Page 216 - 《高原气象》2022年第5期

5 期 金 燕等：云南冬半年极端低温事件与大气环流的关系 1309
极端低温事件，这也说明深秋时节云南地区强降温 现，当东亚地区中高纬与低纬呈现“北高南低”，北
多由东北路径的冷空气入侵导致。由于极端低温 大西洋由北向南呈（- + -）气压分布时，云南容易发
事件持续时间不长，T-N 波通量则表现一段时间内 生区域性极端低温事件。同样选取图 8（a）中红色
天气尺度瞬变波的时间演变，因此采用日资料来合 边框区域内的高度场距平差来构建指数 I hgt = ∑ IA-
成分析上述 5 年中发生的 11 次持续性极端低温事 ∑ IC，与云南冬季气温求相关后发现［图 8（b）］，云
件时段的 300 hPa T-N 波通量［图 7（b）］。可见，
南冬季气温均与指数呈负相关，除滇东南、滇西南
Rossby 波活跃中心位于西半球北美大陆中纬度地
北部没有达到 95% 显著性检验外，其余地区相关均
区，波能量沿着格陵兰岛南部、欧洲西部、乌拉尔 显著。在大西洋表现为（- + -）“跷跷板”气压结构，
山直至青藏高原，传至云南上空。以波能量频散为 与北大西洋涛动（NAO）主体位置较一致（John et al，
纽带，上述区域高层呈现“+ - + -”的异常环流型； 1981）。NAO 是北半球冬季重要的纬向非对称遥相
从涡度合成来看，在欧亚大陆上，由西北向东南， 关型，其正位相有利于罗斯贝波向下游频散（Scaife

形成涡度“- + - +”的分布，这样的配置有利于东亚 et al，2008），增强东亚地区“北高南低”的气压配置。
大槽发展、加深，对冷空气南下影响云南有利。对 同时，也会引起西伯利亚高压（SH）东西部气压变
比图 7（b）与图 6（a）发现，300 hPa 西半球位于北美 化不一致，东强西弱时，有利于引导冷空气沿偏东
大陆上空波作用通量活跃的中心与中层 500 hPa 北 路径南下影响我国西南地区（朱红霞等，2019）。
美大陆北部的高压中心位置大致重合，说明高层北 在近 59年中，有 7年冬季的极端低温事件活动
美大陆上空 Rossby 波东传加剧东亚地区“西高东 频次在 3次及以上（1961年、1966年、1973年、1975
低”的气压配置，是引起深秋时节我国低纬高原地 年、1976 年、1982 年和 1992 年）。合成这 7 年 850
区冷空气活动频繁的主要原因之一。 hPa 的温度平流及风场来看［图 9（a）］，中高纬的冷
4. 2 冬季云南极端低温事件与大气环流异常 空气受地面冷高压前部偏北风的引导南下，再由中
通过云南冬季12月至次年2月极端低温事件活 低纬东风引导、输送至云南，即冬季偏东路径的冷
动频次与500 hPa高度、风场的回归［图8（a）］可以发 空气容易导致云南地区出现极端低温事件。

图8 1961-2019年云南冬季区域性极端低温事件发生频次与同期500 hPa高度场（等值线）和风场（矢量）回归（阴影区和绿
色箭头表示通过95%的信度检验）（a）及同期I 与云南冬季站点气温的相关（小于-0. 25的区域通过95%的信度检验）（b）
hgt
Fig. 8 The regression of frequency about Yunnan RELTE and geopotential height（contour）or wind（vector）at 500 hPa in Winter
during 1961-2019（shaded areas and green vectors indicate significance at 95% confidence level）（a）. The correlation coefficient
between the I and the winter temperature in Yunnan（areas less than -0. 25 indicate significance at 95% confidence level）（b）
hgt
考察波通量频散特征时，选择在冬季的三个月 在波能量频散路径上，呈现“+ - + -”的异常环流
中云南持续性极端低温事件发生次数最多的 2月份 型；从涡度合成来看，上述区域表现为与之相对应
来合成考察。在已识别的事件中，2 月份发生持续 的“- + - +”的分布特征，高层的气压与涡度的配
性极端低温事件最多的有 3 年（1974 年、1977 年、 置，加强东亚中低纬地区“西北高东南低”的高度场
2008年），云南一共发生极端低温事件 7次，合成这 配置，有利于冷空气南下影响云南。同样，高层
7 次极端事件的 T-N 波通量后发现［图 9（b）］，影响 300 hPa Rossby 波东传中心［图 9（b）］与中层 500
东亚地区冷空气活动的 Rossby 波的传播中心主要 hPa 北大西洋上空的高压中心大致重合［图 8（a）］，
是位于北大西洋的亚速尔群岛上空的高压中心，波 说明冬季特别是后冬的 2 月份，北大西洋亚速尔群
能量沿着东欧、里海经由青藏高原西南传至云南。 岛上空的 Rossby 波东传可能是激发云南冬季极端