74 干旱气象 35 卷 2016 年 11 月下旬, 入冬以来最强冷空气影响大连地区, 降温前大连上空对流层中下层温度明显低于 2015 年 11 月下旬极端低温前的温度, 但其地面最低温度却明显高于后者本文利用 NCEP/ NCAR 再分析资料常规观测资料 GTS1 型数字式探空仪探测资料和

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庶册童
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1 第 35 卷第 1 期 2017 年 2 月干旱气象 JournalofAridMeteorology Vol.35 No.1 Feb,2017 梁军, 黄艇, 张胜军, 等.2015/2016 年初冬大连地区 2 次低温过程特征分析 [J]. 干旱气象,2017,35(1):73-81,[LIANGJun,HUANG Ting,ZHANGShengjun,etal.DiagnosticAnalysisofTwoLow-temperatureProcesesinDalianinEarlyWinterof2015and2016[J].JournalofArid Meteorology,2017,35(1):73-81],DOI: /j.isn (2017) /2016 年初冬大连地区 2 次低温过程特征分析梁军 1, 黄艇 1, 张胜军 2 1, 李雪松 (1. 辽宁省大连市气象台, 辽宁大连 ; 2. 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室, 北京 ) 摘要 :2015/2016 年 11 月下旬大连地区出现 2 次低温过程降温期间,2016 年大连上空对流层中下层温度明显低于 2015 年, 但 2015 年地面最低气温为 1971 年以来历史同期最低值利用 GTS1 型数字式探空仪常规气象观测资料及 NCEP/NCAR 再分析资料, 对大连地区年初冬的 2 次低温过程 (2015 年 11 月 24 日和 2016 年 11 月 22 日 ) 进行对比分析, 研究低温发生的环流背景及温度场锋区结构冷空气路径等特征结果表明, 降温期间大连均位于高空槽前 2015 年 11 月 24 日的低温发生在乌拉尔山东侧高压脊发展维持阶段, 低层冷空气从吉林东南部地区自上而下楔形快速向西南侵入, 大连地区锋生作用加强, 逆温层增厚, 逆温梯度增大, 加剧了其地面温度的下降, 市区最低气温突破历史同期极值 2016 年 11 月 22 日的低温则发生在乌拉尔山东侧高压脊减弱崩溃阶段, 对流层整层冷空气从华北西北部向东南偏南方向爆发, 大连地区锋生作用偏弱, 逆温层变薄, 逆温梯度减小, 其地面温度的下降幅度明显偏小冷空气所经下垫面不同, 降温幅度不同东北地区回流冷空气的直接影响容易导致大连地区的极端低温关键词 : 低温 ; 阻塞脊 ; 逆温层 ; 对比文章编号 : (2017) DOI: /j.isn (2017) 中图分类号 :P458.1 文献标识码 :A 引言大连 (38.9 N E) 地处东北地区最南端, 其冬季气温的变化与北半球中高纬度的大陆地区一样, 自 1976 年以来呈迅速增暖趋势 [1-3], 但冬季低温的极端性和极端低温的发生概率却有所增加 [4-6] 2011 年冬季 (2011 年 12 月至 2012 年 2 月 ), 我国大部气温异常偏低, 为 1986 年以来最低值 [7] 大连地区也出现了 4 次低温过程, 其中有 2 次局部地区气温突破同期历史极值 2012 年冬季大连地区平均气温为 -5.3, 与常年值相比偏低 1.3, 是 1986 年以来最冷的冬季不仅如此, 在秋末到初冬 (10 月末到 11 月 ) 的过渡时期, 由于冷暖空气交替频繁, 也易导致极端低温如 2015 年 11 月下旬大连地区平均气温为 -3.8, 比常年旬平均值低 5.8, 创 1971 年以来历史同期最低对这几次最低气温的预报, 国内外各家数值预报的误差都较大, 且预报结果差异显著, 怎样预报此类最低气温是预报员最感困难的问题之一影响东北地区降温的冷空气路径 [8-9] 大陆冷 [10] [11-12] 高压结构及环流背景等研究成果已形成经典的东亚寒潮理论东北地区强冷空气爆发通常经历 3 个阶段, 即乌拉尔山东侧阻高脊的建立阻塞脊下游的横槽转竖及东亚大槽的重建 [13] 但东北地区冬季温度的主要影响因子西伯利亚高压 ( 年际变化 ) 与北极涛动 ( 年代际变化 ) 受海温强迫的信号都比较弱, 所以冬季温度特别是极端温度的预报仍较困难 [14] 而大连的西南东 3 面分别与渤海渤海海峡和黄海北部相临, 由于受海洋气候的影响, 其气温与同纬度内陆地区有所差异 [4] 且由于海上测站的缺乏, 各种数值预报模式很难真实反映温度的变化, 这进一步加大了预报难度 [15-16] 因此, 与社会生活密切相关的阶段性低温冷 ( 冻 ) 害仍然是天气研究和预报的重点和难点问题之一收稿日期 : ; 改回日期 : 基金项目 : 环渤海区域科技协同创新基金项目 (QYXM201501) 和大连市科技计划项目 (2014E21SF009) 共同资助作者简介 : 梁军 (1967-), 女, 正研级高级工程师, 主要从事短期天气预报和研究工作. qinldj@163.com

2 74 干旱气象 35 卷 2016 年 11 月下旬, 入冬以来最强冷空气影响大连地区, 降温前大连上空对流层中下层温度明显低于 2015 年 11 月下旬极端低温前的温度, 但其地面最低温度却明显高于后者本文利用 NCEP/ NCAR 再分析资料常规观测资料 GTS1 型数字式探空仪探测资料和大连地区逐时自动气象站资料, 对大连地区这 2 次低温天气过程进行对比分析, 以期为本地冬季低温的预报提供参考 1 低温事件的天气特征 2015 年 11 月 22 日 20:00 至 24 日 20:00( 北京时, 下同 ) 大连地区气温持续偏低, 冷空气影响的最低气温出现在 24 日 08:00, 为 -10.5, 创历史同期极值 2016 年 11 月 21 日 20:00 至 23 日 08:00 大连地区又出现阶段性低温过程, 此次最低气温出现在 22 日 07:00, 为次低温期间大连均无降水, 相对湿度均在 50% ~60% 之间, 都伴有 8m s -1 左右的偏北风第 1 次低温期间,500hPa 温度为 -23~ -22 ( 表 1), 925hPa 以下温度为 -12~ -8, 大连站最低气温 (T min ) 为 -10.5~-7.7, 边界层有明显逆温, 逆温层逐渐增厚, hPa 逆温梯度显著 [17], 达 6 ; 第 2 次低温期间,500hPa 温度为 -24~-20,925hPa 以下温度为 -13~-6, 大连站最低气温为 -7.1~-4.9, 边界层逆温厚度浅薄, 逆温梯度较小表 1 2 次低温过程期间大连温度变化 ( 单位 : ) Tab.1 TemperaturechangeofDalianduringtwolow-temperatureproceses(Unit: ) 2015 年第 1 次低温过程 2016 年第 2 次低温过程 500hPa850hPa925hPa1000hPa T min 500hPa850hPa925hPa1000hPa T min 23 日 08: 日 08: 日 20: 日 20: 日 08: 日 08: 日 20: 日 20: 大尺度环流特征对比 2015 年 11 月 23 日 20:00( 图 1a),500hPa 自里海西南侧 (30 N 40 N 20 E 40 E) 持续向东北伸展的高压脊与乌拉尔山附近的高压脊合并, 脊前的偏北气流引导极地冷空气向西伯利亚地区输送此时, 西伯利亚东北部地区为阻塞脊, 我国东北地区至贝加尔湖地区为纬向低压带, 贝加尔湖西部和东北地区分别对应 -40 和 -36 的冷中心与此同时, 乌拉尔山东侧温度脊继续向东北部伸展加强, 西伯利亚东北部阻塞脊发展, 有利于东北冷涡逆转, 横槽转竖, 移至黑龙江中部至渤海北部上空随着乌拉尔高压脊的继续加强, 西伯利亚的冷空气沿脊前下滑至内蒙古西部地区, 促使其下游华北地区的高压脊减弱, 引导东北地区逆转至渤海的冷空气东移影响辽东半岛 ( 图 1b) 2016 年 11 月 21 日 20:00( 图 1c), 低涡中心位于我国东北地区北部, 对应着 -52 的冷中心, 90 E 以西的环流形势与 2015 年 11 月下旬低温过程相似, 不同的是乌拉尔山附近高压脊北侧为自新地岛南下的冷空气, 冷空气东南移进入西伯利亚地区, 促使其高压脊减弱 ; 相应地, 东北地区冷空气沿脊前西北气流随冷涡中心的横槽逆转, 冷空气中心在黑龙江北部, 随着冷涡西南部位于内蒙古中部地区的横槽转竖, 其西北侧的冷空气东移至辽东半岛南部 ( 图 1d), 大连地区气温降至最低分析低温期间海平面气压及伴随冷空气向南爆发的大陆冷高压的中心气压 ( 图 2) 发现, 第 1 次低温期间的大陆冷高压和本站气压均强于第 2 次 2015 年 11 月 24 日低温时 ( 图 2a), 大陆冷高压中心稳定在内蒙古中部, 冷空气分别向南和东扩散, 其中向东扩散至东北地区的冷空气, 随对流层低层的东北风向东南扩散至大连地区, 在边界层形成强逆温区, 有利于气温的迅速下降 [18-19] 2016 年 11 月 22 日低温时 ( 图 2b), 大陆冷高压中心位置较前一次偏西, 冷空气向东南偏南方向经渤海海峡移至大连地区, 冷空气流经渤海暖水面, 大连地区边界层逆温厚度变薄, 逆温梯度和降温幅度减小通常,11 月下旬从渤海到渤海海峡的海面温度由 9 左右纬向升至 12 左右, 大连近海的暖水面向低层大气输送热通量和水汽通量, 既不利于低层大气逆温结构的维持, 又减弱了冷空气的强度第 1 次低温期间, 吉林东南部低层冷空气堆的温度维持在 -16 左右, 地

第 1 期梁军等 :2015/2016 年初冬大连地区 2 次低温过程特征分析 75 图 1 2015 年 11 月 23 日 20:00(a) 24 日 08:00(b) 和 2016 年 11 月 22 日 20:00(c) 22 日 08:00(d) 500hPa 高度场 ( 实线, 单位 :dagpm) 和温度场 ( 虚线, 单位

1 The500hPaheightfields(solidlines,Unit:dagpm)andtemperature fields(dashedlines,unit: )at20:00bst23(a)and08:00bst24(b)

3 第 1 期梁军等 :2015/2016 年初冬大连地区 2 次低温过程特征分析 75 图年 11 月 23 日 20:00(a) 24 日 08:00(b) 和 2016 年 11 月 22 日 20:00(c) 22 日 08:00(d) 500hPa 高度场 ( 实线, 单位 :dagpm) 和温度场 ( 虚线, 单位 : )( 粗实线为槽线 ) Fig.1 The500hPaheightfields(solidlines,Unit:dagpm)andtemperature fields(dashedlines,unit: )at20:00bst23(a)and08:00bst24(b) November2015,20:00BST21(c)and08:00BST22(d)November2016 (Boldsolidlinesdelineateupper-leveltrough) 图年 11 月 24 日 08:00(a) 和 2016 年 11 月 22 日 08:00(b) 海平面气压 ( 单位 :hpa) 及 850hPa 风场 ( 阴影为 1000hPa 水平全风速 12m s -1 的区域 ) Fig.2 Sealevelpresurefield(Unit:hPa)and850hPawindfieldat08:00BST24 November2015(a)and08:00BST22November2016(b) (Shadedareasindicate1000hPawindspeed 12m s -1 )

4 76 干旱气象 35 卷面最低气温在 -23~-17 之间, 边界层冷空气自上而下楔形快速向南侵入大连时, 既有利于低层大气逆温结构的维持和加强, 又加强了边界层以下冷空气的强度由此可见, 冬季降温期间, 影响的冷空气路径不同, 其流经的下垫面不同, 对温度变化的作用也不尽相同上述分析表明, 乌拉尔山东侧高压脊发展, 可促使西伯利亚东北部地区阻塞脊发展, 引导东北地区冷空气逆转南下影响辽东半岛 ; 乌拉尔山东侧高压脊减弱或崩溃, 有利于极地冷空气经西伯利亚地区向东南爆发影响辽东半岛 3 低温成因对比 3.1 温度场特征分析低温期间的环境温度场发现,2015 年 11 月 23 日 20:00, 乌拉尔山东侧高压脊向东北部加强,500hPa 东北地区的冷中心随脊前横槽由内蒙古中部逆转至吉林中部地区 ( 图 3a 中虚线 ),925hPa 的冷中心由辽宁西部东南移至辽东半岛西部 ( 图 3a 中实线 ) 大连上空 700hPa 以上的气温基本稳定, 而 850hPa 以下则迅速下降 ( 图 3c) 分析大连 GTS1 型数字式探空仪探测资料发现, 低温前 24h (23 日 08:00), 大连上空 m( hPa) 已存在显著的锋面逆温, 逆温厚度 800m, 逆温顶部温度 -1.4, 逆温底部温度 -8.2, 逆温梯度近 7, 大连站 T min 为 -4.7 ( 图 4a); 随着冷空气的下沉, 逆温层内的湿度明显减小, 逆温层之上的气温直减率趋近于干绝热直减率, 下沉逆温特征明显 ( 图 4b) 降温期间, 逆温层底部高度维持, 顶部升至 1600m(830hPa), 其温度分别降至和 -3.9, 逆温梯度增至近 10, 逆温层厚度也由 800m 增至 1200m, 大连站 T min 降至图年 11 月 23 日 20:00(a) 2016 年 11 月 21 日 20:00(b)500hPa 温度场 ( 虚线, -28 ) 和 925hPa 风场 ( 6m s -1 ) 及温度场 ( 实线, -8 ),2015 年 11 月 22 日 20:00 24 日 14:00(c) 及 2016 年 11 月 21 日 14:00 23 日 08:00(d) 大连站 (38.9 N E) 温度的高度时间剖面 ( 横坐标上的粗线段为低温时间 ) Fig.3 The500hPa(dashedlines, -28 )and925hpa(solidlines, -8 )temperaturefields(unit: ), 925hPawindfields( 6m s -1 )at20:00bst23november2015(a)and20:00bst21november2016(b), theheight-timecrossectionsoftemperatureoverdalian(38.9 N,121.6 E)from20:00BST22to14:00 BST24November2015(c)andfrom14:00BST21to08:00BST23November2016(d) (Boldlinesontheabscisasinfig.c,fig.dindicatetheperiodoflowtemperature)

5 第 1 期梁军等 :2015/2016 年初冬大连地区 2 次低温过程特征分析年 11 月 21 日 20:00, 随着乌拉尔山东侧高压脊的减弱,500hPa 冷空气经西伯利亚向南爆发,-40 的冷中心已移至华北西北部 ( 图 3b 中虚线 ),925hPa 的冷中心移至华北北部地区后稳定少动 ( 图 3b 中实线 ) 大连上空 850hPa 以上的气温升降不明显, 而 925hPa 以下的温度降幅较大 ( 图 3d) 此次低温前 24h(21 日 08:00), 大连上空逆温出现在 m( hPa) 之间, 逆温层厚度与第一次低温前的相同, 但逆温层底部明显偏高逆温层底部和顶部的气温分别为 -5.4 和 -0.6, 逆温梯度近 5, 大连站 T min 为 0.2 ( 图 4c) 降温期间, 逆温层底部和顶部高度分别降至 1000m(900hPa) 和 1500m(850hPa), 逆温层厚度减至降温前的一半 ; 逆温层底部温度顶部温度 -11.5, 逆温梯度降至近 3, 大连站 T min 为 -7.1 ( 图 4d) 第 2 次低温前 24h 和低温期间逆温层内湿度随高度的变化与第 1 次相同, 由锋面逆温转为下沉逆温由大连低温期间的温度场和湿度场垂直结构可以看出,2 次降温前均存在显著的锋面逆温, 降温期间为下沉逆温降温期间, 第 1 次逆温层底部高度不变, 逆温层厚度和逆温梯度明显增加 ; 第 2 次逆温层顶部高度显著下降, 逆温层厚度和逆温梯度明显降低图年 11 月 23 日 08:00(a) 24 日 08:00(b) 和 2016 年 11 月 21 日 08:00(c) 22 日 08:00(d) 大连探空廓线 Fig.4 Thesoundingcurvesat08:00BST23(a),08:00BST24(b)November2015, 08:00BST21(c)and08:00BST22(d)November2016atDalianstation 3.2 锋区特征上述分析表明,2 次低温均是冷气团影响的结果冷气团推进的过程中常伴有冷锋活动以 u v 表示水平风速的纬向和经向分量,θ se 表示假相当位温, 在 p 坐标系中略去非绝热加热项后, 锋生函数可表示为 [20-21] : F n = d θ se dt F n1 =- θ se 2 D (1) F n2 = θ se 2 (E2 st+e 2 sh) 1/2 cosβ (2)

6 78 干旱气象 35 卷 θ se ( ) F n3 =- 1 θ se w θ se p x x + θ se w y y F n =F n1 +F n2 +F n3 (3) 其中,D = u x + v 为水平散度,E y st = u x - v 为伸 y 展形变,E sh = v x + u 为切变形变散度项 F y n1 表示在水平辐合 (D<0) 或水平辐散 (D>0) 产生的水平温度梯度的增加或减弱 ; 变形项 F n2 表示整个水平变形产生的锋生作用, 其中 β 为 θ se 等值线与伸长轴之间的夹角,β<45 时, 沿伸长轴有锋生, 即风场的变形项总是有锋生作用 ; 倾斜项 ( 或扭转项 )F n3 是由于水平分布不均匀的垂直速度和假相当位温造成的式 (3) 中每一项为正值时表示锋生, 为负时表示锋消分析 2 次低温前 24h 的 850hPa 锋生强度可以看出, 低层锋区均已到达渤海上空 ( 图略 ) 降温期间, 第 1 次的锋生强度为 K m -1 s -1, 比第 2 次的 K m -1 s -1 明显偏强, 锋生区域范围更大 ( 图 5) 第 1 次低温期间锋区东南移至山东半岛东北部的黄海北部海域 ( 图 5a), 锋生函数由增至 K m -1 s -1, 锋生作用明显加强, 锋生函数的大值区与假相当位温等值线密集区基本一致, 均呈东北西南向分布第 2 次低温前 24h(21 日 08:00), 低层锋区在华北地区西部 ( 图略 ), 低温期间锋区向东南偏南方向移动, 假相当位温等值线密集区移至山东半岛东南部的黄海中部海域 ( 图 5b), 大连低层的假相当位温等值线稀疏, 锋生函数由 K m -1 s -1 降至不足 K m -1 s -1, 锋生作用明显减弱在垂直剖面上, 锋区内假相当位温等值线的密集程度和倾斜转折点的高度存在较大差异 ( 图 6) 2 次低温期间,925hPa 以下的等温线随高度向南倾斜, 其上向北倾斜, 说明降温时大连均位于高空槽前, 大连上空中高层锋区的向南移动较之低层相对缓慢, 表明对流层中高层的冷空气主要是自对流层顶向下的伸展, 而低层的冷空气主要是由北向南的扩散 [22] 第 1 次低温期间, 锋区内假相当位温和温度等值线更密集, 等值线倾斜转折点的高度明显偏低, 逆温层内等值线随高度向北倾斜度更大, 降温发生在逆温层增厚和逆温梯度增大的过程中第 2 次低温期间 ( 图 6b),900hPa 以下假相当位温等值线近乎垂直, 锋区内的斜压性明显减弱, 逆温层厚度浅薄, 逆温梯度减小 3.3 冷空气路径分析 2 次降温期间的冷平流 ( 图 7 中阴影 ) 纬向风速和水平风的垂直剖面 ( 图 7) 可以看出, 第 1 次降温期间 ( 图 7a), 冷平流主要分布在大连东北部的对流层中低层, 与自内蒙古中部东移至吉林中部地区的冷槽相对应 ; 大连地区 500hPa 以下为下沉气流, 不断将中层的冷空气携带至低层,925hPa 以下的冷平流由降至 K s -1 ; 与此同时, 吉林东南部 925hPa 有 <-16 的冷空气堆, 而大连边界层附近为东北风, 不断将东北地区低层冷空气向西南输送至大连地区, 冷空气自上而下楔形快速向南侵入, 逆温层厚度增加, 逆温梯度加大, 加剧了大连地面温度的下降图年 11 月 24 日 02:00(a) 和 2016 年 11 月 22 日 02:00(b)850hPa 假相当位温 ( 等值线, 单位 :K) 和锋生函数场 ( 阴影, 单位 :10-10 K m -1 s -1 ) Fig.5 Horizontaldistributionsof850hPapseudo-equivalentpotential temperature(contours,unit:k)andfrontogenesisfunction(shading,unit:10-10 K m -1 s -1 ) at02:00bst24november2015(a)and02:00bst22november2016(b)

第 1 期梁军等 :2015/2016 年初冬大连地区 2 次低温过程特征分析 79 图 6 2015 年 11 月 24 日 08:00(a) 和 2016 年 11 月 22 日 08:00(b) 过大连 (121.6 E) 的假相当位温 ( 实线, 单位 :K) 和温度 ( 虚线, 单位 : ) 经向剖面 ( 图中方块为大连 ) Fig.

6 Eat08:00BST24November 2015(a)and08:00BST22November2016(b)(TheblacksquaresshowDalian) 图 7 2015 年 11 月 24 日 08:00(a) 和 2016 年 11 月 22 日 08:00(b) 过大连 (121.

7 第 1 期梁军等 :2015/2016 年初冬大连地区 2 次低温过程特征分析 79 图年 11 月 24 日 08:00(a) 和 2016 年 11 月 22 日 08:00(b) 过大连 (121.6 E) 的假相当位温 ( 实线, 单位 :K) 和温度 ( 虚线, 单位 : ) 经向剖面 ( 图中方块为大连 ) Fig.6 Verticalcros-sectionsofpseudo-equivalentpotentialtemperature(solidlines,Unit:K) andtemperature(dashedlines,unit: )pasing121.6 Eat08:00BST24November 2015(a)and08:00BST22November2016(b)(TheblacksquaresshowDalian) 图年 11 月 24 日 08:00(a) 和 2016 年 11 月 22 日 08:00(b) 过大连 (121.6 E) 的温度平流 ( 阴影, K s -1 ), 纬向风 ( 实线, 单位 :m s -1 ) 和水平风矢量 ( 单位 :m s -1 ) 经向剖面 ( 图中方块为大连 ) Fig.7 Verticalcros-sectionsoftemperatureadvection(shadedareasforit K s -1 ), uwind(solidlines,unit:m s -1 )andhorizontalwindfieldpasing121.6 Eat08:00BST24 November2015(a)and08:00BST22November2016(b)(TheblacksquaresshowDalian) 第 2 次降温期间 ( 图 7b), 随着冷空气向南爆发, 冷平流贯穿大连及其以南地区的整个对流层降温初期强冷平流已由高层向下输送至 hPa 之间随着大连西侧低层偏北风的加大, 将冷空气向东南偏南输送至大连以南地区, 其上 925hPa 的冷平流维持在 ~ K s -1 之间, 大连低层的逆温层厚度迅速变薄, 逆温梯度减小, 最低气温 (-7.1 ) 高于第 1 次 (-10.5 ) 上述分析表明,2 次低温期间均伴随冷空气自对流层中层向下伸展至低层的过程, 但第 1 次低温时低层的冷平流从吉林东南部向西南侵入大连地区, 第 2 次则是从华北地区经渤海东移至大连地区, 冷空气流经的下垫面不同, 其产生的温度变化也有所差异 4 小结 (1) 第 1 次低温发生在乌拉尔山东侧高压脊发展维持阶段, 低层冷空气从吉林东南部地区自上而下楔形快速向西南侵入, 锋生作用加强, 逆温层增厚, 逆温梯度增大, 加剧了大连地面温度的下降 (2) 第 2 次低温发生在乌拉尔山东侧高压脊减弱崩溃阶段, 对流层整层冷空气从华北西北部向东

8 80 干旱气象 35 卷南偏南方向爆发, 锋生作用偏弱, 逆温层变薄, 逆温梯度减小, 大连地面温度的下降幅度明显偏小 2 次低温的对比研究表明, 环流背景不同, 温度场锋区结构冷空气路径等存在明显差异值得关注的是, 东北地区回流冷空气的影响容易导致大连地区的极端低温如 2011 年 12 月 30 日和 2012 年 1 月 23 日大连东北部的庄河地区最低气温突破历史同期极值, 而数值预报对此类最低气温的预报均偏高因此, 降温发生的环境冷空气流经的下垫面及温度结构, 对大连地区此类极端低温有一定的指示意义, 可为实际预报提供参考参考文献 [1] 琚建华, 任菊章, 吕俊梅. 北极涛动年代际变化对东亚北部冬季气温增暖的影响 [J]. 高原气象,2004,23(4): [2] 王遵娅, 丁一汇. 近 53 年中国寒潮的变化特征及其可能原因 [J]. 大气科学,2006,30(6): [3] 李海花, 刘大锋. 新疆阿勒泰地区冬季低温日数气候特征 [J]. 干旱气象,2013,31(3): [4] 黄琰, 封国林, 董文杰. 近 50 年中国气温降水极值分区的时空变化特征 [J]. 气象学报,2011,69(1): [5] 白美兰, 郝润全, 李喜仓, 等.1961~2010 年内蒙古地区极端气候事件变化特征 [J]. 干旱气象,2014,32(2): [6] 王素艳, 李欣, 郑广芬, 等.21 世纪以来宁夏冬季气温异常及 500hPa 环流特征 [J]. 干旱气象,2014,32(4): [7] 孙丞虎, 任福民, 周兵, 等.2011/2012 年冬季我国异常低温特征及可能成因分析 [J]. 气象,2012,38(7): [8]DingYH.Build-up,airmastransformationandpropagationof SiberianhighanditsrelationtocoldsurgeinEastAsia[J].Atmos Phys,1990,44: [9] 丁一汇, 蒙晓. 一次东亚寒潮爆发后冷涌发展的研究 [J]. 气象学报,1994,52(4): [10] 张培忠, 丁一汇, 郭春生, 等. 东亚寒潮高压的位涡诊断研究 [J]. 应用气象学报,1994,5(1): [11]BoyleJS.Comparisonofthesynopticconditioninmid-latitudes accompanyingcoldsurgesovereastasiaforthemonthsofdecem ber1974and1978.partⅠ:monthlymeanfieldsandindividual events[j].monwearev,1986,114(5): [12]BoyleJS.Comparisonofthesynopticconditioninmid-latitudes accompanyingcoldsurgesovereastasiaforthemonthsofdecem ber1974and1978.partⅡ:relationofsurgeeventstofeaturesof thelongertermmeancirculation[j].monwearev,1986,114 (5): [13] 马晓晴, 丁一汇, 徐海明, 等.2004/2005 年冬季强寒潮事件与大气低频波动关系的研究 [J]. 大气科学,2008,32(2): [14] 李勇, 陆日宇, 何金海. 影响我国冬季温度的若干气候因子 [J]. 大气科学,2007,31(3): [15] 彭月, 周盛, 樊志超, 等. 精细化预报产品在长沙的应用和温度检验 [J]. 干旱气象,2015,33(5): [16] 刘抗, 李照荣, 杨瑞鸿, 等. 甘肃省乡镇精细化客观要素预报方法研究 [J]. 干旱气象,2015,33(5): [17] 杜小玲, 高守亭, 彭芳.2011 年初贵州持续低温雨雪冰冻天气成因研究 [J]. 大气科学,2014,38(1): [18] 曾明剑, 陆维松, 梁信忠, 等.2008 年初中国南方持续性冰冻雨雪灾害形成的温度场结构分析 [J]. 气象学报,2008,66(6): [19] 李登文, 乔琪, 魏涛.2008 年初我国南方冻雨雪天气环流及垂直结构分析 [J]. 高原气象,2009,28(5): [20] 丁一汇. 天气动力学中的诊断分析方法 [J]. 北京 : 科学出版社,1989: [21] 侯俊, 管兆勇. 华东地区 6 7 月锋生的气候学特征及环流结构 [J]. 气象学报,2013,71(1):1-22. [22] 刘会荣, 李崇银. 干侵入对济南 7.18 暴雨的作用 [J]. 大气科学,2010,34(2):

9 第 1 期梁军等 :2015/2016 年初冬大连地区 2 次低温过程特征分析 81 DiagnosticAnalysisofTwoLow-temperatureProceses indalianinearlywinterof2015and2016 LIANGJun 1,HUANGTing 1,ZHANGShengjun 2,LIXuesong 1 (1.DalianMeteorologicalObservatoryofLiaoningProvince,Dalian116001,China; 2.StateKeyLaboratoryofSevereWeather,ChineseAcademyofMeteorologicalSciences,Beijing100081,China) Abstract:TwolowtemperatureprocesesduringthethirddekadinNovember2015and2016occuredinDalianwhichgaverisetoseri oustemperaturedrops.duringcoldairinvasion,thetemperatureatlower-layerinnovember2016waslowerthanthatinnovember 2015overDalian,buttheminimum surfaceairtemperatureforthelaterwas-10.5,whichwasthecoldestatsametimesince 1971.ByusingtheNCEP/NCARreanalysisdata,conventionalobservationsandthesoundingdatafrom GTS1digitalradiosondein Dalian,comparativeanalysisweremadeaboutcharacteristicsofthelargescalecirculation,thetemperaturefield,frontalstructureand thecoldair strackasociatedwiththetwolow-temperatureprocesesindalianfrom23to24nov2015andfrom21to22nov2016. Theresultsshowthatthelargescalecirculationsoftwolow-temperatureproceseswerediferent.Forthefirstproces,theblocking ridgeovertheeastoftheuralswasbuildinganddeveloping,anddalianwaslocatedinfrontof500hpatrough.inthelowertropo sphere,thecoldairfromthesoutheastofjilinprovinceoutbroketowardsthesouthwestandintrudedintodalian.high-levelwarmair flowandcoldairflowinlowertropospherewouldbebenefitfortheformationoftheinversionlayeratlower-layer.meanwhile,coldair flowathighlatitudemovedrapidlytowarddalian.interactionbetweenwarmairandcoldairwaspronetoformationofθ se frontalzone. Low-temperatureoverDalianappearedinthefrontogenesisofcoldfrontinthelowerlayer.Whensurfacetemperaturedecreased,the thicknesofinversionlayerwasthicker,itsgradientwaslarger.minimumtemperatureindalianwasthelowestduringthethirddekad innovember.forthesecondone,dalianwasalsolocatedinfrontof500hpatrough,buttheblockingridgeovertheeastoftheurals wasweakeningandcolapsing.thecoldairfromthenorthwestofnorthchinamovedtowardsthesoutheastandcoldcoresfromlowerto upperlevelwerelocatedinthenorthofshandongpeninsula.comparedwiththefirstone,thefrontogenesiswasweaker,thethicknes ofinversionlayerwasthinneranditsgradientwassmaler,whichresultedinlestemperature-droppingoverdaliancorespondingly. Thediferentunderlyingsurfacescouldleadtothediferentminimumtemperatures.ThebackflowcoldairfromthenortheastChinaeas ilyledtoextremelowtemperatureinsomeareasofdalian. Keywords:lowtemperature;blockingridge;inversionlayer;comparison

气象第卷第期对流不稳定度

气象第卷第期对流不稳定度张芳华张涛周庆亮杨克明国家气象中心北京中国气象科学研究院灾害天气重点实验室利用上海自动观测站资料的逐小时分析资料水汽云图和多普勒雷达探测等资料对年月日上海飑线天气过程进行天气动力学诊断分析结果表明上海处在上干冷下暖湿的不稳定大气层结中对流层上层干冷空气的侵入和边界层暖湿气流强烈辐合是飑线天气的触发机制飑线以断续线型与后续线型相结合的型式形成在对流单体的右侧不断新生单体