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认识南迦巴瓦峰与雅鲁藏布大峡谷系列之一(五):
1984年为中国登山队攀登南迦巴瓦峰制作气象预报
1983年9月,中国登山队王富洲政委和攀登南迦巴瓦峰登山队队长王振华邀请我为中国登山队1984年春攀登南迦巴瓦峰制作气象预报。1984年3月,我来到南迦巴瓦峰大本营,既是气象预报员,也是气象观测员、填图员。在西藏气象局副局长、气象专家薛智的帮助下,共同圆满完成了此次攀登南迦巴瓦峰的气象预报工作。
每天,西藏气象局副局长薛智通过无线电话向我报送欧亚区域500百帕上40~100ºE,20~50ºN范围每隔5纬度、5经度的网格点上的气象资料(温度、气压、湿度、风向风速、卫星云图分布),由我填图分析。与此同时,我在大本营建立了临时气象站,按照气象规范观测地面气象资料(降水、气温、风向风速、湿度、云)。
照片1作者在南迦巴瓦峰大本营建立的临时气象站
(在我睡觉帐篷后面是雨量筒和百叶箱)
照片2作者在工作室分析500百帕天气形势图,制作天气预报
这次来南迦巴瓦峰大本营制作登山气象预报,一方面是中国登山队朋友的盛情邀请,另一方面,我也想试一试一个人制作登山天气预报,检验一下我过去总结的登山气象预报规律,尽可能发现一点新的问题和规律。因此,我是义务性的友情援助中国登山队。
在过去多次登山天气预报的基础上,我大胆尝试如下制作春季攀登南迦巴瓦峰的登山气象预报。
第一,预告当年南迦巴瓦峰雨季开始日期,这是登山队安排登山活动的战略依据,属于3个月以上的短期气候预测;第二,提前7~10天制作登顶好天气时段预报,这是登山队突击顶峰战术安排的重要依据,属于超中期天气预报;第三,在攀登顶峰前3~5天进一步订正登顶好天气出现时段预报,属于中期天气预报;第四,在登山过程中,制作几小时至1天的订正预报,属于临近预报。
1、雨季开始的短期气候预测
预报林芝雨季开始日代替南迦巴瓦峰雨季的开始日 统计分析表明,林芝的降水变化基本上可以代替南迦巴瓦峰地区的降水变化,据此,以预报林芝雨季的开始日来代替南迦巴瓦峰雨季的开始日。研究表明,林芝10月份的月降水量与第二年的雨季开始时间有一定的关系(见表5.)。
表5.林芝10月份的降水量(R)与第二年雨季开始时间(T)的关系(1953~1982)
年 | 53 | 54 | 55 | 56 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 |
R | 13.9 | 21.5 | 15.6 | 35.6 | 60.8 | 47.9 | 41.8 | 8.4 | 78.9 | 9.0 | 15.6 | 31.0 | 11.0 | 47.0 | 56.6 |
T | 5上 | 4下 | 4下 | 4中 | 5下 | 5上 | 5上 | 4上 | 7上 | 4下 | 4上 | 6上 | 5下 | 5下 | 6上 |
年 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 均 | 83 |
R | 58.3 | 35.1 | 16.0 | 19.5 | 19.0 | 58.5 | 33.6 | 66.3 | 33.7 | 62.8 | 38.7 | 11.8 | 24.5 | 34.8 | 52.0 |
T | 5下 | 4下 | 5上 | 4下 | 4中 | 6上 | 4上 | 5中 | 6上 | 4中 | 5中 | 6上 | 5上 | 5上 | 5上 |
R为10月份月降水量(毫米),T为第二年雨季开始时间(旬) |
由表5.可见,在28次统计年代中,10月份降水量的多少与第二年雨季开始时间的早晚似乎有好的关系,即10月份降水量多者,第二年的雨季开始时间晚,相反,10月份降水量少者,第二年的雨季开始时间早。
下面分3种情况来讨论。
1.10月份降水量大于50毫米者(1959、1963、1969、1970、1975、1977和1979年),第二年雨季开始时间平均为5月下旬至6月初;在这7年中,有两年的雨季开始时间早于5月下旬(1978和1980年),占29%,尤其是1980年的雨季开始时间为4月中旬,早于平均时间30天,这是要特别关注的。
2.10月份降水量小于20毫米者(1953、1955、1962、1964、1965、1967、1972、1973、1974和1981年),第二年雨季开始时间平均为4月下旬至5月初;在这10年中,雨季开始时间晚于平均时间20~30天者有两年(1968和982年),占20%。
3.10月份降水量在20~50毫米者的其余11年,它们的第二年雨季开始时间平均为5月中旬;其中,第二年雨季开始时间早于或等于5月中旬者有8年,占73%,而晚于5月中旬者仅仅有3年,占27%。
由上可见,当10月降水量大于50毫米时,第二年雨季开始时间的最大可能性是在5月下旬或5月下旬之后;当10月降水量小于20毫米时,第二年雨季开始时间的最大可能性是在5月初或5月初之前;而当10月降水量在20~50毫米之间时,第二年雨季开始时间的最大可能性是在5月中旬或5月中旬之前。
根据上述统计关系,作者在1982年底得到林芝10月的月降水量为52.0毫米时,按统计规律应该预告1984年的雨季在5月下旬左右;但由于统计的样本太少,为稳妥起见,作者向中国登山队提供的预告是,“1984年的雨季开始时间为正常偏晚年,不会早于5月上旬”,并建议登山队在4月份完成攀登顶峰的任务。
结果表明,1984年南迦巴瓦峰地区的雨季开始于5月上旬,与预告结果吻合。
2、 提前7~10天的登顶好天气时段预报
应用历史相似法制作7~10天的天气预报 从1984年3月14日起,作者在南迦巴瓦峰大本营逐日进行降水和地面气压观测。应用历史相似法,作者将观测资料与林芝历史上相似年(即前一年10月的降水量大于50毫米者:1960、1964、1970、1971、1976、1978和1980年)的同期资料进行对比。
当1984年3月14~4月2日的气压和降水观测资料得到以后,作者在将南迦巴瓦峰大本营的资料与上述7年同期的林芝历史资料对比分析后,发现与林芝1978年同期的历史资料最为相似(如图18.)。这就是,3月15~18日,两者均为一等天气;3月16、24和28日都有气压峰值;3月19~20日、23日和26~27日,两者都有气压谷值;3月底至4月初,在南迦巴瓦峰大本营和林芝两站先后出现一次地面气压的剧烈下降过程,两天下降约为5百帕。
鉴于上述分析结果,作者推测,南迦巴瓦峰地区1984年4月的天气变化应该相似于1978年。由1978年4月林芝的历史资料可见,林芝在4月8~18日曾经是一等登山天气。
据此,作者在1984年4月2日正式预报:“在4月15日前后,南迦巴瓦峰山区有三天以上的一等好天气。”
图18.南迦巴瓦峰大本营1984年3月14~4月20日
和林芝1978年同期气压、降水资料对比
上述预报结果由天气实况得到了证实:南迦巴瓦峰大本营1984年4月1~20日的地面气象要素变化与林芝1978年同期气象要素的变化非常相似,从4月3日起,地面气压都开始上升,并都在11~12日达到峰值,4月19日达到谷值,4月11~15日,南迦巴瓦峰山区为一等好天气。中国登山队于4月13日到达乃彭峰顶峰。然而,由于在乃彭峰峰顶到南迦巴瓦峰顶峰之间难以找到攀登的路线,只好在一等登山天气条件下从5号营地返回大本营。
3、登顶好天气的中期预报订正
利用500百帕天气形势图订正登山中期天气预报 在攀登南迦巴瓦峰的登山天气预报中,在制作了7~10天的天气预报以后,3天以内的登山天气预报主要利用高500百帕气形势图上的环流演变规律来进行。
照片3人民画报社记者杜泽泉为我和王富洲政委拍工作照
照片4作者与王振华队长在观测攀登到乃彭峰的队友
1984年4月7日,登山队员已经到达4号营地(海拔高度6400米),等待登顶天气时机。4月9~10日(见图3.),在500百帕天气形势图上,在伊朗高原上空的高压脊已经从东经55度向东移动到了东经60度至65度之间,而且在高压脊的东北部有大片的正变温区域(见图3.),24小时正变温中心达到6~8℃。这就表明,在伊朗高原上空的高压脊有向东移入西藏高原的可能性。
图3.1984年4月10日500百帕天气形势图
(图中的三角形表示南迦巴瓦峰位置)
据此,作者于4月10日下午预报:“从12日起,伊朗高压脊控制南迦巴瓦峰地区,有3天以上的一等好天气。”
由图4.可见,4月13日,南迦巴瓦峰地区已经在高压脊控制之中,出现一等好天气,登山队员到达乃彭峰峰顶。
4、一天以内的订正预报
在南迦巴瓦峰山区,当登山队员在海拔高度6000米以上从事登山活动时,登山天气预报员应该根据高空天气形势图、卫星云图和当地的气象要素、云系演变来提供一天以内的订正预报。对于南迦巴瓦峰而言,主要是警惕有无暴风雪的可能。
照片5南迦巴瓦峰出现砧状积雨云短时内会有积雨云大风和阵性降水
照片6南迦巴瓦峰出现涡旋状积雨云短时内有大风和阵性降水
照片7南迦巴瓦峰附近出现砧状积雨云短期内有大风和阵性降水
利用南支西风槽的位置订正1天内的天气预报 根据前面分析研究,春季,南迦巴瓦峰地区出现的大风雪主要是位于东经90度附近的南支西风槽带来的。据此,密切注意08时500百帕天气形势图上南支西风槽的位置变化,预报未来一天内有无大风雪出现是比较有把握的。
例如,1984年3月27日,在08时的500百帕天气形势图上,南支西风槽正好位于东经90度附近(见图6.)。
图6.1984年3月27日500百帕天气形势图
(图中的三角形表示南迦巴瓦峰位置)
据此,当天下午6时预报“今晚有大风雪”。天气实况是:3月27日20时至28日08时,大本营降雪8.8毫米(见图18.),2号营地新积雪深度20~30厘米,并伴有阵性大风。
观测大本营上空云系变化 有时,需要把大本营上空云系的演变与500百帕天气形势图和卫星云图的环流演变结合起来,有助于提高预报准确性。例如,1984年4月4日晚的降水,就是根据南迦巴瓦峰大本营上空云系演变并结合卫星云图分布和500百帕等压面上的环流变化而做出的数小时内的订正预报。4月4日12时50分,在大本营西南偏西方向出现积雨云前部的伪卷云,并迅速向东发展(照片7)。经验表明,南迦巴瓦峰山区在数小时后会有阵性降水。
据此,作者于当日14时向位于4号营地的登山队员预报:“傍晚有降雪,并伴有阵性大风。”
在18时,大本营收到西藏气象局传来的有关气象资料,绘制出了当天08时的500百帕天气形势图和10时的卫星云图(见图19.),从图19.可以看出,在南迦巴瓦峰上空正好有一片云区,在南迦巴瓦峰的西侧,在500百帕等压面上有弱的西南偏西气流,这是有利于大本营降水的。当日20时,大本营已经开始飘雪花。
根据上述情况,作者立即再次向4号营地预报:“今晚有小到中雪”。天气实况是,当晚21时30分以前,大本营降雪5.2毫米,4号营地和3号营地新降雪的积雪深度约为20厘米。
图19.1984年4月4日08时500百帕天气形势图
(阴影区为卫星云图上的云区,三角形表示南迦巴瓦峰位置)
结论
1.攀登南迦巴瓦峰的气象条件是:无降水或少量降水,海拔7千米高度的风速小于17米/秒;但前者是最重要的条件。
2.根据上述气象条件,宜于攀登南迦巴瓦峰的季节是春季和秋季,即在每年3月下旬至4月下旬(或5月上旬)和9月下旬~10月下旬是攀登南迦巴瓦峰的最好季节。
3.攀登南迦巴瓦峰的主要困难与危险是大雪以及地形陡峭而引起的雪崩。频繁的大雪崩大多出现在大雪之后1~3天内;若大本营连续数日没有降水,一般没有雪崩发生。在海拔5千米高度附近的喇叭口是常常发生雪崩的地方,登山者务必引起警惕。
4.春季,能够给南迦巴瓦峰地区带来宜于登顶的天气系统有,南支西风带上的伊朗高压脊和西太平洋副热带高压;秋季,在深厚的南支西风槽后部的高压脊往往带来南迦巴瓦峰地区较长的小风晴好天气,有利于攀登南迦巴瓦峰。一般说来,秋季的好天气时段(7~10天)比春季的好天气时段(3~5天)长。南支西风槽和孟加拉湾云团是春季不利于攀登南迦巴瓦峰的天气系统;秋季,当南支西风槽和孟加拉湾风暴的云团移过南迦巴瓦峰地区时,比春季带来的降水更大,严重威胁登山活动,非常不宜于攀登南迦巴瓦峰。
5.攀登南迦巴瓦峰的天气预报必须“长中短近相结合”。
所谓“长”,是指3个月以上的短期气候预测,这是安排登山活动的战略需要;所谓“中”,是指7~10天的天气预报,这是攀登顶峰的重要战术需要;所谓“短”,是指1~3天的登山天气订正预报,这是保障攀登顶峰成功与否的关键;所谓“近”,是指1天以内的临近天气预报,这是保证攀登顶峰过程中的具体措施。
要保障安全圆满地完成登顶与科学考察任务,上述四者缺一不可。
短期气候预测主要是预测雨季的开始时间和结束时间,可以利用林芝的历史资料来进行历史相关分析;7~10天的超中期天气预报主要是预报宜于攀登的时段(以旬记),可以利用林芝历史上相同时段的气象要素演变来对比分析,寻找相似年代,做出初步的预报;1~3天以内的短期天气预报订正,应该根据500百帕天气形势图上的环流演变、卫星云图分布和大本营上空的云系变化综合分析判断而做出订正预报,其中,特别注意订正降水预报;1天以内的临近天气预报,主要根据南迦巴瓦峰地区上空和山头上的云的变化来预报,对于这点,了解南迦巴瓦峰地区云系变化与天气的关系非常重要。
后记
1984年4月下旬,当我们返回拉萨,西藏自治区为中国登山队设宴庆功时,西藏自治区登山协会副主席洛桑达瓦热情地说:这次攀登南迦巴瓦峰,由高登义同志一人做登山气象预报,无论是长期、中期、短期预报都做得很好,登山队友们都非常感谢他!高登义同志不愧为西藏气象的眼睛,登山天气预报的诸葛亮。后来,中国登山队党委也致函中国科学院大气物理研究所感谢高登义同志,赞誉“高登义同志是西藏气象的眼睛,登山天气预报的诸葛亮”,中国科学院的《科学报》也摘登了中国登山队党委的这封感谢信。
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