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基于相控阵雷达的东北冷涡背景下γ中尺度涡旋对合并型弓状回波的影响研究: 2025年; 针对2023年7月6日辽宁雷暴大风过程,利用X波段相控阵雷达等资料,分析了东北冷涡背景下γ中尺度涡旋(MV)对合并型弓形回波形成雷暴大风的影响机制。结果表明:辽宁境内的雷暴大风区位于东北冷涡的东南象限,该区域受低空切变线和低空急流的共同影响,具有极端的850 hPa与500 hPa温度差等有利于雷暴大风发生的环境条件;夜间近地面相对湿度接近70%,不利于形成强冷池,飑线没有弓状特征,造成的大风较为分散。随后飑线和孤立风暴合并,在合并高度处生成浅薄的MV,后侧入流急流(RIJ)的强度有所减弱;MV附近产生的微下击暴流导致了较强的冷池效应,在冷池边缘上升气流与风暴原始上升气流的共同拉伸作用下,MV的旋转加强且垂直向上伸展。MV上空形成Z_(DR)柱,表征此处存在强上升气流,尽管MV处风暴出现弓状特征,但是MV下方仍没有出现雷暴大风;随着MV旋转强度减弱后,风暴内的降水粒子在尺度和浓度上均出现快速减小的现象,降水蒸发作用导致地面出现更强的冷池,与此同时,MV下方的RIJ快速发展,导致MV下方强冷池和RIJ处集中出现雷暴大风。地面强风并非由MV发展增强造成的,而是RIJ向下发展与水凝物蒸发共同作用的结果。; 杨雪杨磊杨磊平凡曹世腾王改利; 关键词：雷暴大风东北冷涡相控阵雷达

东北冷涡自动识别方法和系统: 本发明公开了一种东北冷涡自动识别方法和系统，所述方法包括：获取目标区域的高度场、风场和温度场，计算多个目标时刻的高度场的低值中心、所述风场的环流中心，以及所述温度场的冷中心；在各所述目标时刻，以所述高度场的低值中心为原点...; 汤欢姚秀萍

东北冷涡发生次数和日数气候分析: 2024年; 基于ERA5再分析资料筛选的东北冷涡过程数据,分析1961—2021年东北冷涡过程发生次数和日数气候和气候变化特征,发现:(1)东北冷涡平均每年发生31次,初夏5月最多,晚秋11月最少;冷涡过程持续日数平均4.2 d,6月最长,4月最短;年平均东北冷涡发生日数126.6 d;东北冷涡持续日数多为3-4 d。(2)2000年代和1970年代东北冷涡发生较多,1960年代和1980年代较少;1997年东北冷涡过程最多(39次),1982年最少(20次);东北冷涡过程5月显著增多趋势(速率0.38次/10 a),7月减少趋势(速率0.24次/10 a)。(3)年东北冷涡日数有两次趋势突变,发生在1980年和2017年;5月冷涡日数有两次趋势突变,发生在1990年和2004年。各月和年冷涡日数主要表现为年际尺度振荡。; 康恒元; 关键词：东北冷涡气候变化

长白山麓东北冷涡天气系统降水云系特征: 2024年; 利用2020年中国气象局吉林云物理野外科学试验基地微波辐射计数据,结合小时降水量数据、ERA5(ECMWF reanalysis version 5)再分析数据等对长白山麓东北冷涡降水云系进行统计分析,将东北冷涡降水划分为强降水、中等强度降水和弱降水3类。结果表明:在长白山麓东北冷涡降水发生前6 h首先出现中高云,水汽、云液态水含量对东北冷涡强降水的发生与维持至关重要。东北冷涡强降水发生前5 h,6 km高度以下水汽出现跃升,1.0 km高度以下水汽密度增加至12~14 g·m^(-3);5~6 km高度温度层结为-5℃至-10℃,云液态水含量为1.0~1.6 g·m^(-3),有助于冰雪晶的形成;在温度层结-6℃至-16℃内存在中高云,云底高度从5.5~7 km陡降至地面,出现干冷空气侵入现象,相对湿度急剧下降,这些特征一直持续至强降水发生;在东北冷涡中等强度降水和弱降水发生前6 h,云系为中云,5~6 km高度的云液态水含量为0.4~0.8 g·m^(-3),但并未出现水汽跃升、相对湿度下降的特征。; 王秀娟齐彦斌江晓玲于冬佳王天琦; 关键词：东北冷涡微波辐射计降水统计分析

利用卫星微波观测亮温监测东北冷涡移动路径: 2024年; 再分析资料已被广泛应用于东北冷涡的研究。这些冷涡常发生在春末夏初,引起低温和雷暴。本文利用MetOp-B先进微波温度探测仪(Advanced Microwave Sounding Unit-A,AMSU-A)的对流层高层通道亮温观测追踪2020年5—7月4个东北冷涡的移动路径。权重函数峰值分别位于250和200 hPa高度的AMSU-A通道7和8的亮度观测具有明显的东北冷涡暖核结构,其时间演变反映平流层空气的持续向南和向下入侵。因此,东北冷涡的移动路径可以根据AMSU-A通道7和8的亮温观测暖核中心位置来确定。虽然再分析资料同化了无线电探空资料以及AMSU-A等其他卫星观测,但依据AMSU-A单个仪器的观测亮温得到的4个东北冷涡的移动路径与实况分析和ERA5全天空模拟亮温得到的一致。4个东北冷涡都起源于西伯利亚中部,向东南移动至不同纬度后再转向东、东南或东北移动。MetOp-B是一颗上午星,每日提供两次全球观测。若与晨昏星(FY-3E)和下午星(FY-3D或NOAA-20)构成三轨星座,则可实现对东北冷涡的移动路径每天6次的实时观测。; 毛严邹晓蕾董慧杰; 关键词：东北冷涡

初夏东北冷涡指数的建立与分析(1961-2010): 2024年; 东北冷涡是东亚中高纬度地区的重要天气系统,其频繁活动能够导致明显的气温和降水异常,具有显著的“气候效应”。使用水平分辨率为2.5°×2.5°、时间分辨率为逐日的NCEP/NCAR(美国国家环境预报中心和国家大气研究中心)再分析资料,研究时段取1961–2010年。根据东北冷涡天气学定义,将符合下述条件的天气系统定义为一次冷涡天气过程:(1)在500hPa等压面上至少能分析出一根闭合等高线,并有冷中心或明显冷槽配合的低压环流系统;(2)冷涡中心出现在(35°N–60°N,115°E–145°E)范围内;(3)冷涡在上述地区的生命史为3天或3天以上。考虑海河流域的地理位置,根据逐年东北冷涡低压中心在西涡范围(115°E–125°E)达到的最南位置,界定对初夏(6月,下同)海河流域降水有显著影响的东北冷涡活动关键区域(38°N–48°N,115°E–125°E),统计出冷涡中心频次标准化值,形成初夏东北冷涡指数数据集(1961–2010)。数据集包括:(1)初夏标准化东北冷涡活动指数;(2)逐年初夏东北冷涡500 hPa位势高度低压中心在115°E–125°E区域的最南位置。该数据集存储为1个Excel文件(.xlsx格式),数据量约12.5 KB。; 何丽烨马宁郭军; 关键词：东北冷涡初夏降水海河流域气候效应

东北冷涡分类及其对内蒙古东部降水的影响: 2024年; 利用1981—2022年6—8月内蒙古119个国家气象观测站逐日降水资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,分析东北冷涡年际、年代际变化特征及东北冷涡分类对内蒙古东部降水的影响。结果表明:东北冷涡发生频次在1992年之前,较常年值显著偏多,之后显著偏少,2003年以后有增多的趋势,近十年发生频次偏多。将东北冷涡分为10类,中涡东北移是致使东部降水偏多最异常的冷涡类型,中涡东移是次异常的冷涡类型。东亚地区呈现“北高南低”环流型,内蒙古东部位于负位势高度距平区,中心位于东部偏南地区,乌拉尔山和鄂霍次克海阻塞高压偏强,副热带高压偏强,内蒙古东部地区受气旋性环流控制,低层水汽通量辐合,配合越赤道气流共同作用引导的西太平洋水汽输送到东部地区,是东部降水异常偏多的主要环流配置型。; 高晶陈金琪包福祥王慧敏赵艳丽; 关键词：东北冷涡降水环流

东北冷涡背景下弓形回波导致的雷暴大风成因分析: 2024年; 2022年6月25日傍晚辽宁省出现以雷暴大风为主的强对流天气,全省82个区域自动气象站出现8级以上雷暴大风,其中辽宁省北部的沈阳市马三家站阵风达13级(39.1 m·s^(-1)),致灾严重。利用2022年6月25日17∶00—22∶00(北京时)辽宁省1668个区域自动气象站分钟级观测资料及常规探空、双偏振雷达、ERA5再分析等资料,对此次雷暴大风天气成因进行分析研究。结果表明:(1)此次过程发生在东北冷涡背景下,辽宁处于冷涡西南象限,有利于冷涡西侧干冷空气与低层暖湿空气交汇。(2)沈阳探空曲线呈低层暖干、中低层暖湿、中高层干冷的“X”型特征,且具有较强的垂直风切变,利于雷暴大风天气发生。(3)此次过程雷达回波发展演变与经典弓形回波演变模型一致,初期孤立风暴导致局地大风,之后多单体风暴逐渐合并为弓形回波。在负浮力、动量下传和冷池密度流等共同作用下,沈阳城区出现大范围雷暴大风。(4)弓形回波前沿存在浅薄的低空γ中尺度涡旋,低空涡旋旋转在近地面形成扰动低压导致下沉气流加强,涡旋与后侧入流急流共同作用导致雷暴大风出现。; 陈宇杨磊王瀛金博李萍李萍杨雪刘硕; 关键词：东北冷涡雷暴大风弓形回波

1961—2021年黑龙江省春播期东北冷涡气候影响特征: 2024年; 选用1961—2021年黑龙江省62站逐日地面降水、气温资料及NCEP/NCAR再分析资料,统计分析黑龙江省春播期间持续时间3 d及以上的东北冷涡活动特征及其对春播期气候要素的影响。结果表明:61 a春播期发生东北冷涡过程233次,共958 d,发生频次及日数均为增大趋势,发生频次与单次冷涡持续时间为显著负相关。东北冷涡的降水贡献率约为43.29%,冷涡过程中出现大雨及暴雨日的频率较大,分别为48.66%和59.46%;东北冷涡对春播期气温影响不显著。500 hPa位势高度场,东北冷涡与贝加尔湖至鄂霍茨克海阻塞高压存在较好的正相关,超30%的冷涡活动与鄂霍茨克海阻塞高压相伴发生。鄂霍茨克海阻塞高压对冷涡降水有显著的增强作用,而对冷涡过程低温的影响不显著。; 马舒扬李永生班晋赵佳莹王营; 关键词：东北冷涡春播期环流特征

2021年6月东北冷涡暴雨降水物理过程观测与模拟研究: 2024年; 本文针对2021年6月2~3日发生在辽宁和吉林两省的东北冷涡暴雨过程,利用多源观测和再分析数据,首先开展综合观测分析,进而利用WRF模式对此次暴雨过程的主降水时段开展高分辨率数值模拟,并结合三维降水诊断方程,开展宏、微观物理过程和暴雨形成机理模拟诊断研究。结果表明,此次暴雨过程降水范围广、局地雨强大、对流性突出;暴雨过程期间,东亚大气环流相对稳定,东北冷涡缓慢东移,携带冷空气南下,与偏南暖湿气流汇合,触发涡旋云系发展;两省位于高空急流核出口区左前方和偏南低空急流前侧,低层辐合—高层辐散的动力结构有助于强降水系统发展。伴随水汽辐合加强,云物理过程旺盛发展,水凝物含量显著升高,其中霰粒子通过融化成雨滴等云物理过程,对强降水起到重要贡献。云滴通过水汽凝结过程迅速增长,但同时由于云微物理转化过程而被大量消耗,用于云系发展和降水发生。降水强度受水汽收支和云收支过程共同影响,强降水前期,伴随强盛水汽输送与辐合,区域上空水汽含量显著增加,降水系统发展;强降水后期,伴随冷涡云系逐步东移,区域内辐合减弱,局地大气内水汽明显消耗,以继续支撑较强降水。伴随水汽局地辐合,水凝物旺盛发展(尤其是冰相水凝物)。过程初期,液相水凝物动力辐合与微物理转化过程共同支撑降水云系快速发展;降水峰值时段,上述两过程仍然活跃,但由于强降水显著消耗,水凝物含量局地变化不明显。整个暴雨过程期间,液相水凝物持续辐合,而冰相水凝物于初期短暂辐合之后,逐渐减弱为弱辐散,这一演变特征与局地热、动力结构及其演变有关。; 李玥瑶崔晓鹏李国平李国平; 关键词：数值模拟

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