前人對西部地區大風天氣研究指出，春季高空急流軸所處位置是北方易吹大風的主要原因^［39］。其原因在于，高空急流下方存在次級環流，其下沉支可使高層高動量下傳^{［16，40］}。而此次大風（伴沙塵）過程影響到了海拔較低的華北南部，高空急流是否也對強大風的產生起到作用呢？下文將進行剖析。

18日20：00—21：00，地面冷鋒自魯西北地區進入山東境內，300 hPa等壓面上在35°～50°N、100°～130°E范圍內存在兩支高空急流，一支為西北—東南走向，一支為西南—東北走向（圖5a）。為了清楚地展示高低空系統的配置關系，沿38°N做緯向剖面（圖5b），可知西北—東南走向的高空急流風速中心位于450 hPa附近，急流下方有明顯的下沉運動，高空急流攜帶的高動量在下沉運動的作用下表現出向下傳遞的趨勢，113°～115°E上空20 m·s^-1等風速線呈漏斗狀下沉到750 hPa，這樣由高空急流產生的動量下傳效應發生的區域發生在115°E以西，并未影響山東。而此時，在冷鋒鋒區及鋒后，即115°～120°E范圍內，800 hPa以下已出現風速大于20 m·s^-1的大風區，此大風區與高空急流下方下沉運動產生的大風區并不相連接，初步說明，大風的產生沒有來自西北—東南走向的高空急流動量下傳的作用。

為了進一步說明問題，對冷鋒系統沿118°E的經向做剖面，考察西南—東北走向的高空急流是否有動量下傳。由圖5c可見，18日21：00，在800 hPa附近鋒區似乎發生了“斷裂”，800 hPa以下“先行”鋒區已經推進到38°N附近，鋒區陡立，而在800～600 hPa，鋒區尚停留在40°N附近，鋒區坡度較緩。朱乾根等^［41］指出，在我國，尤其是冬半年，冷鋒南下時，由于空氣干燥，中層鋒區逐漸消失，使整個鋒區變成高低兩部分分別南下，本文所分析的個例即屬于這種情況。在鋒面帶來的風速和風向的強烈輻合作用下，在中低層，鋒前產生了明顯的上升運動，上升速度絕對值大于3.5 Pa·s^-1（圖5d），而鋒后下沉運動并不顯著。在中層以上，滯后鋒區前部的上升運動區中心位于650 hPa附近，上升氣流略弱，為-2.0 Pa·s^-1，-1.0 Pa·s^-1的上升運動區擴展到450 hPa以上，鋒后冷高壓內存在廣闊的下沉運動區，如圖5c所示。西南—東北走向的高空急流風速中心在350 hPa附近（圖5d），在急流入口區的風速輻散作用下，急流下方為鋒前上升運動區，不利于高空動量向下傳遞。而此時，38°N附近，800 hPa以下已經產生風速大于20 m·s^-1的大風區，高空急流的動量下傳對大風產生無直接作用，這一點與西部高原地區大風產生機理有所不同。此次過程與2009年4月15日大風過程類似，冷空氣主要活動于對流層低層，影響時間短、高度淺，無明顯高空風動量下傳^［13］。

4.3 低空動量下傳

低空動量下傳對地面風速影響的研究主要集中在對邊界層特征的分析^［31］，從熱力不穩定層結^{［16，42］}、風速垂直切變^［38］等方面進行了研究。此次大風發生前，天氣形勢特征有利于低空動量下傳。首先，850 hPa以下天氣系統有前傾特征（第3節已論述），這有利于風垂直切變加大，進而有利于湍流運動加強；其次，當日低空暖脊發展強烈，日間受太陽短波輻射加熱作用，地面最高氣溫出現歷史極值，這也將造就近地層的熱力不穩定層結并引起邊界層頂升高。但實際動量下傳的情況如何，本文將利用邊界層風廓線雷達資料進行考證。

風廓線雷達探測的水平風和垂直速度數據已經過檢驗和應用^［43-44］。由圖6a—b可見，章丘站在18日21：30以后，1 000 m以下的垂直運動不足1.0 m·s^-1，說明強風中沒有對流性大風的成分。此外，21：48，在100 m高度才轉北風，風速約為12.0 m·s^-1（圖6a），在此之前21：40地面已經出現25.6 m·s^-1的極大風速，說明初始階段強風與高空風關系不大，主要來源于變壓風。21：48—22：18，大于20.0 m·s^-1風速核在800～900 m高度（圖6b），但這一層為弱上升運動，500 m以下存在明顯的鋒后下沉運動（下沉運動速度約為0.3 m·s^-1），引發動量向下傳遞，但在這一時段章丘站因變壓梯度減小，風速呈減小趨勢（圖4），說明動量下傳導致的風速變化幅度較因變壓梯度引發的風速變化幅度偏弱。

為了更有力地說明問題，考察東營站風廓線特征（圖6c—d），圖中700～900 m高度有數據缺測，以圓圈表示。由圖6c可見，18日21：00—22：00，400 m高度附近最大風速大于20 m·s^-1，500 m以下有下沉運動，最大下沉速度為0.9 m·s^-1，有較明顯的動量下傳效應；22：10，地面10 min極大風速為17.7 m·s^-1，可見在動量下傳作用下，的確出現了風速的峰值波動，但并不足以引發強風。23：00，10 min極大風速為20.3 m·s^-1，為此次過程東營站出現的最大陣風，此時近地層（400 m）內下沉運動速度小于0.3 m·s^-1，風速比較?。▓D6d），說明此最大陣風的產生與動量下傳無關。

綜上可見，此次強風過程中存在動量下傳現象，引發了地面風速波動，但只有當動量下傳到地面時，恰好與強的氣壓梯度和強的變壓梯度等因子導致的大風疊加時，才有可能引發強風。這也說明動量下傳對強風的產生只能起到“錦上添花”的作用。

5 熱力特征

5.1 累積溫度平流演變

由4.1節分析可知，變壓場在強風產生過程中起著重要的作用，那么，異常大的正變壓是如何產生的？

氣壓的局地變化主要取決于溫度平流項^［15］。3月18日14：00，地面冷鋒南段已進入華北地區南部，冷鋒北段位于華北北部，鋒后700 hPa以下累積冷溫度平流大值區位于河北西北部，冷平流中心絕對值大于9×10^-3K·s^-1（圖7a），冷鋒在東移南下過程中，其鋒后的冷平流逐漸增強。18日18：00，在冷鋒后部，出現了南北2個冷平流中心，冷鋒北段冷平流中心較強，中心絕對值大于21×10^-3K·s^-1，冷鋒南段冷平流中心絕對值大于15×10^-3K·s^-1（圖7b）。18日21：00，冷鋒移進山東，鋒后2個冷平流中心維持，強度加強，冷鋒南段冷平流絕對值大于15×10^-3K·s^-1的區域范圍明顯擴大（圖7c），此后冷鋒在東移過程中冷平流逐漸減弱，相應地，地面3 h變壓減弱（圖略）?？梢娎滗h進入山東后冷平流發展最為強烈，是導致強正變壓的因素。

為了更清楚地揭示冷鋒影響過程中冷平流演變的空間結構特征，對溫度平流場做沿118°E的空間剖面圖（圖7d）。受冷鋒垂直方向上“斷裂”結構影響，冷平流區主要出現在800 hPa以下，在垂直方向上略前傾，累積冷溫度平流中心絕對值大于3×10^-3K·s^-1，800 hPa以上滯后冷鋒的冷平流不明顯。

5.2 氣溫極端性與變溫

實際上，雖然冷平流在進入山東前后發展最強，但降溫并不顯著（圖8b），19日08：00，24 h變溫：魯東南部分地區甚至升溫0～2℃，其他大部地區降溫4℃左右，魯西北局地降溫6～8℃。冷平流增強與18日白天華北和黃淮一帶顯著升溫有關，當日共有101個（101/121）國家級地面氣象觀測站日最高氣溫超過3月中旬最高氣溫歷史極值（圖8a），14：00山東大部地區地面3 h變壓達到-4.0 hPa（圖略），這是異常大的正變壓產生的主要原因。冷鋒到達華北南部時，因鋒前低空暖脊強烈發展，鋒生效應顯著。冷平流顯著增強與低空暖脊導致低層暖區升溫造成的強溫度梯度關聯密切。

6 斜壓鋒生分析

為了進一步綜合考察鋒面進入山東前后大氣動熱力特征演變，診斷鋒生結構及斜壓發展情況，計算了鋒生函數^［41］和大氣斜壓指數最大Eady增長率^［45］沿圖7c中線段的剖面（圖9）。由于大風過程無降水凝結現象發生，因此鋒生函數計算時選取水平運動作用項和垂直運動作用項，沒有計算非絕熱加熱項。最大Eady增長率計算公式為：

由圖9可見，干燥冷鋒從黃土高原下到華北平原這一過程中由于冷空氣下沉絕熱增溫，鋒面整體呈鋒消趨勢，18日19：00，三維空間中鋒面位于對流層中下層，地面鋒區位于保定和滄州之間，800 hPa附近鋒生函數值為-4×10^-9K·s^-1·m^-1（圖9a），鋒面附近無明顯斜壓增長特征（圖9b）。隨著鋒面繼續東移南下，進入山東后，冷鋒遇到低層強烈發展暖脊，18日21：00在濱州附近，925 hPa以下近地層中，鋒面附近及其前方有明顯鋒生特征，鋒生函數值為2×10^-9K·s^-1·m^-1（圖9c），但鋒生層次相對淺薄，在鋒生區后部850 hPa仍伴隨著明顯的鋒消區，鋒消函數值為-5×10^-9K·s^-1·m^-1，鋒生和鋒消區相伴出現揭示了鋒面系統“此消彼長”的傳播特征。分析低層鋒生的原因，由診斷的水平和垂直運動鋒生項（圖略）可知，主要是由于鋒面附近水平風速輻合作用下等位溫線漸趨變密，即水平運動作用項。而垂直運動作用項，由于鋒面干燥，暖空氣上升絕熱冷卻、冷空氣下沉絕熱增溫，且處于穩定氣層，其效果為鋒消。18日21：00，伴隨著近地層鋒生效應，800 hPa以下鋒面前沿斜壓特征發展顯著，最大的斜壓增長率達到8×10^-5s^-1（圖9d），表明可以轉化為動能的斜壓位能在增加。若從能量的觀點，大風的產生也是大氣中能量轉換的結果^［41-45］。此后，冷鋒在山東境內向東推進過程中，鋒面前沿始終保持鋒生特征和一定的斜壓增長率（圖9e、f），這是強風從西到東橫掃山東的主要原因。

7 結論

對2020年3月18日中午到夜間山西、河北、北京、天津和山東等地的一次冷空氣強風的天氣學成因進行了分析，結論如下：

（1）干燥冷鋒自內蒙古南下到華北平原過程中在垂直方向上分裂為兩段，800 hPa以下“先行”冷鋒是大風天氣的直接影響系統，冷空氣主要活動于對流層低層，影響時間短、高度淺。

（2）華北南部和黃淮北部地區異常發展的低空暖脊是強風發生的重要環境特征?！跋刃小崩滗h移近京津地區時，與暖脊相互作用而產生鋒生，冷平流強烈發展，由此產生的最大3 h變壓接近11 hPa（包含日變化）。

（3）強風具有顯著的非地轉瞬變特征，變壓風是重要成分，最大陣風出現在變壓梯度峰值之后。另外，低空動量下傳效應引起了地面風速波動。

（4）此次大風過程大氣狀態經歷了以下3個階段。首先，在變壓場主導下準地轉平衡狀態被破壞，產生了最大風速；而后，地轉適應階段持續約1 h；最后，逐漸恢復至準地轉狀態，大氣進入地轉演變階段。

由此可見，在華北和黃淮地區，春季若低空暖脊強烈發展，日最高氣溫達到或超過歷史同期極值，當冷鋒侵入地面熱低壓時，在沒有濕對流發展情況下也可產生陣風風力達10級以上區域性強風事件，如此次過程中，低層冷氣團前側暖區暖脊強烈發展引起溫度梯度增強，強的溫度平流又造成強的變壓梯度，導致變壓風在較短時間內迅速增強從而誘發強風，在實際業務中應加強對溫度梯度、變壓梯度的關注。

致謝：感謝國家氣象中心方翀首席和山東省氣象臺刁秀廣首席在文章修改過程中給予的寶貴建議！

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