利用NCEP/NCAR的逐日再分析資料和國家氣象信息中心的觀測站溫度資料,分析了中國大范圍極端低溫事件的特征�；趶姸取⒎秶蜁r間3個條件定義了全國性極端低溫事件,得到38個大范圍極端低溫事件（LECES）,根據(jù)影響地域分為全國型、東部型、華南華北型、西北華南型、華北東北型5類,對比分析各類型事件的環(huán)流形勢特征。結果表明:全國型LECES在發(fā)生前15 d左右存在前兆信號,烏拉爾山出現(xiàn)明顯的阻塞形勢,300 h Pa高空急流呈正負緯向帶狀分布,急流增加,東亞季風強,西伯利亞高壓增強,冷空氣在亞洲北部堆積。在850 hPa上,西伯利亞地區(qū)為異常強大的反氣旋,中國大部分地區(qū)受北風控制,這種高低空環(huán)流系統(tǒng)的配置和演變影響著我國,使中國發(fā)生極端低溫天氣。此外,與全國型LECES相比,其他型LECES在發(fā)生前5 d左右出現(xiàn)前兆信號,事件持續(xù)時間短,強度弱,且500 h Pa高度場、海平面氣壓場的異常區(qū)域決定了LECES的類型。 

【文章來源】：氣象與環(huán)境學報. 2020,36(06)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

中國全國型(a)、東部型(b)、西北華南型(c)、華南華北型(d)和華北東北型(e)典型LECES事件個例的峰值日氣溫距平空間分布

中高緯度環(huán)流異常與冷空氣入侵中國的強度異常有較強的相關，導致中國冬季氣溫異常[24-25]。圖2是將15個中國全國型LECES事件合成的500 h Pa位勢高度及其距平場，其中點區(qū)表示通過95%信度的t檢驗。在前15 d，歐亞大陸的北極附近出現(xiàn)了高壓脊，并且出現(xiàn)正的高度場距平，這將有利于此區(qū)域形成阻塞高壓。在東亞北部地區(qū)出現(xiàn)淺槽，在日本海及西太平洋地區(qū)為負距平出現(xiàn)。在前10 d至前5 d，高壓脊不斷的加深，槽的范圍也不斷的擴大。在前5 d，極渦存在兩個異常中心，一個位于北美北部，一個位于歐亞大陸北部，在貝加爾湖和鄂霍次克海附近出現(xiàn)負距平中心，正距平中心東移。烏拉爾山的高壓脊和貝加爾湖的低壓槽基本形成，寒潮前期歐亞大陸的典型波列結構形成[26]。在0 d，強大的正距平中心位于烏拉爾山地區(qū)，中國大部分地區(qū)被負距平控制，東亞大槽強且深，其與烏拉爾山地區(qū)構成了西高東低的環(huán)流形勢，冷空氣南下，不斷侵入中國，中國發(fā)生大范圍極端低溫事件。在后5 d，烏拉爾山地區(qū)的脊和東亞大槽依然很深厚，正、負距平范圍不斷擴大，強度加強。進而，中國的極端低溫天氣仍在繼續(xù)。這種形式有利于西伯利亞地區(qū)的冷空氣東移，沿著東亞大槽不斷入侵中國[27]。由中國其他型LECES事件500 h Pa位勢高度及其距平的合成場可知(圖略)，相比于全國型其烏拉爾山的脊比較弱，正、負距平異常中心在事件發(fā)生當天達到最強，在后5 d，脊和槽沒有繼續(xù)發(fā)展。其中東部型的正、負距平異常中心位置相比于全國型偏東，華北東北型負距平中心位置位于日本海附近地區(qū)，較東部型更偏東，負距平強度更強。通過比較這幾種類型中國LECES事件的500 h Pa高度場及其距平場的差異，表明正、負距平中心的強度及范圍與LECES事件發(fā)生的區(qū)域相關，其中全國型LECES事件發(fā)生前后，中國上空出現(xiàn)強度異常的高度場負距平，這有利于東亞大槽的發(fā)展和維持。

劉毅等[28]指出歐亞大陸冬季大氣環(huán)流形勢在一定時間內(nèi)是穩(wěn)定狀態(tài)，通常在青藏高原西南側孟加拉灣附近為南支槽，西伯利亞地區(qū)為高壓脊。圖3為15個全國型LECES事件合成的海平面氣壓及其距平的合成場，在前5 d時，西伯利亞的大部分地區(qū)為正距平，其中心位于烏拉爾山以東地區(qū)，蒙古和中國為負距平，負距平中心位于中國華北和西北地區(qū)。此時西伯利亞高壓中心偏西，其中心最大值達到1034 h Pa。在0 d時，正距平中心范圍不斷擴大且向東移動，西伯利亞地區(qū)及中國大部分地區(qū)為強大的正距平中心，其中心最大值為1040 h Pa，在日本及其海域為負距平，在中國青藏高原南部為負距平，其有利于南支槽的發(fā)展，從而給中國南方帶來暖濕空氣。此外阿留申低壓也異常的強大，其最大負距平中心為996 h Pa。在后5 d，西伯利亞高壓中心值為1044 h Pa，強大的正距平中心仍然維持，中國為正距平區(qū)域，阿留申低壓強度加強，且向西南延伸。峰值日當天西伯利亞高壓中心強度為1044 h Pa，中國為正距平，阿留申低壓強大。這表明在中國發(fā)生極端低溫事件時，西伯利亞高壓和阿留申低壓均異常強大。從其他型的海平面氣壓及其距平場圖中可以看到(圖略)，在0 d西伯利亞高壓達到最強，在后5 d，西伯利亞高壓范圍減小，正、負距平中心強度減弱。其中華北東北型在后5 d，在西太平洋地區(qū)有切斷低壓形成。圖4為15個中國全國型LECES事件合成的850 h Pa風場圖，其中點區(qū)表示通過95%信度的t檢驗，在前5 d時，整個西伯利亞地區(qū)為強大的反氣旋中心，在中國長江流域至華北一帶存在高空切變線，在中國東北和日本區(qū)域有一氣旋中心，中國東北地區(qū)盛行偏北風，長江流域、華北為偏南風。在0 d時，烏拉爾山和貝加爾湖之間存在強大的反氣旋，在日本附近地區(qū)為氣旋中心，偏北氣流經(jīng)中國東北和蒙古西部侵入中國內(nèi)陸，與來自孟加拉灣的暖濕氣流在中國長江流域及西北地區(qū)交綏。在后5 d時，位于西伯利亞地區(qū)的反氣旋中心向東移動，同時日本附近地區(qū)的氣旋中心范圍擴大，使冷空氣不斷的侵入中國，中國的低溫天氣仍然持續(xù)。其他型的850 h Pa風場相比全國型而言(圖略)，在前5 d時在西伯利亞地區(qū)沒有明顯的反氣旋中心存在，在0 d，西伯利亞地區(qū)的反氣旋中心加強，在后5 d，反氣旋減弱甚至消散。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國東北冬季相鄰兩天降溫特征及其年代際變化[J]. 李尚鋒,高樅亭,楊旭,尹路婷.  氣象與環(huán)境學報. 2019(06)
[2]1961—2015年東北區(qū)域最高與最低氣溫演變的氣候特征[J]. 侯依玲,劉鳴彥,張海娜,趙春雨.  氣象與環(huán)境學報. 2018(05)
[3]冬季大范圍持續(xù)性極端低溫事件與歐亞大陸大型斜脊斜槽系統(tǒng)研究進展[J]. 布和朝魯,彭京備,謝作威,紀立人.  大氣科學. 2018(03)
[4]北半球中高緯度低頻振蕩對2012/2013年冬季中國東北極端低溫事件的影響[J]. 苗青,鞏遠發(fā),鄧銳捷,魏挪巍.  大氣科學. 2016(04)
[5]1961—2012年黑龍江省寒潮氣候特征[J]. 王瑩,陳莉,李永生,李帥.  氣象與環(huán)境學報. 2014(05)
[6]亞歐中緯度關鍵區(qū)正位勢高度距平場配置與中國冬季區(qū)域性極端低溫事件的聯(lián)系[J]. 龔志強,王曉娟,任福民,封國林.  大氣科學. 2013(06)
[7]中國冬季區(qū)域性極端低溫事件分類及其與氣候指數(shù)極端性的聯(lián)系[J]. 王曉娟,沈柏竹,龔志強,封國林.  物理學報. 2013(22)
[8]1961—2010年環(huán)渤海地區(qū)寒潮時空分布及變化特征[J]. 段麗瑤,劉愛霞,于莉莉.  氣象與環(huán)境學報. 2013(04)
[9]亞洲東部冬季地面溫度變化與平流層弱極渦的關系[J]. 易明建,陳月娟,周任君,畢云,鄧淑梅.  大氣科學. 2013(03)
[10]1960—2009年中國冬季區(qū)域性極端低溫事件的時空特征[J]. 王曉娟,龔志強,任福民,封國林.  氣候變化研究進展. 2012(01)



本文編號：3508312