北极涛动对华南地区寒潮的影响

利用1960—2010年(NCEP/NCAR)再分析资料和我国同期549个气象观测站的日最低气温与日平均气温资料,分析华南地区寒潮爆发次数、爆发路径与北极涛动(AO)的相关关系,并结合冬季大气环流异常研究了AO对华南寒潮过程的影响。结果表明:AO指数与华南寒潮爆发次数呈负相关;AO指数为正时,AO偏弱,寒潮爆发次数较少,中层东亚大槽偏弱,出现异常东南风,不利于冷空气向南扩散,对寒潮爆发起阻碍作用;当AO指数为负时,AO偏强,影响华南的寒潮偏多,中层东亚大槽偏强,出现异常西北风,有利于冷空气向南扩散,对寒潮爆发起加强作用。由于AO与寒潮的爆发次数有着较强的相关关系,在寒潮过程中冷空气的输送路径的确定可以为预报提供一定依据。AO与寒潮爆发路径分析结果表明,AO异常强年,低层冷气团输送异常,从蒙古出发折向日本,在日本南部转向华南地区输送,另一路冷气团由西伯利亚出发,到青海一带折向广西输送,并在广西区域折向华南地区输送,AO异常弱年并没有明显异常冷气团输送。     

焚风对于渭河流域气候与天气上之影响

中国境内所见气旋或称风暴产生之区域,广泛言之,有三:一在河套流域,一在满洲,又一在西江流域。(1)各地所产生之风暴其成因既相殊异,其性质亦复不同。华北风暴之经过,其所降之雨量常甚鲜少,此乃与华南风暴性质上不同之一点。本文祇论溯源于河套流域之风暴。至于他处所产生之风暴皆在所论范畴之外。发生于河套流域之风暴其活动范围多在华北一带。风暴中心之行径侵入长江以南者为数甚鲜。此类风暴多见于初春或晚秋之前后,盖在中国四月或十月平均气压分布之形势甚相类似。(2)当四月或十月间于长江中游形成一副高气压或反气旋之组织。此类反气旋每呈现于西伯利亚冷气团发动之前与冷气团衰     

一次寒潮天气综合诊断

对 1999年 4月 2 1～ 2 6日出现在我国西北地区的一次区域性强寒潮过程 ,从天气事实、天气成因及动力诊断等方面进行了分析探讨。结果表明 ,环流经纬向型的调整是寒潮酝酿和爆发的直接原因。上游美洲大槽加深造成的下传波能为寒潮酝酿提供了能量基础 ,西风急流的南北大幅摆动使高度槽加深和高空锋区增强 ,这二者是寒潮生成的间接原因。冷气团中存在的上升运动 ,使冷空气影响的范围和强度增大。另外 ,伴随寒潮出现的强降温、大风、沙尘暴等其他天气现象与前期西北区上空大气普遍增温密切相关     

关于“在一种寒潮情况下的水平温度场及冷锋构造”一文的意见

关于气象学报第28卷第1期内仇永炎著:“在一种寒潮情况下的水平温度场及冷锋构造”一文中所列之锋生公式,本人有如下的疑问：根据附录,由公式     

近11年中国寒潮频发的机理分析

利用全国840个站点观测资料以及ERA5再分析资料,分析了过去63 a(1960—2022年)冬半年(前一年10月—当年4月)全国性寒潮频次的年代际变化特征。统计结果表明:在全球变暖背景下,寒潮频次的下降趋势在2012年发生了转折,2012—2022年呈现显著上升趋势。2012—2022年,乌拉尔山阻塞频率与全国性寒潮发生频次呈显著负相关。乌拉尔山阻高会抑制高空急流发生发展,大气经向环流减弱,北极内冷气团南下受阻,从而减少寒潮发生的频次。同时乌拉尔山阻高与东亚中高纬地区地面2 m温度经向分布联系紧密,乌拉尔山阻塞的频繁发生往往会出现更多的北极增温、中纬度地区降温的天气尺度现象。此外,北极增暖效应本身也与我国寒潮频次有显著的负相关,北极增暖会减小中高纬温度差,西风带减弱,进而减弱冷空气的输送。近11 a,乌拉尔山阻塞频率呈显著减少趋势,相应地,等熵面位涡经向梯度具有线性增加趋势,不利于阻塞高压的维持,伴随北极增暖效应也呈现出减弱态势,这样的大气环流配置有利于近年来我国寒潮频次的增加。     

关于南昌上空对流层顶资料的统计和分析

对南昌上空对流层顶资料进行了统计和分析,发现极地对流层顶高度各月出现的次数、年度出现次数、持续时间及温度变化大;热带对流层顶出现的频率高,月平均高度变化范围非常小,月平均温度变化幅度小;复合对流层顶分别具有极地对流层顶和热带对流层顶的特征,其厚度与冷气团势力的强弱有关,尤其与寒潮天气系统的关系密切。     

数值预报产品对寒潮天气过程的预报能力检验

2008年冬季,河北省连续3次出现了大范围的寒潮天气过程,为近10 a来之最。特别是2008年12月3～5日为历史同期最严重的一次寒潮天气过程。从3次过程的大气环流特征、冷空气强度及影响路径、要素特征等方面分析比较T213和欧洲数值预报产品(EC)与实况的异同,检验不同数值预报产品对寒潮天气过程的预报能力,为以后更准确地预报寒潮天气提供一定的参考依据。分析结果表明:T213和EC数值预报产品都能预报出寒潮爆发的典型特征,而T213具有更高的时空密度,对提高寒潮天气的精细化预报水平有更大帮助。     

1951—2006年期间我国寒潮活动特征分析

利用中央气象台1951—2006年共56年冬半年(9月至次年5月)的冷空气天气过程资料、NCEP/NCAR逐日再分析海平面气压、500 hPa高度场和850 hPa气温等资料,统计分析了我国寒潮若干气候特征和寒潮中期过程的物理量场特征,并引入聚类方法划分寒潮典型物理过程。结果表明:(1)1951—2006年期间我国寒潮强冷空气逐年的活动频次呈明显下降趋势。功率谱周期分析表明,我国强冷空气活动有多年代际的变化周期。秋、冬、春季节是寒潮易发时节。(2)对我国寒潮天气过程特征物理量统计得到了一些表征寒潮天气特征量的阈值。寒潮冷高压强度有较明显的季节性变化特征,其源地大多可追溯到亚欧大陆北端极地,寒潮冷高压受山脉阻挡,在西伯利亚增强后最常以西北路径爆发南下,是我国寒潮最常见的路径。(3)乌拉尔山阻塞形势的崩溃与寒潮爆发密切相关;西风环流指数在寒潮爆发前6日前后至爆发后2日前后出现明显下降;在寒潮初始阶段,北半球高纬度以2波为主要特征,在寒潮爆发前,高纬度2波或3波为优势波的概率较大;北半球中纬度在寒潮中期过程主要为3波能量变化;北半球极涡面积迅速增大,与东亚"倒Ω流型"的建立紧密相关,是极地冷空气南下酝酿堆积的重要标志。     

答严开伟质疑

在“在一种寒潮情况下的水平温度场及冷锋构造”一文的附录中,在推导锋生公式方面,是有些疏忽之处.现作如下简单改正. 令s为任一种氟象属性,F_2为雨度空简锋生因子.按定义:     

华南区域性寒潮特征

寒潮是大规模的冷空气活动。一般认为:自北往南爆发的冷空气,在其南下过程中会变性减弱,因此,能在北方形成寒潮的冷空气,在南方就不一定能形成寒潮。进而认为:不能在北方形成寒潮的冷空气,在南方更不会形成寒潮。其实不然,据1965—1980年广西寒潮过程统计:与北方寒潮同步发生的华南寒潮(称同步类华南寒潮)只占57.9％,尚有42.1％的华南寒潮产生在北方无寒潮的冷空气过程中,笔者称之为华南区域性寒潮。     

欧亚遥相关型位相变化对我国寒潮路径的影响

利用1965—2015年冬半年NCEP/NCAR再分析资料以及中国地面气候资料日值数据集,借助FMM算法对影响我国的寒潮路径进行聚类分析,得到四类主要移动路径;并通过统计分析探讨欧亚遥相关型（EU）活跃位相与我国寒潮发生频次的关系及对路径选择的影响。结果表明：EU处于正位相活跃年时,寒潮活动增多,经向环流增强,冷空气干冷,第二类北路型寒潮频次和强寒潮事件相对增多;EU处于负位相活跃年时,纬向环流增强,冷空气湿润,第三类西北型寒潮频次相对增多,与第四类西路型寒潮的强寒潮事件增加。     

基于FMM算法的我国寒潮路径分类及气候特征分析

利用1965—2015年冬半年寒潮过程数据和NCEP/NCAR再分析资料,通过FMM算法聚类分析,将影响我国寒潮路径确定为4类,并统计分析了不同类型路径寒潮的活动变化趋势以及环流特征。研究结果表明:各类路径寒潮的频数、强度、季节分布和年际变化存在显著差异,第一类西路转向型寒潮频数最多且逐年减少趋势最大,第三类西北型寒潮强度最大,第四类西路型寒潮在春季频发且变化趋势平缓;在寒潮爆发时刻,500 h Pa温压场配置、风场转变、高层涡度平流和冷暖平流以及地面冷高压分布与寒潮路径的选择密切相关,其中第二类北路型寒潮的低槽、负涡度区和冷平流区偏东分布,第三类则相应偏西。     

黑龙江省冬半年寒潮变化的气候特征

使用黑龙江省信息中心整编的62个站点1961年1月1日-2010年2月28日日平均气温、日最低气温等气象要素,着重分析了黑龙江省冬半年寒潮频次的时空变化特征。结果表明,过去的近半个世纪,黑龙江省冬半年寒潮活动频次总的趋势是减少的,存在明显的年际和年代际变化,而且不同地形区寒潮频次也有明显差异,对所有台站进行Mann—Kendall检验,没有突变现象。使用GIS对黑龙江省不同的地形发生的寒潮频次进行分析,发现山区发生寒潮的频次比平原地带明显多。     

我国冷空气活动的特征及其与欧亚大陆积雪的关系

本文用1951—1989年38个冬半年的冷空气活动的资料，分为寒潮、强冷空气、弱冷空气三级，并按候、月、年研究其统计特征。结果指出:1.寒潮逐月累计频数表明，以11月和3月最多，2月最少。2.寒潮和强冷空气总和的强过程的年频数存在很大的年际变化，不但有2~5年变动，而且有约20年的气候变动。自1970年以后，强过程总的趋势是逐渐减少的。另外，本文还初步探索了冬季欧亚大陆积雪与侵入我国冷空气的关系，冷空气是经过数据化处理的。得到的初步结果是，两者同期关系很差，而冬季积雪与春季冷空气有很好的正相关。     

近53年中国寒潮的变化特征及其可能原因

利用1951～2004年中国740站逐日温度资料, 对中国寒潮频次的气候特征及其变化进行了分析, 并在此基础上对中国寒潮频次减少的可能原因进行了讨论: 冬季西伯利亚高压和东亚冬季风强度与中国寒潮频次呈显著的正相关.秋冬季节西伯利亚上空低层冷堆温度和中国寒潮频次呈显著的负相关.在气候变暖的大背景下, 西伯利亚高压和冬季风强度的减弱使得冬季中国地表温度持续升高, 而温度的这种变化与中国寒潮频次及其相伴随大风频次的减少均有密切的联系.西伯利亚高压和冬季风强度的减弱, 西伯利亚上空低层冷堆温度和中国地表温度的显著升高是中国寒潮及其相伴随大风频次减少的可能原因.     

1978年10月份寒潮前后的正压能量转换与季节过渡

以1978年10月下旬东亚寒潮为例,研究寒潮前后一段时期的波谱域正压能量转换关系的变化。发现这次寒潮前后正压能量关系发生了突变。具体表现在:(1)盛行波动由长波转变为超长波;(2)正压能量转换关系由以长波段为主转变为以超长波为主;(3)2波,从作为其他波的动能源来看,发生了根本变化。这些突变具有季节性变化的特点。     

On the Two Successive Supercold Waves Straddling the End of 2020 and the Beginning of 2021

Two supercold waves straddling 2020 and 2021 successively hit China and caused record-breaking extremely low temperatures.In this study,the distinct features of these two supercold waves are analyzed on the medium-range time scale.The blocking pattern from the Kara Sea to Lake Baikal characterized the first cold wave,while the large-scale tilted ridge and trough over the Asian continent featured the second cold wave.Prior to the cold waves,both the northwest and hyperpolar paths of cold air contributed to a zonally extensive cold air accumulation in the key region of Siberia.This might be the primary reason why strong and extensive supercold waves occur even under the Arctic amplification background.The two cold waves straddling 2020 and 2021 exhibited distinct features:(1)the blocking circulation occurred to the north or the east of the Ural Mountains and was not confined only to the Ural Mountains as it was for the earlier cold waves;(2)the collocation of the Asian blocking pattern and the polar vortex deflection towards East Asia preferred the hyperpolar path of cold air accumulation and the subsequent southward outburst;and(3)both high-and low-frequency processes worked in concert,leading to the very intense cold waves.The cold air advance along the northwest path,which coincides with the southeastward intrusion of the Siberian High(SH)front edge,is associated with the high-frequency process,while the cold air movement along the hyperpolar path,which is close to the eastern edge of the SH,is controlled by the low-frequency process.     

全球变暖背景下南宁地区寒潮活动的变化

 利用1961-2005年南宁地区8个气象观测站的逐日平均气温和最低气温资料,分析近45 a南宁地区寒潮活动的特征及其多年变化特点,并且研究了环流场异常对寒潮事件发生频率的影响。结果表明,南宁地区寒潮活动期区域差异较大：东部开始早,结束晚;西北部开始晚,结束早,寒潮出现在12、1和2月。近45 a来,寒潮具有两次跃变异常,分别发生在20世纪70年代前期和90年代后期;寒潮活动总的趋势是减少的,减少频数为0.12次/10 a,这主要与日最低气温比较高有关。此外,针对强寒潮活动年和弱寒潮活动年,给出了500 hPa典型高度距平场特征。     

全球变暖背景下南宁地区寒潮活动的变化

利用1961-2005年南宁地区8个气象观测站的逐日平均气温和最低气温资料,分析近45 a南宁地区寒潮活动的特征及其多年变化特点,并且研究了环流场异常对寒潮事件发生频率的影响。结果表明,南宁地区寒潮活动期区域差异较大：东部开始早,结束晚;西北部开始晚,结束早,寒潮出现在12、1和2月。近45 a来,寒潮具有两次跃变异常,分别发生在20世纪70年代前期和90年代后期;寒潮活动总的趋势是减少的,减少频数为0.12次/10 a,这主要与日最低气温比较高有关。此外,针对强寒潮活动年和弱寒潮活动年,给出了500 hPa典型高度距平场特征。     

1961—2008年华南区域寒潮变化的气候特征

利用华南三省(广东、广西、海南)192个台站1961年1月1日至2008年12月31日的逐日平均气温、日最低气温资料,分析了华南寒潮频次的气候特征及其变化;定义了一个表征华南寒潮强度的指数,由此分析了华南寒潮活动的强度变化。气候分析结果表明:华南在近48年中出现了221次寒潮过程,主要分布在10月至次年4月,以12月、1月、2月、3月为主,占88.7%;华南区域单站寒潮的年均发生频次和平均降温持续天数从内陆向沿海递减,平均最低气温从内陆到沿海逐渐增加,单站寒潮过程平均最大降温幅度在11.5～16.0℃。近48年来,华南寒潮活动在减少的趋势上还具有频数和强度上的月际、年际和年代际变化。发生特强寒潮和中等寒潮的比率从20世纪80年代以来逐渐减少,而发生弱寒潮比率显著增加,但2008年出现了近48年华南最强的寒潮。