ISSN 1004-4965

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南方持续性低温雨雪事件的环流特征及影响因子分析

朱华 张海涛 周朝荣

朱华, 张海涛, 周朝荣. 南方持续性低温雨雪事件的环流特征及影响因子分析[J]. 热带气象学报, 2025, 41(3): 413-426. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.036
引用本文: 朱华, 张海涛, 周朝荣. 南方持续性低温雨雪事件的环流特征及影响因子分析[J]. 热带气象学报, 2025, 41(3): 413-426. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.036
ZHU Hua, ZHANG Haitao, ZHOU Chaorong. Circulation Characteristics and Drivers of Persistent Cold Rain and Snow Events in Southern China[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2025, 41(3): 413-426. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.036
Citation: ZHU Hua, ZHANG Haitao, ZHOU Chaorong. Circulation Characteristics and Drivers of Persistent Cold Rain and Snow Events in Southern China[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2025, 41(3): 413-426. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.036

南方持续性低温雨雪事件的环流特征及影响因子分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2025.036
基金项目: 

南方电网科技项目 YNKJXM20222270

详细信息
    通讯作者:

    朱华,男,云南省人,工程师,主要从事数字化与网络安全方面工作。E-mail: Zhuhua_987@163.com

  • 中图分类号: P458.121.1

Circulation Characteristics and Drivers of Persistent Cold Rain and Snow Events in Southern China

  • 摘要: 利用常规观测资料和NCEP再分析资料,定义并识别了1960—2019年南方地区持续性低温雨雪天气过程。结果表明,欧亚中高纬大型槽脊系统是南方持续性低温雨雪过程的关键环流特征,包括单阻横槽型、两槽一脊型和平直环流型三种类型,前两者分别在乌拉尔山区域、贝加尔湖附近有阻塞高压或高压脊。其中单阻横槽型高空槽脊最强,冷空气路径偏西,低层冷高压最强,导致南方低温雨雪期间平均气温最低,持续时间最长、影响范围最大。这些稳定的高空槽脊形势,伴随地面强冷空气和暖湿水汽输送,共同影响造成南方持续性低温雨雪天气过程。通过相关性分析,发现500 hPa极涡、欧亚中高纬度的高压脊、高原槽,地面西伯利亚高压,以及赤道中东太平洋海温是影响南方冬季持续性低温雨雪天气年际变化的关键区域和关键因子。

     

  • 图  1  南方持续性低温雨雪事件发生时段(a,蓝色:单阻横槽型;黄色:两槽一脊型;紫色:平直环流型) 和发生频次(b)空间分布图

    图  2  南方冬季(12—2月)持续性低温雨雪过程的年际变化

    a. 总日数、累积影响范围、发生频次;b. 平均持续日数、平均影响范围。

    图  3  各类型低温雨雪过程平均(左)500 hPa、(右)700 hPa高度场(等值线,单位:dagpm)及其距平场(填色,单位:dagpm) 和风场(箭头,单位:m·s-1)

    a~b为单阻横槽型;c~d为两槽一脊型;e~f为直环流型。

    图  4  各类型低温雨雪过程平均850 hPa高度场(等值线,单位:dagpm)及其距平场(填色,单位:dagpm)和风场(箭头,单位:m∙s-1)(左);海平面气压场(等值线,单位:hPa)及其距平场(填色,单位:hPa)和1 000 hPa风场(箭头,单位:m∙s-1)(右)

    a~b为单阻横槽型;c~d为两槽一脊型;e~f为直环流型。

    图  5  南方所有低温雨雪过程平均700 hPa的比湿(填色,单位:g∙kg-1)及风场(箭头,单位:m∙s-1)(a);水汽通量(箭头,单位:kg∙m-1∙hPa-1∙s-1)及水汽通量散度(填色,单位:kg∙m-2∙hPa-1∙s-1)(b)

    图  6  南方所有低温雨雪过程500 hPa(a)、850 hPa(b)、近地层(c)平均气温(等值线,单位:℃)

    图  7  南方所有低温雨雪过程平均925 hPa温度平流(等值线+填色,单位:℃·s-1)(a);850 hPa与925 hPa温差(等值线+填色,单位:℃)(b)

    图  8  南方冬季持续性低温雨雪过程总日数(a)、平均持续日数(b)年际时间序列与500 hPa位势高度场;总日数(c)、平均持续日数(d)与500 hPa纬向风场的相关系数分布图

    打点区域表明相关系数通过0.05显著性双边t检验。

    图  9  南方冬季持续性低温雨雪过程总日数与海平面气压场(a)、平均持续日数与1 000 hPa位势高度场(b)的相关系数分布图

    打点区域表明相关系数通过0.05显著性双边t检验。

    图  10  南方冬季持续性低温雨雪过程平均持续日数与同期冬季(a)、前期秋季(b)海温场的相关系数分布图

    打点区域表明相关系数通过0.05显著性双边t检验。

    表  1  南方冬季持续性低温雨雪事件的年代际变化(12—2月)

    年代 1960s 1970s 1980s 1990s 2000s 2010s
    频次 26.5 30.5 27.5 27.5 17.5 24
    年平均影响日数/d 23.1 26.1 24.9 22.3 15.4 22.3
    平均气温/℃ 1.1 1.3 1.3 1.4 1.3 1.4
    平均降水强度/(mm·d-1) 1.6 1.3 1.6 2.0 1.8 1.5
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    表  2  各类南方持续性低温雨雪事件的主要特征

    类型 总影响日数/d 平均影响日数/d 累计影响范围/(106 km2) 平均影响范围/(105 km2) 平均气温/℃
    P1 568 8.9 24.4 3.8 1.2
    P2 417 8.7 15.7 3.3 1.6
    P3 435 7.8 19.5 3.5 1.5
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  • [1] 黄子芹, 阳薇, 赖英度. 2008年资源县罕见雨雪冰冻灾害及防御对策初探[J]. 气象研究与应用, 2008, 29(S2): 22-24.
    [2] 黄珍珠, 杜尧东, 潘蔚娟, 等. 2008年广东罕见寒冷灾害的特点、影响及防寒减灾对策[J]. 广东气象, 2008, 30(1): 8-11.
    [3] 徐雅雯, 吴可可, 朱丽蓉, 等. 中国南方雨雪冰冻灾害受损森林植被研究进展[J]. 生态环境学报, 2010, 26(6): 1 485-1 494.
    [4] 丁一汇, 王遵娅, 宋亚芳, 等. 中国南方2008年1月罕见低温雨雪冰冻灾害发生的原因及其与气候变暖的关系[J]. 气象学报, 2008, 66 (5): 808-825.
    [5] 吴乃庚, 林良勋, 李天然, 等. 2008年初广东罕见低温雨雪冰冻天气的成因初探[J]. 广东气象, 2008, 30(1): 4-7.
    [6] 李艳玉, 王艳兰, 蒋冬雁, 等. 2008年初桂林低温雨雪冰冻灾害天气特征及预报技术分析[J]. 气象研究与应用, 2009, 30(S2): 50-52.
    [7] 李崇银, 杨辉, 顾薇. 中国南方雨雪冰冻异常天气原因的分析[J]. 气候与环境研究, 2008, 13(2): 113-122.
    [8] 陶诗言, 卫捷. 2008年1月我国南方严重冰雪灾害过程分析[J]. 气候与环境研究, 2008, 13(4): 337-350.
    [9] 王东海, 柳崇健, 刘英, 等. 2008年1月中国南方低温雨雪冰冻天气特征及其天气动力学成因的初步分析[J]. 气象学报, 2008, 66(3): 405-422.
    [10] 杨贵明, 孔期, 毛冬艳, 等. 2008年初"低温雨雪冰冻" 灾害天气的持续性原因分析[J]. 气象学报, 2008, 66(5): 837-850.
    [11] 高安宁, 陈见, 李生艳, 等. 2008年华南西部罕见低温冷害天气成因分析[J]. 热带气象学报, 2009, 25(1): 110-116.
    [12] 张春艳, 张耀存. 2008年初持续性低温雨雪冰冻事件的东亚高空急流特征[J]. 热带气象学报, 2013, 29(2): 306-314.
    [13] 姚蓉, 许霖, 张海, 等. 湖南2008/2011年两次低温雨雪冰冻灾害成因与影响对比分析[J]. 灾害学, 2012, 27(4): 75-79.
    [14] 钱维宏, 张宗婕. 南方持续低温冻雨事件预测的前期信号[J]. 地球物理学报, 2012, 55(5): 1 501-1 512.
    [15] 李灿, 张端禹, 冯明, 等. 南方极端低温雨雪冰冻过程天气学特征分析[J]. 暴雨灾害, 2009, 28(4): 321-327.
    [16] 覃志年, 钟利华, 刘莉红, 等. 2008年初广西异常低温雨雪冰冻天气影响因子分析[J]. 气象, 2010, 36(10): 14-20.
    [17] 朱秋宇, 何慧, 周秀华, 等. 广西持续性低温雨雪冰冻过程特征和气候成因分析[J]. 气象研究与应用, 2019, 40(1): 38-41.
    [18] 陆虹, 周秀华, 黄卓, 等. 华南地区低温雨雪事件的时空变化特征[J]. 生态学杂志, 2019, 38(1): 237-246.
    [19] 宗海锋, 布和朝鲁, 彭京备, 等. 中国南方大范围持续性低温、雨雪和冰冻组合性灾害事件: 客观识别方法及关键特征[J]. 大气科学, 2022, 46(5): 1 055-1 070.
    [20] ZHANG H, QIN J, LI Y. Climatic background of cold and wet winter in southern China: Part I. Observational analysis[J]. Climate Dyn, 2011, 37(11-12): 2 335-2 354.
    [21] ZHANG Z, QIAN W. Identifying regional prolonged low temperature events in China[J]. Adv Atmos Sci, 2011, 28(2): 338-351.
    [22] QIAN X, MIAO Q, ZHAI P, et al. Cold-wet spells in mainland China during 1951-2011[J]. Nat Hazards, 2014, 74(2): 931-946.
    [23] 唐熠, 周秀华, 郑传新, 等. 广西重大低温雨雪冰冻过程500hPa信号场异常特征分析[J]. 气象, 2019, 45(10): 1 446-1 456.
    [24] 廖圳. 中国南方持续性低温雨雪冰冻事件环流分型特征[D]. 北京: 中国气象科学研究院.
    [25] 王艳兰, 伍静, 唐桥义, 等. 广西长低温雨雪冰冻过程环流特征及低温扰动分析[J]. 气象科技, 2022, 50(1): 75-84.
    [26] 布和朝鲁, 纪立人, 施宁. 2008年初我国南方雨雪低温天气的中期过程分析. Ⅰ: 亚非副热带急流低频波[J]. 气候与环境研究, 2008, 13 (4): 419-433.
    [27] 朱艳峰. 一个适用于描述中国大陆冬季气温变化的东亚冬季风指数[J]. 气象学报, 2008, 66(5): 781-788.
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-12-23
  • 修回日期:  2025-03-18
  • 网络出版日期:  2025-07-06
  • 刊出日期:  2025-06-20

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