云南冬季强降温过程冷空气路径及大气环流差异

基于云南125个测站日平均气温数据,判定了1961—2020年云南冬季95次强降温过程的4种冷空气路径,对比分析了不同路径冷空气对云南降温的影响及大气环流差异.结果表明,东北路径冷空气对云南降温幅度影响最剧烈、影响空间范围最广;偏东路径出现频率最高,偏东路径和偏北路径在降温幅度和影响范围上较为接近;东南路径降温幅度和影响范围最弱,出现频率最低.超前强降温日2 d时,东北路径欧亚大陆500 hPa位势高度场上正高度距平异常区域强度和面积、700 hPa反气旋距平环流强度和西伯利亚高压均为最强,东南路径最弱,偏东路径和偏北路径介于前二者之间.东北路径500 hPa上东亚槽横槽转竖特征最明显,偏东路径和偏北路径东亚槽槽底南压加深,但转竖特征不及东北路径明显;东南路径东亚槽底部较宽广;东北路径副高呈块状面积最小,其它3种路径副高则呈带状,偏东路径副高面积最大.700 hPa上东北路径和偏东路径在日本附近有较强海平面气压负距平发展,朝鲜半岛气旋距平环流较强,其西侧较强的偏北气流引导冷空气进入云南;东南路径和偏北路径在朝鲜半岛气旋距平环流及其西侧的偏北气流较弱.在200 hPa纬向风距平场上,东北路径急流轴附近正负距平区强度最强,偏东路径沿急流轴距平分布为西正东负;东南路径正负距平区强度最弱,负距平区主要分布在急流轴北侧,偏北路径负距平区分布在急流轴南北两侧.

2008年初上海冰雪天气与冷空气路径的相关性研究

2008年1月10日至2月2日,中国南方地区出现了自1951a以来最为严重的连续低温冰雪灾害天气。研究表明,冰雪天气是北方强冷空气与南方暖湿气流共同作用的结果。进一步研究得到,低空冰点以下温度是下雪的基本条件,但上海冬季降水性质还与冷空气路径有关,当冷高压中心位于蒙古东部,冷空气从中路偏东南下时,上海受到东北海风的暖海面调节,近地面气温升高,使雪花在降落过程中融为雨水,上海以雨为主偶有小雪;当冷高压中心位于蒙古西部,冷空气从中路南下,上海吹西北来陆风时,脱离了冬季暖海面调节,雪花保持固态着地,上海同内陆地区一样下雪。

北极涛动主模态下北极冷空气的优势路径和影响地区的研究

本文以拉格朗日观点分析北极涛动(Arctic Oscillation,AO),也被称为北半球环状模(Northern Hemisphere Annular Mode,NAM)的指数异常事件中北极近地面冷气团的活动路径,直接地表现出了异常事件中冷气团运动的优势路径,从而反映出AO/NAM对地面气温的直接调控作用.在正AO/NAM指数异常事件中,极区近地面冷气团活动轨迹以纬向环流为主,表现为环绕北半球中高纬地区的冷气团活动轨迹特征明显.而在负AO/NAM指数异常事件中,极区冷气团以反气旋式轨迹流出极区后,流入中纬度海洋上的低气压区,这种由极区向中纬度地区流动的经向运动轨迹特点显著.并且在指数下降的中后期出现两种强烈影响欧亚大陆的运动轨迹.正负事件中冷气团运动轨迹很好地解释了传统公认的AO/NAM对北半球不同地区冬季气温的影响.特别是对中国冬季气温的影响上,正AO/NAM指数异常事件中的中低层冷气团活动有利于南支槽加深,进而为南方地区冰冻雨雪天气提供了有利条件;而负事件中的极地近地面冷气团可直接影响东北地区,形成寒潮降温天气.

环流及冷空气类型与宁夏沙尘暴落区的对应关系

利用台站1970—1997年常规地面观测资料及NCEP/NCAR(1970—1997年)逐日全球再分析资料,按不同分类标准,对同期发生的沙尘暴天气过程的环流背景、冷空气路径及影响系统等进行合成对比诊断分析。结果表明:在相同的大尺度环流背景和冷空气路径下,由于影响系统的类型、强度、位置等不同,其影响区域会有所差异,且高低层大气的温度距平场及纬向风距平场的不同分布,与沙尘暴的落区也有密切关系。同时,依据诊断分析的结果,简要给出了宁夏沙尘暴天气的预报着眼点。

基于气流轨迹模式的西北地区强冷空气特征研究

冷空气的爆发路径及其变化是气象科学研究和业务预报关注的重点问题.使用1970—2013年NCEP-NCAR再分析资料以及中国基本基准825站地面气温均一化数据集,采用改进后的三维风速轨迹倒推方法,追踪了冬半年(10月至次年4月)入侵中国西北地区的强冷空气路径.结果显示,有西北路径88次,偏西路径143次,奇异路径20次.临近爆发前的环流演变导致西北路径和偏西路径冷气团不同程度增温,削弱了源地差异对冷气团强度的影响.西北路径年频次增加幅度为0.37次/10 a,而偏西路径年频次有所减少.相比之下,西北路径强冷空气易于在我国北方地区、东部地区引发极寒事件.偏西路径强冷空气易于在西北、华北地区造成持续时间较长的冷害.

冷空气南下对江苏省重污染天气过程的影响

根据2013—2015年江苏省重污染(重度污染和严重污染)个例,分析冷空气南下对重污染天气过程的影响机制和特征。将冷空气南下过程按路径分为东路、中路和西路,分别统计了不同路径冷空气影响江苏的特征,以及冷空气背景下重污染发生时的气象条件,总结了不同路径冷空气对污染物浓度日增幅的影响,探讨了冷空气对江苏省大气污染的影响机制。研究表明,江苏省的重污染天气主要发生在中路冷空气影响时,东路冷空气影响概率相对较小;中路、西路易出现区域性、连续性重污染;东路多单站点污染,连续污染概率较小。重污染日的高空冷空气主体偏北,中低层为槽后脊前西北气流或有弱切变,地面处于冷高压前部;中路、西路冷空气对污染的输送贡献大于东路,对上游污染呈负输送,如有强逆温、小风速的“静稳”天气,重污染仍可能加剧;重污染天气的发生,是本地污染、外源输送和局地不利污染扩散的气象条件共同作用造成的。

南沙区冷空气活动及其与降水关系的初步分析

利用南沙气象探测基地2008—2013年观测资料,分析了南沙冷空气活动及其与降水的关系。结果表明:南沙区冷空气活动以弱冷空气为主,冷空气强度越强,出现的概率越低,自2008年建站以来仅出现一次寒潮天气过程;冷空气活动期间低于7℃的气温往往是持续性补充的冷空气过程;影响南沙的冷空气路径绝大多数是中路,中路冷空气降温幅度也是最大的;南沙大多数冷空活动过程都伴随降水,量级以小到中雨为主。

1981年至2010年冬季冷空气对增城的影响分析

该文利用增城国家基准气候站1981—2010年观测资料、地面天气图,对增城的低温天气和影响增城的强冷空气进行了特征分析,并将冷空气分成干冷、湿冷、湿冷转干冷和干冷转湿冷这4种类型,研究不同路径入侵的冷空气对4种类型冷空气过程的影响,发现导致增城区出现低温天气的冷空气活动路径绝大多数是中路,且以干冷为主。该文利用多元线性回归法进一步进行研究,以供参考。

云南2022年2月19—24日的极端冷事件分析

2022年2月19—24日受强冷空气影响,云南全省发生了一次极端冷事件,该事件降温强度大、影响范围广、持续时间长。利用云南124个站气象观测资料、NCEP/NCAR和ERA5大气环流再分析资料,分析了此次冷事件的极端性特征及其过程期间高低层大气环流异常的演变特征。结果表明:此次冷事件的极端性较强,是云南省近10年第二强的区域性寒潮天气过程,全省有69个站达到中等以上强度寒潮标准,有10个站日平均气温达到或突破2月最低纪录。过程期间雨雪天气突出,过程累计降水接近2月常年,单日降雪范围为近20年以来最大。影响此次冷事件的因子极其复杂,冷空气活动与乌拉尔山高压脊、东亚槽、亚洲高空西风急流、西伯利亚高压等大气环流系统的加强演变密切联系,并与起源于北大西洋地区的副热带异常波列的东传有关,该异常波列对于青藏高原地区波能量的向南频散和冷空气的南下有十分重要的引导作用,并对南支槽前的西南水汽输送加强有一定影响;同时,热带地区的对流活动也对东亚地区冷空气的加强南下有一定影响。过程期间,冷空气沿东北路径南下影响云南,云南区域冷暖空气的交汇作用十分显著,导致过程期间出现明显低温雨雪。

陕西强沙尘暴、特强沙尘暴天气气候特征分析

从陕西1954—2003年所有沙尘暴记录所对应的3次或4次定时能见度观测资料中挑出最小能见度小于500m的作为强沙尘暴记录,小于200m的作为特强沙尘暴记录。然后挑取在一次过程中有3个或3个以上气象站出现强沙尘暴的过程共41次作为强沙尘暴过程,有3个或3个以上气象站出现特强沙尘暴的过程共6次作为特强沙尘暴过程。分析结果表明,20世纪90年代是陕西强沙尘暴、特强沙尘暴过程最少的时期。陕西强沙尘暴过程主要发生在春季,冬季次之,其中春季4月最多,冬季2月最多。除春季、冬季外,6、11月也有发生。根据41次强沙尘暴过程出现前一日08时500hPa环流形势分析,将造成陕西强沙尘暴天气的环流形势及影响系统分为蒙古冷(横)槽型、脊前下滑槽型、短波槽东移型和西北气流型4类,其中蒙古冷(横)槽型是造成陕西强沙尘暴天气最多的一种形势,占总次数的44%。陕西6次特强沙尘暴过程的环流形势及影响系统全为蒙古冷(横)槽型。根据地面冷空气入侵陕西的路径分析,将造成陕西强沙尘暴天气的冷空气路径分为西路、西北路、北路三条。

山东冬季近41年气温异常及其海气背景场特征

采用山东省 2 6个站点 1 96 1～ 2 0 0 1年的月平均气温资料 ,利用 Mann- Kendall突变检验法、线性倾向估计等方法分析了山东省冬季 (1 2月～次年 1月 )平均气温的变化特征 ,并从北半球5 0 0 h Pa位势高度距平场、冷空气活动路径及太平洋海温距平场等方面分析了冬季气温异常的原因。分析发现山东省冬季气温变化具有明显的阶段性 ,突变发生在 1 986年。存在冷冬年欧亚盛行经向环流 ,暖冬年盛行纬向环流的差异。这可能与冷空气路径不同有直接原因。

北疆冬季持续性低温事件特征及大气环流异常分析

利用新疆天山山区及其以北地区(北疆)45个气象站1961—2010年冬季逐日最低气温资料,提出了45站低温日标准和区域性持续性低温事件的定义,并分析了持续性低温事件的时空分布和变化特征,研究了低温事件的年代际变化环流差异特征、大尺度环流背景、冷空气影响路径及强度特征。结果表明:(1)低温日阈值呈东北向西南升高的分布趋势,低温日阈值最小值分布于准噶尔盆地和新疆北部阿勒泰地区,阈值为-34^-30℃,而西部伊犁地区和天山山区低温日闽值为-24^-20℃;(2)1961—2010年出现35次大范围持续性低温事件,1月和2月发生频次均为0.29次/年,12月为0.14次/年;低温事件持续时间为5~25 d,其中超过10 d有16次,5~9 d有19次。持续性低温事件发生频率呈年际和年代际显著减少趋势,但强度无显著变化趋势;(3)北半球大范围环流异常造成新疆持续低温事件,以经向环流异常为主,根据冷空气影响路径可分为4类:西西伯利亚横槽、中西伯利亚低槽东灌、北风带和西北风带、北脊南槽(涡),这4类冷空气影响路径表现为500 hPa冷空气从极地或西伯利亚以超极地、西北和偏东路径进入新疆后,-32℃冷空气南压位于北疆地区,海平面气压场同时表现为蒙古高压盘踞欧亚大陆,高压中心达1045 hPa以上且位于阿勒泰山地区,1035hPa冷高压控制北疆地区,这种环流配置造成新疆持续性低温事件。

2008年冬季—2009年春季干旱的大气结构与地球转动特征

针对干旱预测的难题,利用揭示大气热结构垂直特征的V-3θ图,分析影响旱区的气流特征。根据国际地球自转服务(IERS)的数据,分析地球极移、章动和转速的变化与大气热结构变化的关系,基于地气动量守恒原理,将大气热结构与地球转动特征变化进行了制约性分析。结果表明,大气热结构异常和地球转动特征引起的冷空气路径变化与大范围干旱有关。

2008年初南疆地区持续低温天气的成因分析

2008年初南疆地区遭遇了罕见的持续低温天气,致使南疆地区的林果业和畜牧业遭受了罕见的冻害。本文从天气学的角度出发,系统地分析了此次天气中持续低温的成因。分析得出,欧洲到贝加尔湖的阻塞高压建立与维持,引导北方冷空气不断南下进入南疆;地面冷空气通过4种路径自北冰洋南海岸和欧洲沿岸到达南疆地区,同时在对流层的中层,偏北、偏西和偏东地区均有不同程度的冷平流随高空风带向偏南地区输送,共同作用造成了南疆盆地的降温和持续低温。

云南省“倒春寒”灾害性天气的研究

根据倒春寒灾害性天气的标准,对1960～2004年的倒春寒过程进行了统计分析,描述了倒春寒过程的天气特征和造成的严重灾害,发现其中的最严重的倒春寒过程的特征,对倒春寒过程进行了分类,并且提出建立较为统一的倒春寒标准的建议。对云南冷空气过程进行了路径分析,发现云南冷空气路径有4条,它们是:西北路径、北方路径、东北路径和偏东路径,而倒春寒过程的冷空气路径主要是北方路径和东北路径,东北路径是云南省最多的一条冷空气路径,而北方路径却造成云南省最强的一次倒春寒过程。

2002年4月三次A型寒潮天气过程的对比分析

本文通过对 2 0 0 2年 4月三次寒潮天气过程的分析总结得出 :三次寒潮天气过程都是发生在一槽一脊环流形势下 ,如此强的降温在 2 0天左右的时间间隔内发生是在四川盆地有资料记录以来从未出现过。与从前一槽一脊寒潮预报的着眼点相比较 ,这三次寒潮天气过程南支槽活动、冷空气路径、冷空气补充、降水等 ,都有着不同的特点 ,文中提供了大量的资料 ,供预报员参考。

东北夏季低温事件的分布特征分析

利用东北区88个测站1960-2010年逐月气温资料和NCEP/NCAR再分析资料,首先定义了严重冷夏(A)事件和冷夏(B)事件,而后对东北区夏季低温事件的分布特征进行了分析。结果表明:东北区夏季低温出现年数呈逐渐减弱趋势,这与全球气候变暖有一定的关系;东北夏季气温主要存在6a左右和20a的年际和年代际尺度的周期变化;A、B事件典型低温年的500hPa高度场东北区均处在负距平区域中;东北区A、B事件典型低温年,850hPa的冷暖空气边界在东北区最早的建立路径分别为偏东和偏西方向,即东北夏季低温事件的分布与冷空气活动路径有关。

关于我省春季最低气温稳定通过2℃的预报方法分析

本文采用常规天气图资料，对我省春季终霜日的预报方法进行了初步分析。并得出一些简单而适用的预报方法。

北京春季沙尘天气特征和预报

根据北京地区资料分析了沙尘的年代变化、月变化,春季是沙尘天气的高发期并以浮尘和扬沙为主。造成沙尘天气的冷空气主要有三条路径,它与蒙古气旋、冷锋、高空急流等大尺度天气系统紧密相连。