连阴雨天气过程环流分析Word格式文档下载.docx

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张建海[9]等对xx年的春季连阴雨进行研究，发现此次连阴雨过程低层向南越赤道气流偏弱，南海至我国东南沿海西南风较常年异常偏强，西南气流主要由孟加拉湾西北气流向右越过中南半岛转向形成，为连阴雨天气输送了充沛的水汽。

本文利用所用降水资料为国家气象中心提供的6h降水观测资料，客观分析资料为NCEP再分析场（历史同期取1981-xx年同期平均值），分析了xx年早春江南地区连阴雨天气的大尺度环流特征和动力、热力学结构，并与历史同期形势进行对比，揭示了两者差异，以期为业务连阴雨天气预报提供参考依据。

1、连阴雨天气过程概况

xx年早春江南地区出现了历史罕见的早汛和低温冻害天气，这次低温连阴雨过程从2月20日开始，一直持续到3月10日才结束。

其特点一是降水强度强，2月20日~3月10日浙江、江西、福建和广东北部普遍有150mm以上的降水，比常年偏多50%~100%;

部分200mm以上，比常年偏多100%~200%;

浙、赣、闽三省交界处出现了300mm以上的降水，局部大于350mm,比常年偏多250%~300%.特点二是持续时间长，强降水日数明显偏多。

此次连阴雨天气始于2月20日，一直持续到3月10日，共持续了20天，中间只有2月27日一天的降水间隙期。

其中3月2日~7日连续6天出现大雨到暴雨天气。

特点三是温度偏低。

降水区大部分地区平均温度较常年偏低1~2°

C,局部偏低2~4°

C.持续的低温连阴雨天气对农业生产和人民生活造成了严重影响。

2、连阴雨过程环流分析

2.1200hPa环流特征分析

副热带西风急流对中国地区的降水及异常有着非常重要的影响，它能够在高空形成有利的辐散环流，并与低空急流发生动力耦合，因而与暴雨区有很好的对应关系[10,11].为了了解连阴雨期间副热带西风急流的特征，作200hPa风场距平图，从图1a可见，在连阴雨期间，在我国江淮流域-日本上空为偏西风距平，表明东亚副热带西风急流较常年偏强，而同时在低纬地区为偏东风距平，异常强盛的东西风急流在降水区上空构成了一个反气旋型距平环流，增强了高空的辐散气流，有利于强降水的出现。

分析这次连阴雨期间116°

~122°

E平均的200hPa散度场（图1b）发现，20日前，在30°

N附近为辐合区，而2月20日~3月10日期间在降水区上空的对流层高层稳定维持着辐散环流，辐散中心的位置与高层的反气旋环流异常正好是一致的，在辐散区北侧是西风异常，南侧东风异常。

高空强辐散区正好位于江南地区上空，为该地区的降水提供了非常有利的高空辐散条件。

而在对流层低层，高空辐散区南侧则稳定维持着气旋性辐合中心（图略），其南侧的西风距平对应着低层加强的西南气流。

高空急流与低层西南气流形成高层辐散低层辐合的配置结构，十分有利于该时期降水的维持和加强。

2.2500hPa环流特征分析

连阴雨是大气环流相对稳定、长波系统在一定地区停滞的产物，是中高纬西风带系统和中低纬副热带系统共同作用而形成的。

图2a为连阴雨期间500hPa平均高度场及其距平图。

由图可见，500hPa欧亚地区高纬环流具有较大的经向度，为“两槽一脊”形势：

位于乌拉尔山地区的高压脊较常年偏强，距平中心为120位势米;

鄂霍次克海和里海分别有两个低槽，高度距平为-80位势米以上，高压脊和低压槽均较常年偏强。

脊前槽后巴尔喀什湖以东至我国东北为一致宽广的西北气流，为连阴雨天气提供了持续的冷空气。

在低纬度地区，西太平洋副热带高压脊线位置在15°

N附近，较常年平均偏北2~3度。

常年平均的586线在低纬地区呈带状分布，阻断了低纬地区水汽的向北输送，因此常年此阶段我国南方地区降水较弱。

而xx年连阴雨期间，在孟加拉湾到南海地区为位势高度的低值区，有利于副高南部的水汽在南海附近向北输送。

位于里海的低槽稳定，其分裂的短波槽不断东移到达青藏高原以西地区后，由于地形阻挡而分岔，向北的一支经新疆-河西走廊，最后到达华北地区，为连阴雨天气输送了西路冷空气;

向南的气流沿青藏高原南麓向东南移动，到达孟加拉湾后使得南支槽强烈发展，南支槽距平为-40位势米，表明南支槽较常年偏强。

南支槽和副高在这样的配置下，使得孟加拉湾和西太平洋的水汽在南海汇合，并沿着副高西北侧输送到江南和长江中下游地区，为持续的连阴雨天气提供了源源不断的水汽。

由2月19日到3月10日110°

~130°

E平均的纬度-时间演变图看出，常年平均副高平均西段的脊线位于13°

~14°

N附近，584线在21°

N附近，xx年副高的脊线位于15~16°

N,584线位于22°

~24°

N,均比常年偏北2~3个纬距，副高的北抬与两次较明显的降水过程对应较好，3月4~5日降水最强的阶段584线北抬到了24°

N附近，副高的强度也有所加强。

由此可以发现连阴雨期间降水的加强都是伴随着副高的北抬和加强。

从xx年2月19日~3月12日沿着50°

~60°

N平均的位势高度纬向剖面（图3a）看，在连阴雨期间亚洲中高纬地区高压活动频繁，有两次比较明显的阻塞高压建立-东移的过程，在连阴雨期间在70°

E附近一直有阻塞存在，为我国南方持续的阴雨天气提供了一个稳定的阻塞形势背景。

此外青藏高原南侧有一支较强的南支锋区，在锋区上不断东移的南支槽是这次阴雨天气的主要影响系统之一。

从20°

~30°

N500hPa平均位势高度的时间纬向剖面图（图5b）上看到，在2月20日~3月10日，100°

E附近始终维持低的位势高度，表明南支槽稳定维持，在此期间，每当南支主槽有分裂小槽东移时，均造成降水的一次加强过程。

其中2月27日到3月上旬南支槽较前期加强，尤其是3月3日低值中心降到了568dagpm,达到了最低。

从南支槽强度和降水强度的对应关系上发现，强降水前一天南支槽达到最强，分裂的小槽东移，增强降水，之后南支槽开始减弱。

南支槽稳定维持，使得暖湿气流不断的沿着槽前西南气流输送到我国南方地区，为持续的阴雨天气提供了充沛的水汽。

综上所述，造成xx年江南连阴雨天气的成因有三方面，一方面是乌拉尔山地区长波脊的长久维持起了阻塞作用，使得贝加尔湖以东至鄂霍次克海地区的大低涡稳定维持，脊前槽后的偏北气流为连阴雨提供了冷空气条件。

另外一方面强盛的西亚低槽不断从槽中分裂小槽东移，北支越过西北地区，将冷空气输送到我国中东部地区;

南支到达孟加拉湾后使得西南气流加强，从而为连阴雨提供能量和充沛的水汽。

北方南下冷空气与南支槽前暖湿气流在长江流域交汇，形成切变线和静止锋，使降水持续，形成连阴雨天气。

对比历史同期500hPa高度场（图略），差异之处在于：

一是历史同期鄂霍次克海地区的低涡位置较偏南，其后部西北气流已抵达30°

N附近，江南北部地区受偏北气流控制。

二是常年西太副高偏南，且与北印度洋副高打通，呈带状分布，我国华南至江南南部盛行偏西风，西南暖湿气流无法北上到达江南地区。

由于冷空气偏强，历史同期江南这一时期为少雨期。

2.3季风和水汽特征分析

连阴雨是由冷暖气流长时间交汇产生的，低层暖湿气流在连阴雨形成中有着重要作用。

从850hPa平均风场看（图略），xx年连阴雨期期间阿拉伯海-印度半岛盛行偏西气流，这支气流在越过孟加拉湾时转向成为西南气流，西南气流将孟加拉湾水汽输送到我国华南至江南。

连阴雨期间另一部分西南气流是由西太副高南侧部分偏东气流在南海转向形成的，两支西南气流在南海汇合，并沿着副高西侧向北输送，为江南地区的连阴雨天气输送了充沛的水汽;

携带丰富水汽的西南气流输送至30°

N附近，与北侧南下的弱冷空气在长江流域汇合，构成切变，形成连阴雨天气，降水基本出现在切变南侧。

而在常年平均场上，孟加拉湾附近低空偏西气流大部分在70°

~80°

E附近向南偏转，并越过赤道，将水汽向南输送，减弱了对我国东南沿海的水汽输送。

水平风场距平更能反映低层环流的异常，从风矢量距平分布来看（图4a），中高纬30°

N以北我国东部至蒙古国一带为弱的东南风，表明连阴雨期间北方冷空气势力较常年偏弱，有利于其与南方暖湿气流在江南北部上空对峙;

相反，一旦冷空气偏强，在偏北气流控制下江南地区将出现多晴少雨天气。

低纬连阴雨期低空（图4a）南海至我国东南沿海为显著的西南风异常，西南风异常加强了南海和孟加拉湾的水汽输送。

上述分析表明，西南气流分别由孟加拉湾的西南气流和西太副高南侧转向的西南气流两部分组成。

风矢量距平显示，连阴雨期间西南气流的贡献主要是孟加拉湾的西南气流。

从图中还可看到，在菲律宾以东洋面为偏东风异常，加强了西太副高南侧的偏东气流;

而从阿拉伯海至孟加拉湾再到中南半岛则为明显的偏西风异常，两支气流的异常对我国东南沿海的西南气流的加强起了主导作用。

追溯气流，孟加拉湾偏西风异常还与里海低槽分裂小槽东移有关。

低层环流分析表明，连阴雨天气是由偏强的西南暖湿气流和偏弱的冷空气长时间在江南北部交绥所致。

图4b为低层平均经向风随时间的演变图。

由图可见，连阴雨开始前即2月20日南风异常强劲，40°

N附近经向风速中心值达6m·

s-1以上，且南风急流向北一直伸展至中高纬，24日起南风逐渐减小，降水也随之减弱。

27日北方有较强冷空气南下，降雨出现了短暂的间歇。

28日起南风又开始增强，之后在20°

N始终维持着一支强劲的偏南气流，特别是3月4~6日宽广的偏南风异常强盛，这对水汽输送的持续和上升运动的产生都十分有利。

3月9日起北方强冷空气大举南下，偏南气流迅速减弱，连阴雨结束。

另外，结合图4b的雨量演变还可看到：

（1）以2月27日为界，总体上第二阶段南风强于第一阶段，这是第二阶段雨势比第一阶段明显的原因之一;

（2）连阴雨第二阶段3月4~6日最显著降水过程与经向风的辐合增强对应，图4b显示，伴随着强劲偏南风维持的同时，对应时段30°

N以北的偏北风也显著增强，风速分别达到了10m·

s-1,辐合上升运动较其他时段加强，使得雨势也更加明显。

综合上述分析，xx年连阴雨期间20°

N地区存在的一支强劲偏南气流，低层风场呈现“南强北弱”的分布态势，即南方暖湿气流偏强，北方冷空气偏弱，我国东南沿海有充沛的水汽输送，对江南地区连阴雨的维持和强降水的产生起了重要作用。

3、连阴雨的水汽及热力条件

图5为连阴雨期间850hPa水汽通量和假相当位温平均场及其时间演变图。

由图5a可见，从我国长江中下游至日本是一条东北-西南向的θse密集带，为强能量锋区，该强能量锋区的形成既与西南气流的水汽输送有关，也与北方南下冷空气活动有关。

同时，南海至我国东南沿海为θse高能区和水汽通量大值带的辐合区，代表着