汪衛(wèi)平,曹 蔚,周 毓,王 星
(1.貴州省氣候中心,貴州 貴陽 550002;2.貴州省氣象服務(wù)中心,貴州 貴陽 550002)
貴州是全國雨凇出現(xiàn)站數(shù)、頻次最多的省份,幾乎年年有雨凇,雨凇對(duì)電力和通訊線纜、農(nóng)業(yè)、交通等均有較大影響,尤其是對(duì)交通的影響。近年貴州交通迅速發(fā)展,寒假學(xué)生離校和春運(yùn)期間正置隆冬時(shí)節(jié),都可能遭遇雨凇。貴州屬典型的山區(qū),以陸路交通為主,無論雨凇輕重都會(huì)對(duì)交通產(chǎn)生明顯影響。春節(jié)期間有無雨凇過程的體感和節(jié)日氛圍差異大。因此,雨凇是每年貴州冬季、春運(yùn)、春節(jié)期間氣候預(yù)測(cè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。2008年初的低溫雨雪冰凍過程是一次極端而典型的雨凇過程,其影響信號(hào)和過程特點(diǎn)更顯著和清晰,通過對(duì)它們的分析,有利于提高貴州省冬季氣候預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和服務(wù)的針對(duì)性。
根據(jù)中國國家氣候中心和南方各省氣象部門的統(tǒng)計(jì)及分析,2008年1月13日—2月2日的這次過程有3個(gè)主要特征:一是降雪、凍雨和降雨3種天氣并存;二是低溫、雨雪、凍雨天氣強(qiáng)度大,有8項(xiàng)氣象要素打破同期中國歷史記錄;三是低溫、雨雪、冰凍天氣持續(xù)時(shí)間長,破歷史記錄[1]。凍雨和雨凇是這次南方地區(qū)主要致災(zāi)因子,貴州省是這次過程受災(zāi)最嚴(yán)重的省份之一,此次過程貴州省84個(gè)觀測(cè)站中79個(gè)出現(xiàn)了凍雨,凍雨日數(shù)、影響范圍和電線積冰厚度均突破自1984年以來的歷史記錄,部分地區(qū)冰凍持續(xù)時(shí)間達(dá)25 d以上,給貴州交通、電力傳輸、能源供應(yīng)、通訊設(shè)施、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成了嚴(yán)重影響。2008年后對(duì)此次過程的特征,靜止鋒逆溫層的維持、拉尼娜的快速發(fā)展等天氣氣候方面的成因都作了分析[2-6],但將凍雨或雨凇單獨(dú)作為預(yù)測(cè)對(duì)象進(jìn)行的研究相對(duì)較少,強(qiáng)冷空氣堆積,西太平洋副熱帶高壓明顯偏強(qiáng)偏北的前期預(yù)測(cè)信號(hào)尚不清晰,從氣候預(yù)測(cè)角度仍需尋找前期可能信號(hào),以對(duì)這類過程提早發(fā)現(xiàn)信號(hào),及早做出氣候預(yù)測(cè)預(yù)警。
本文結(jié)合氣象要素變化的特點(diǎn),從環(huán)流形勢(shì)、海溫、海冰等氣候角度對(duì)貴州此次雨凇過程氣候因子進(jìn)行分析,以期更好地理解冬季低溫凍雨的原因及機(jī)制,為貴州冬季氣候診斷與預(yù)測(cè)提供新的思路。
本文所用的數(shù)據(jù)為:2008年1—2月氣溫、降水、雨凇等逐日觀測(cè)資料;2008年1—2月逐日500 hPa高度、850 hPa溫度、海平面氣壓及同期氣候平均;2008年1—3月逐日全球海表溫度及同期氣候平均;2000—2019年逐月印度洋和赤道太平洋海溫指數(shù),1979—2017年每年9月北極海冰指數(shù)。
雨凇定義:凍雨和雨凇是同一事物兩個(gè)階段的不同表現(xiàn),凍雨是過冷卻液態(tài)降水,從外觀上與降雨無明顯區(qū)別;雨凇是凍雨遇地面物體形成的均勻透明的冰狀物,附著力強(qiáng),密度大,雨凇的英文glaze的另一含義為“上釉”。雨凇的氣象表征除了有無以外,還有電線積冰厚度,但電線積冰厚度包含了霧凇導(dǎo)致的部分,本文僅使用有無雨凇的日資料。
持續(xù)性低溫雨雪冰凍事件的定義:在滿足極端低溫的基礎(chǔ)上,還需要滿足至少5個(gè)連續(xù)日的逐日最高溫度低于0 ℃,同時(shí)在5個(gè)連續(xù)日中至少有4個(gè)降水日(≥0.1 mm/d),并且起始3 d不包含非降水日。當(dāng)任一條件不滿足時(shí),持續(xù)性低溫雨雪冰凍事件結(jié)束。基于區(qū)域事件識(shí)別方法,qian et al.[7]識(shí)別出2008年區(qū)域低溫雨雪天氣起止日期為2008年1月13日—2月2日。
本文研究對(duì)象為雨凇,區(qū)別于降雪、霧凇,以及單純的地面結(jié)冰,參考以上的時(shí)間定義和貴州省此次過程中的要素演變,本文中貴州的持續(xù)性雨凇過程分為兩個(gè)時(shí)段:2008年1月13日—2月2日全省大范圍的持續(xù)性雨凇過程,2008年2月3日—2月15日省西部小范圍間斷性雨凇過程。
2.1.1 全國雨凇日數(shù) 從全國2008年1—2月的累計(jì)雨凇日數(shù)分布(圖1a)來看,雨凇主要出現(xiàn)區(qū)域在河南東部、貴州、湖南、江西北部、安徽南部,以及福建北部、浙江北部,其中以貴州和湖南南部日數(shù)最多,達(dá)到20~50 d,這一分布也與冬季全國多雨日區(qū)域相對(duì)應(yīng)[8]。
2.1.2 貴州雨凇日數(shù) 主要分為兩個(gè)階段,第一階段為2008年1月13日—2月2日共21 d,第二階段為2008年2月3—15日共13 d。第一階段的雨凇日數(shù)高值區(qū)在東西向的中部一線,基本達(dá)到18 d 以上,省東北部的道真、務(wù)川、沿河、松桃等地和省南部的興義、冊(cè)亨、望謨、羅甸、荔波等地少雨凇或無雨凇(如圖1b);這期間日最高氣溫<0 ℃達(dá)16 d以上的42個(gè)站點(diǎn)主要在省中東部(如圖2a),以開陽為中心的大部分地區(qū)平均氣溫<0 ℃,開陽縣-4.4 ℃最低。第一階段降水量較之前和之后時(shí)段都更明顯(如圖3b),累計(jì)降水量>25 mm的地區(qū)主要在黔東南州、黔西南州南部,降水量最多的黎平站累計(jì)降水達(dá)75.3 mm(圖2b),結(jié)合氣溫和雨凇日數(shù)可見,雨凇影響最重的地區(qū)在黔東南州北部,而西部個(gè)別站點(diǎn),像威寧站盡管雨凇日數(shù)達(dá)20 d,但日最高氣溫<0 ℃的日數(shù)僅5 d,期間日最高氣溫常達(dá)10 ℃以上,不利于雨凇的持續(xù)。
圖2 貴州省1月13日—2月2日平均氣溫(a,單位:℃)與累計(jì)降水量(b,單位:mm)Fig.2 Average temperature (a, unit: ℃) and accumulated precipitation (b, unit: mm) on January 13-February 2 in Guizhou province
第二階段的雨凇日數(shù)高值區(qū)在省西部的畢節(jié)市、六盤水市和黔西南州北部,與第一階段相比,雨凇范圍明顯減小降水量明顯減弱,這期間日最高氣溫<0 ℃日數(shù)達(dá)7 d以上的是省西部的7個(gè)站點(diǎn)(如圖1c)。累計(jì)降水量較大的也在西部,大于10 mm的有兩個(gè)站,最大累計(jì)降水為水城的13.6 mm,中東部降水基本在2 mm以下。
圖1 雨凇日數(shù)空間分布:全國2008年1—2月(a),貴州2008年1月13日—2月2日(b),貴州2008年2月3—15日(c)Fig.1 Spatial distribution of the number of glaze days in China from January to February 2008(a),in Guizou province from 13 January to 2 February 2008(b)and from 3 February to 15 February 2008(c)
2.1.3 貴州省雨凇過程的氣象要素演變 由2007年冬季貴州省逐日平均日最高氣溫、日最低氣溫、日平均氣溫、雨凇站數(shù)時(shí)間序列(圖3a)可見,氣溫主要分為3個(gè)階段:1月1—12日升溫階段、1月13日—2月2日持續(xù)低溫階段(日最高氣溫總體低于0 ℃)、2月3—15日氣溫緩慢回升階段(日最高氣溫≥0 ℃)。2008年1月1—12日日最低氣溫均在0 ℃以上,日最高氣溫、日最低氣溫、日平均氣溫三者先是逐漸升高,日最高氣溫達(dá)18.9 ℃、日平均氣溫達(dá)12.7 ℃后急劇下降,到1月13日平均氣溫已降至0.9 ℃;1月14日—2月2日,日平均氣溫持續(xù)低于0 ℃,且該時(shí)段日最高氣溫基本低于1 ℃;從2月3日開始平均氣溫回升至0 ℃以上,日最高氣溫2月15日達(dá)13.5 ℃,但期間日最低氣溫仍然維持1 ℃ 以下。
降水(圖3b)主要出現(xiàn)在兩個(gè)時(shí)段:1月12日—2月2日、2月17—28日,第一個(gè)時(shí)段即雨凇主要致災(zāi)階段,降水相態(tài)以凍雨為主;第二個(gè)時(shí)段的最低氣溫已整體回升到0 ℃以上,雨凇影響非常有限。由圖3b可見,2月3日—2月15日期間為弱降水,降水主要集中在省西部,雨凇也主要在西部,對(duì)應(yīng)雨凇的第二階段,無論是雨凇范圍、降水強(qiáng)度、低溫持續(xù)性都明顯弱于強(qiáng)雨凇的第一階段。
圖3 貴州省2007年12月1日—2008年2月28日逐日氣溫與累計(jì)雨凇站數(shù)(a)及降水量(b)時(shí)間序列(單位:℃,mm)Fig.3 Time series of daily average temperature and cumulative number of stations (a) and precipitation (b) from December 1, 2007 to February 28, 2008 in Guizhou province(unit: ℃, mm)
如圖4a,1月1—12日,全球平均氣溫距平負(fù)值中心區(qū)位于歐洲南部、亞洲西部,負(fù)值中心高達(dá)-12 ℃,遠(yuǎn)低于常年同期平均值,大量強(qiáng)冷空氣在這里堆積;而東亞地區(qū)為正距平,氣溫較常年偏高,局地偏高4~6 ℃以上。全國平均氣溫的距平圖上,除新疆較常年同期偏低1~2 ℃,局地偏低2~4 ℃外,全國大部分地區(qū)平均氣溫較常年同期偏高1~4 ℃,尤其青海東南部偏高4~6 ℃。
如圖4b,1月13日—2月2日,冷空氣向東、向南移動(dòng)和擴(kuò)展,共21 d的全球平均氣溫距平與前期相比,歐洲大部、俄羅斯北部氣溫正距平范圍明顯擴(kuò)大并增強(qiáng),其中歐亞大陸約60°N以北大部地區(qū)異常偏高4~6 ℃以上,局地偏高8 ℃以上。前期堆積在青藏高原以西的強(qiáng)冷空氣,繞過青藏高原向東、向南推進(jìn),從西亞、中亞到東亞的一條東西向帶狀區(qū)中,氣溫較常年偏低達(dá)6~8 ℃以上。除青藏高原大部、云南和黑龍江部分地區(qū)氣溫偏高0~1 ℃,小范圍偏高1~2 ℃外,我國大范圍偏低達(dá)6~8 ℃,青藏高原北部局地達(dá)到8~10 ℃,貴州、廣西、湖南等地偏低6 ℃以上。
圖4 全球平均氣溫距平圖1月1—12日(a)和1月13日—2月2日(b)Fig.4 Global mean temperature anomaly from 1 January to 12 January(a) andfrom 13 January to 2 February (b)
如圖5a、5c、5e為1月1—12日500 hPa高度及距平、850 hPa溫度距平、海平面氣壓及距平。500 hPa 高度場(chǎng)上,20°~50°N、30°~80°E是南掉的切斷冷渦,負(fù)距平達(dá)到-80 hPa,位于青藏高原以西,移動(dòng)緩慢、系統(tǒng)深厚,其西北方脊前由北極南下的冷空氣堆積于此,也是此次過程的冷空氣主體;中、東西伯利亞是范圍寬廣的冷性低值區(qū),也是另一冷空氣堆積區(qū)。印度半島和中國大部分地區(qū)為正高度距平下的西北偏西氣流和西太平洋副熱帶高壓控制,表明西太平洋副熱帶高壓較常年同期顯著偏強(qiáng)、偏西。
同期850 hPa溫度距平場(chǎng)上,20°~50°N、30°~80°E堆積的冷空氣中心負(fù)距平達(dá)-8 ℃以上,中、東西伯利亞的負(fù)距平范圍較大,中心值為-7 ℃,但達(dá)到-7 ℃中心值的范圍相對(duì)較小;我國40°N以南的大部分地區(qū)均為溫度正距平,最大可達(dá)4 ℃。冷暖空氣的對(duì)峙非常清晰。
同期海平面氣壓場(chǎng)上,在歐洲大部、西西伯利亞受正距平控制,其中西西伯利亞的中心正距平值超過10 hPa,對(duì)應(yīng)著該地區(qū)主要受強(qiáng)冷高壓控制,冷空氣在此堆積,為隨后冷空氣不斷從西伯利亞入侵我國奠定了基礎(chǔ)。
如圖5b,貴州強(qiáng)雨凇階段的500 hPa高度上,前期位于20°~50°N、30°~80°E的切斷冷渦緩慢東移,帶動(dòng)冷空氣分別從青藏高原北側(cè)和南側(cè)影響我國,是造成南方大范圍凍雨的必要條件;前期位于中、東西伯利亞的低槽移到了東北亞,西太平洋副熱帶高壓較前期范圍縮小,中心東移到東海附近洋面,中心強(qiáng)度仍保留20 hPa的正距平。
如圖5d,850 hPa溫度場(chǎng)上,之前位于20°~50°N、30°~80°E強(qiáng)冷空氣沿著東北—東南的路徑,繞過青藏高原,分裂出另一個(gè)位于湖北附近的冷中心,負(fù)距平為-8 ℃。至此,原來強(qiáng)冷中心分裂為兩個(gè)強(qiáng)度仍然較強(qiáng)的冷中心,一個(gè)影響我國大部,另一個(gè)位于原地不斷向另一個(gè)冷中心補(bǔ)充冷空氣,同時(shí)也向高原南側(cè)擴(kuò)展。
如圖5f,海平面氣壓場(chǎng)上,除印度、中南半島和青藏高原地區(qū)為負(fù)距平外,20°~60°N之間的亞洲大陸為大范圍帶狀正距平,正距平大值區(qū)在貝加爾湖以西附近,中心值高達(dá)10 hPa以上,表明前期地面冷高壓南移。海平面氣壓場(chǎng)正負(fù)距平交界處接近地面靜止鋒鋒區(qū),鋒后是強(qiáng)冷空氣控制的冷墊,鋒前是受沿高原南側(cè)移動(dòng)冷空氣所推動(dòng)的暖濕氣流,暖濕氣流沿冷墊的爬升產(chǎn)生了逆溫結(jié)構(gòu),并帶來低緯地區(qū)豐沛的水汽,鋒面附近的位于冷區(qū)的貴州成為凍雨和雨凇的高影響區(qū)域。
圖5 2008年貴州省強(qiáng)雨凇階段之前和期間的環(huán)流場(chǎng):強(qiáng)雨凇階段之前的1月1—12日時(shí)段的500 hPa高度及其距平(a),850 hPa溫度距平(c),SLP距平(e);(b)(d)(f)與(a)(c)(e)一致,但為1月13日—2月2日的強(qiáng)雨凇期間Fig.5 (a)The circulation field and its anomaly over 500 hPa,(c) temperature anomaly field over 850 hPa,(e) SLP anomaly field from January 1 to 12; (b)(d)(f) is same as (a)(c)(e) but during the period from January 13 to February 2
2月3—15日的環(huán)流結(jié)構(gòu)類似于1月13日—2月2日,但槽脊、冷暖空氣、逆溫層等強(qiáng)度和范圍明顯減小。
氣象上通常用單站T-lnP曲線來體現(xiàn)逆溫層的厚度與強(qiáng)弱等特征,在此次過程中逆溫范圍大,維持時(shí)間長,本文為了反映逆溫范圍與強(qiáng)度,用700 hPa 高度層的溫度減去850 hPa高度層的溫度來直觀體現(xiàn)逆溫層的范圍和強(qiáng)度。如圖6a可見,以貴州、湖南、江西到江浙一帶最明顯的東西向帶狀逆溫,整個(gè)中國南方地區(qū)幾乎都在逆溫范圍內(nèi),逆溫強(qiáng)中心位于湖南,達(dá)3 ℃。穩(wěn)定的逆溫結(jié)構(gòu)是凍雨和雨凇形成必要條件,從環(huán)流上,冷渦的冷空氣不斷分裂南下,從北方和東北方路徑進(jìn)入鋒區(qū),形成“冷墊”,南支槽帶來的暖濕氣流由西南方進(jìn)入鋒區(qū),形成暖層,環(huán)流的穩(wěn)定助推逆溫結(jié)構(gòu)的維持。2月3—13日,逆溫范圍明顯減弱縮小南移(圖6b)。特殊的逆溫結(jié)構(gòu)可用于雨凇的氣候監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)中。
結(jié)合海溫距平空間圖(圖7)和指數(shù)序列(圖8)可見,2007、2008年冬季,赤道中東太平洋為典型拉尼娜海溫型。通常而言,冬季熱帶印度洋與赤道中東太平洋的海表溫度存在同位相的協(xié)同變化關(guān)系,而這一年比較特殊的是,在Nino3.4區(qū)海溫顯著偏低的情況下,印度洋海溫前期維持了正常到偏暖的狀態(tài),只在持續(xù)性冰凍過程發(fā)生之后轉(zhuǎn)為正常偏冷的狀態(tài)。
從2008年1月13—2月2日的海溫距平場(chǎng)(圖7)可以看出,赤道中東太平洋海水表面溫度持續(xù)異常偏冷,一般將赤道中東太平洋海表溫度至少連續(xù)6個(gè)月不高于-0.5 ℃定義為一次拉尼娜事件。這次拉尼娜事件與歷史相比明顯偏強(qiáng),一出現(xiàn)就迅速增強(qiáng),負(fù)距平中心達(dá)-1.5 ℃。有研究表明,對(duì)于中國,拉尼娜事件發(fā)生的當(dāng)年,會(huì)對(duì)冬季風(fēng)和冬季天氣氣候產(chǎn)生影響,表現(xiàn)在當(dāng)拉尼娜達(dá)到盛期的冬季,東亞冬季風(fēng)偏強(qiáng),出現(xiàn)異常的北風(fēng),亞洲中緯度
圖7 全球海溫距平2008年1月13日—2月2日(a)、2月3日—3月3日(b)Fig.7 Global SST anomaly from 13 January to 2 February(a); 3 February to 3 March(b) in 2008
大氣環(huán)流的經(jīng)向發(fā)展會(huì)異常強(qiáng)烈。由暖空氣構(gòu)成的高壓脊可向北延伸到極區(qū),引導(dǎo)那里的極冷空氣頻繁南下,侵入中國,造成中國北方和東部大部分地區(qū)氣溫偏低。
通常而言,熱帶印度洋-太平洋海表溫度年際變化存在聯(lián)合模態(tài),表現(xiàn)為熱帶印度洋與赤道中東太平洋海溫的協(xié)同變化,兩者冬季海溫一致性偏暖或偏冷[10],但2007、2008年冬季海溫空間分布上可見,兩者表現(xiàn)為非協(xié)同性變化,2008年1月13日—2月2日期間,赤道中東太平洋大范圍明顯冷海溫,Nino3.4指數(shù)接近-2(圖8b),為明顯的Lnina型,而赤道印度洋區(qū)域的海溫為正常到偏暖(圖8a)。數(shù)值實(shí)驗(yàn)表明,赤道印度洋暖海溫通過二級(jí)熱力適應(yīng)促使西太平洋副熱帶高壓加強(qiáng)發(fā)展:印度洋上的暖性SST異常加大了水汽蒸發(fā)和海氣溫差,導(dǎo)致感熱加熱異常增大,近地層出現(xiàn)氣旋式環(huán)流,其東部異常發(fā)展的偏南風(fēng)向北輸送大量水汽,產(chǎn)生異常的降水,異常的降水在向東北方伸展的同時(shí)伴有深對(duì)流潛熱加熱。這時(shí)在對(duì)流層中低層由于加熱隨高度增加,南風(fēng)發(fā)展,副熱帶高壓在加熱區(qū)東面加強(qiáng)。在對(duì)流層上層由于加熱隨高度減小,北風(fēng)發(fā)展,副熱帶高壓在加熱區(qū)西面加強(qiáng),于是當(dāng)北印度洋出現(xiàn)正的海表溫度異常時(shí),500 hPa及以下層次上西太平洋副熱帶高壓將異常發(fā)展[11],加強(qiáng)西伸的西太平洋副熱帶高亞位置相對(duì)穩(wěn)定,其西北側(cè)的水汽輸送強(qiáng)度強(qiáng)而穩(wěn)定,為這次過程的維持提供了持續(xù)的水汽條件。
圖8 熱帶印度洋一致模海溫指數(shù)IOBW(a)、Nino3.4(b)、9月北極海冰密集度的年際變化(c)Fig.8 Index for IOBW (a), Nino3.4 (b), Arctic sea ice density in September (c)
從2月3日—3月3日全球海溫距平可以看出,赤道中東太平洋海溫仍然維持負(fù)距平,但與前一階段相比,負(fù)距平中心東移,低于-0.5 ℃范圍縮小,拉尼娜事件仍然持續(xù)。熱帶印度洋海溫較前一階段出現(xiàn)了快速而明顯的轉(zhuǎn)變,由正常偏暖、海溫正距平中心大于1 ℃,轉(zhuǎn)為正常到偏冷、海溫負(fù)距平最大達(dá)到-1 ℃以上。這是1月13日—2月2日期間從青藏高原西側(cè)南下冷空氣持續(xù)影響,南支槽不斷東移的影響之一。
研究表明9月份北極海冰范圍與后期冬季大尺度大氣環(huán)流異常相聯(lián)系[9],海冰的減少能夠加強(qiáng)西伯利亞高壓,使得遠(yuǎn)東地區(qū)冬季早期顯著冷異常和冬季晚期從歐洲至遠(yuǎn)東地區(qū)緯向分布的冷異常。2007年9月的北極海冰面積降到歷史以來最低值(圖8c),并且從年際變化上看,2007年較2006年的減少幅度是歷史同期最大的,這樣的海冰面積急速減少有利于當(dāng)年冬季西伯利亞高壓增強(qiáng),強(qiáng)冷空氣的堆積南下,是2008年初雨凇過程的重要因子之一,再與拉尼娜海溫的共同影響,增強(qiáng)和放大了冷空氣的強(qiáng)度與影響。
本文結(jié)合氣象要素變化的特點(diǎn),從環(huán)流形勢(shì)、海溫、海冰等方面對(duì)2008年初貴州省雨凇過程成因進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:這次過程的成因是多種因素在同一時(shí)段,同一地區(qū)相互作用和相互迭加影響的結(jié)果。此次過程有以下特征:
①此次雨凇過程階段性特征明顯。以1月12日為界,發(fā)生前全國大范圍偏暖,發(fā)生后全國大范圍氣溫跌至0 ℃以下,并伴隨明顯降水的靜止鋒天氣。對(duì)貴州而言,1月13日—2月2日期間致災(zāi)因素主要是21 d以上氣溫低于0 ℃之下雨凇長時(shí)間維持;2月2—15日,貴州中東部大部分地區(qū)日最高氣溫回升到0 ℃以上,雨凇西移到省西部并且范圍明顯減小。
②強(qiáng)逆溫層的維持 700 hPa高度與850 hPa高度的溫差來直觀體現(xiàn)逆溫層的范圍和強(qiáng)度,此次過程中,1月13日—2月2日的強(qiáng)雨凇階段,逆溫范圍大,強(qiáng)度強(qiáng),逆溫層又被稱為熱熔層,是過冷卻雨滴形成的必要條件,也是雨凇產(chǎn)生的直接因素。
③青藏高原以西的切斷低渦是環(huán)流穩(wěn)定維持原因。切斷低渦聚集了大量來自高緯的強(qiáng)冷空氣,負(fù)距平中心達(dá)-12 ℃。由于位于高原西側(cè),引導(dǎo)氣流弱,冷中心位置穩(wěn)定并分兩支繞過高原進(jìn)入我國,北支為冷空氣主體,南支東移繞流過程中,加強(qiáng)了南支槽的發(fā)生發(fā)展,不斷向中國南方輸送大量暖濕氣流。
④前期北極海冰明顯偏少是冬季冷空氣活躍的早期信號(hào),2007年9月北極海冰明顯偏少,較前一年減少幅度為歷史同期最大,研究表明,秋季北極海冰低密集度可作為冬季西伯利亞高壓偏強(qiáng)的前期信號(hào),并可將海冰變化曲線去趨勢(shì)后較前一年的變化作為冬季西伯利亞高壓強(qiáng)弱的早期信號(hào),用以預(yù)測(cè)冬季冷空氣強(qiáng)度。
⑤強(qiáng)Lanina海溫與印度洋暖海溫非一致性變化。印度洋—太平洋海表溫度年際變化存在聯(lián)合模態(tài),通常為兩者一致性變化。而2007、2008年冬季伴隨快速發(fā)展起來的拉尼娜,熱帶印度洋在1月12日前維持正常偏暖狀態(tài),印度洋暖海溫利于西太平洋副熱帶高壓的偏強(qiáng)偏北,拉尼娜利于東亞冬季風(fēng)偏強(qiáng)。實(shí)際預(yù)測(cè)中不能單純以厄爾尼諾/拉尼娜判斷。