東北冷渦

目錄

[隱藏顯現(xiàn)]

1 簡介

2 詳解

3 時空分布

4 影響前夏天氣的主要環(huán)流系統(tǒng)

5 冷渦活動的“氣候效應”

6 冷渦系統(tǒng)為何易致局地暴雨

7 近年出現(xiàn)情況

8 相關研究

東北冷渦是造成東北地區(qū)低溫冷海、持續(xù)陰雨洪澇、冰雹和雷雨大風等突發(fā)性強對流天氣的重要天氣系統(tǒng)，對東北地區(qū)的天氣氣候有重大影響。他的老家在北緯35-60度，東經(jīng)115-145度范圍內(nèi)；生成后也集中在東北地區(qū)及其附近上空活動。東北冷渦是從地面到6000米上空的一個冷性氣柱，在500百帕天氣圖上至少能分析出一條閉合等高線，并有冷中心或明顯冷槽配合；這個冷性氣柱呈逆時針方向且不斷旋轉(zhuǎn)，在它旋轉(zhuǎn)的過程中，會有一股股冷空氣甩出來，產(chǎn)生降水。由于東北冷渦是個深厚的天氣系統(tǒng)，移動緩慢維持時間比較長，其影響一般為3～5天，甚至更長。

初春時沈城遭遇到一個比較少見的天氣系統(tǒng)——東北冷渦。

東北冷渦的老家在北緯35-60度，東經(jīng)115-145度范圍內(nèi)，生成后也集中在東北地區(qū)及其附近上空活動。它是從地面到6000米上空的一個冷性氣柱，在500百帕天氣圖上至少能分析出一條閉合等高線，并有冷中心或明顯冷槽配合。這個冷性氣柱呈逆時針方向且不斷旋轉(zhuǎn)，在它旋轉(zhuǎn)的過程中，會有一股股冷空氣“甩”出來，產(chǎn)生降水。由于東北冷渦是個深厚的天氣系統(tǒng)，移動緩慢，維持時間比較長，其影響一般為3～5天，甚至更長。俗話說，“東北冷渦性無常”，在東北冷渦的影響下，可能出現(xiàn)低溫、連陰雨、冰雹和雷雨大風等強對流天氣，造成災害。 東北冷渦一年四季都可能出現(xiàn)，但夏季出現(xiàn)的幾率要明顯大于冬季。東北冷渦活動的最大密集帶從4月份開始逐漸向南移動，6月份達到最南端，冷渦也達到其活動的最強盛期。

冷渦密集區(qū)初春主要出現(xiàn)在東北平原的北部，位于北緯52度左右，且呈緯向分布。另一個主要的密集區(qū)位于東北平原的中部和西北日本海沿岸。

從統(tǒng)計分析資料來看，初春季節(jié)出現(xiàn)如此偏南且維持時間較長的東北冷渦實屬歷史少見，歷史上僅在1975年3月29～31日、1994年3月24～25日、1997年3月29～30日出現(xiàn)過，為十年一遇。

東北冷渦一年四季都可能出現(xiàn)，但夏季出現(xiàn)的幾率要明顯大于冬季。東北冷渦活動的最大密集帶從4月份開始逐漸向南移動。冷渦密集區(qū)初春主要出現(xiàn)在東北平原的北部，大約位于北緯52度左右，且呈緯向分布。另一個主要的密集區(qū)位于東北平原的中部和西北日本海沿岸。一般情況下，出現(xiàn)在北緯40-45度區(qū)域內(nèi)的東北冷渦常常給遼寧帶來連續(xù)幾天的間斷性降水、持續(xù)多日的氣溫下降天氣，40-45度區(qū)域內(nèi)的東北冷渦在初春時節(jié)出現(xiàn)頻率較低。

我國對東北冷渦作了大量研究，在業(yè)務預報中也總結(jié)了一些經(jīng)驗，但仍有許多問題沒有得到較好的解決，例如，冷渦帶來的天氣有多種表現(xiàn)形式，有些產(chǎn)生強的暴雨天氣，有些沒有任何降水，怎樣區(qū)分冷渦降水的強度一直是未解決的問題；夏季冷渦降水大都是對流降水，突發(fā)性和局地性強，降水落區(qū)的預報一直是業(yè)務難點；冷渦帶來的洪澇和夏季低溫都是長時間持續(xù)的結(jié)果，冷渦持續(xù)性的預報目前還沒有好的方法。

東北冷渦天氣特點在國內(nèi)研究很多。東北冷渦一年四季均可出現(xiàn)，6月是東北冷渦活動的盛期，也是東北的冷渦雨季，其次是7月。平均每次冷渦過程持續(xù)4天左右，最長可達13天。東北冷渦是影響東北地區(qū)前夏天氣的主要環(huán)流系統(tǒng)，其盛期幾乎與江淮梅雨同期。

東北冷渦經(jīng)常產(chǎn)生局地暴雨，占總數(shù)的22%，區(qū)域性暴雨較少，僅占7%，未出現(xiàn)過大范圍特大暴雨。降水分布有明顯的季節(jié)性，反映出暖濕氣流在冷渦降水中的重要性。

東北冷渦在東北地區(qū)的頻發(fā)性、持續(xù)性決定了它對東北地區(qū)天氣氣候的重大影響。從行星尺度講，東北夏季70%的低溫時段是由冷渦造成的，近40%的東北冷渦能夠產(chǎn)生連陰雨天氣。從天氣尺度講，冷渦生成初期可誘發(fā)溫帶氣旋，產(chǎn)生區(qū)域性降水，是重要的區(qū)域性降水型。然而東北冷渦最引人關注的特點是連續(xù)幾天在一個地區(qū)附近產(chǎn)生短時暴雨等強對流天氣。在東北冷渦的形成、發(fā)展、持續(xù)，甚至消退期均可伴隨暴雨、冰雹、雷暴、短時大風，甚至龍卷等強對流天氣。由于對流系統(tǒng)尺度小，其突發(fā)性、連續(xù)性、降水量級、落區(qū)預報的高難度性是東北其他任何天氣系統(tǒng)不可比擬的。

研究發(fā)現(xiàn)，梅雨期降水量和東北冷渦存在顯著的相關關系, 東北冷渦越強, 梅雨量很可能偏多, 東北冷渦越弱, 梅雨量很可能偏少。因為在東北冷渦強年,冷渦能夠引導北方“干冷”空氣南侵, 與低層強盛西南暖濕氣流在梅雨區(qū)北緣交匯, 形成“上干下濕”的不穩(wěn)定層結(jié), 在上升運動的觸發(fā)下,導致梅雨量偏多,而東北冷渦弱年情況正好相反。所以，頻繁的東北冷渦活動具有顯著的“氣候效應”，這種“氣候效應”既影響東北地區(qū)對流層低層的月平均氣溫,也影響東亞地區(qū)梅雨。 從對東北冷渦與華南前汛期降水的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn), 前汛期東北冷渦強度與華南降水存在顯著的正相關, 東北冷渦強年, 前期東亞冬季風偏弱, 同期東亞夏季風異常爆發(fā)提前且偏強, 西太平洋副熱帶高壓位置偏南, 華南地區(qū)低層上升運動發(fā)展, 降水偏多; 東北冷渦偏弱年, 前期東亞冬季風偏弱, 同期東亞夏季風爆發(fā)推遲且偏弱, 西太平洋副熱帶高壓位置偏北, 華南地區(qū)低層下沉運動發(fā)展, 降水偏少。

事實上，東北冷渦是造成東北地區(qū)局地暴雨的主要天氣系統(tǒng)，它在區(qū)域性大暴雨或區(qū)域暴雨中所占比例相對要小得多。根據(jù)黑龍江省氣象局1985年~1994年出現(xiàn)的冰雹過程統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，83次冰雹過程中由冷渦系統(tǒng)影響的占75.9%，1972年~1991年哈爾濱氣象站觀測到的55次颮線中與冷渦有關的有35次。 由于冷渦是從對流層中高層延伸到低層的冷性渦旋，氣團屬性相對均一，若沒有其他系統(tǒng)的配合不會帶來大范圍的強降水，但由于東北冷渦高空溫度比較低，當?shù)蛯佑屑訜釙r（如暖平流、太陽輻射）則會導致層結(jié)不穩(wěn)定，常常發(fā)生強對流，產(chǎn)生冰雹、雷暴、局地暴雨等天氣。另外，東北冷渦的準靜止性，可使這類天氣反復發(fā)生。 不均勻地形有利于中尺度系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展：地形抬升、緯向次級環(huán)流和小股弱冷空氣共同作用是大暴雨產(chǎn)生的重要原因。數(shù)值試驗表明，大小興安嶺和長白山等地形對嫩江、松花江流域東北冷渦的暴雨形成有重要的作用，特別是對暴雨的落區(qū)和范圍影響最大，對強度的影響次之。 特定的環(huán)流形勢和充沛水汽條件能夠產(chǎn)生區(qū)域性暴雨：雖然冷渦暴雨更多的表現(xiàn)為局地強對流天氣，但是如果西太平洋副熱帶高壓北進后,低緯天氣系統(tǒng)對西風帶低值系統(tǒng)降水產(chǎn)生加強作用,同時有充沛的水汽輸送，則能夠產(chǎn)生區(qū)域性大暴雨，冷渦長時間維持則可能出現(xiàn)大范圍洪澇，例如1998年松嫩流域大洪水。

2008年3月24-28日，東北冷渦造成了遼寧持續(xù)5天的連續(xù)性小雨或雨夾雪天氣，24-28日全省平均降水量4.5毫米，居歷史同期第六位，冷渦影響期間全省平均氣溫為4℃，較前期下降了2.4℃。從統(tǒng)計分析資料來看，初春季節(jié)出現(xiàn)如此偏南且維持時間較長的東北冷渦屬歷史少見，歷史上僅在1975年3月29-31日、1994年3月24-25日、1997年3月29-30日出現(xiàn)過，為十年一遇。

對東北冷渦及其引發(fā)的天氣現(xiàn)象一直是氣象科技工作者關注和研究的問題，我國對東北冷渦暴雨的研究可追溯到1950年，先后有多位氣象學家對東北冷渦產(chǎn)生的暴雨、雷暴、冰雹等進行研究。但由于東北冷渦的“不定性”，導致預報員對東北冷渦對流性降水的強度、落區(qū)、時間很難把握，以致東北冷渦的強對流預報一直成為困擾預報員的難點。近年來，東北地區(qū)氣象工作者在借鑒前輩研究成果的基礎上，針對東北冷渦強對流天氣的預報問題，開展對東北冷渦誘發(fā)中尺度系統(tǒng)的機制及其演變規(guī)律的研究，希望通過研究，揭示東北冷渦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征及其中尺度系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展的物理機制、東北冷渦中尺度對流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征等，提高東北冷渦強對流天氣的整體預報水平。相信在氣象工作者的努力下，揭開東北冷渦的面紗之日很快就會到來。