东北冷涡特征及发展机理

摘要

1989 - 2018年5月至9月的东北冷涡流（NECVS）分类，基于6 H NCEP / NCAR再分析数据（2.5°×2.5°）和来自气象信息综合分析和过程系统（MICAPS）的观测数据由中国气象管理提供。同时，还分析了不同类型的NECV的特征和发展机制。最近30年来，NECV进程的出现年度逐年增加，中国东北平均每年平均为7.4次，每次进程平均每年3-5天。NECV主要发生在春季和初夏，受到NECV的最长时间超过19天，每年5.9天，8.8天，7月，7月，7月7日。弱NECV的频率约为强NECV的1.2倍。春季和初秋的强大NCVS以及夏季疲软的MCV均具有高频出现。结果发现，当NCV发生在春季和初秋发生时，上层西方喷射相对较强，从而强化上层对流层和涡流循环的发散。上层和下层的循环场与强大的喷气机配合，促进冷涡流的连续开发和维护。除了喷气机和循环外，较低的中央潜力高度与明显的冷芯和更强的上升动机相结合，有利于NCV的发展。 In addition, the dry intrusion has a strong promotion due to the stronger lower-level cold advection and downward intrusion of high potential vorticity. However, when MCVs occur in summer, things are just the opposite.

1.介绍

东北地区具有独特的地理特征，东临大兴安岭，北临西风急流。锋区急流的热力和动力作用，结合具体的地形，导致东北冷涡频繁出现，即东北冷涡。NECVs不仅可以导致突然对流天气,如冷灾难以及连续降雨和洪水在中国东北,但也导致灾难性的中尺度对流系统在东、中部、和北中国,甚至西南和西北,导致冰雹、雷暴、暴雨、大风等灾害性天气。

中国学者称东北冷涡为中国东北附近持续的准静态截止低压。克里希那穆提的研究[1]以及Keyser和Shapiro [2，表明切断低压的发展可以理解为当西北急流向长波槽下游传播时气旋切变位涡转化为气旋曲率位涡的结果。近年来，necv有两种主要定义。Zhu等[3.]指出，东北冷涡是指中国东北地区附近具有一定强度的高层气旋涡旋，是大尺度环流系统，在对流层深度大。Sun等人的定义[4]及郑、张[5是相对一致的;在35°N - 60°N、115°E - 145°E范围内，东北冷涡的特征是500 hPa的封闭环流，伴随冷槽或冷核心，持续时间至少3天。两种定义之间的主要区别是necv的界定范围。本文采用第二种定义。

早期研究对necv的识别主要依赖于主观分析，但重复性差，工作量大。因此，许多学者试图找到一种客观的、自动化的方法来检测和跟踪necv。例如，Jiang等人[6]在较小范围(辽宁地区)进行了目标识别，实现了对necv的跟踪。利用位势高度数据集，Zhang等[7]客观识别东北冷涡，并将其应用于山东省冰雹天气预报。研究东北冷涡的低频特征[j]8]在识别过程中增加了滤波器到每日500 HPA地球势高度场，从而消除了8天以下的跷跷板稳定。此外，还用于客观地识别NECV的温度梯度变化的限制9，10］．在NCEVS的识别期间也使用了基于NCEP / NCAR的6小时再分析数据的方法（环境预测/国家大气研究中心的国家中心）[11]，具有简单的数据处理和高可重复性。因此，由于气候结果与主观分析结果之间的一致性，本文使用了这种方法作为我们的主要参考。

在NECVS的分类方法上进行了几项研究。根据不同位置的NCEV的天气和循环特征，郑等人。[5[将NECV分为三种类型 - 北冷涡流（NCV）（50°N-60°N，115°E-145°E），中间冷涡流（MCV）（40°N-50°N，115°E-145°E）和南冷涡流（SCV）（35°N-40°N，115°E-145°E），具有最高的MCV的频率和SCV的最低发生频率。基于500 HPA的温度和地理调位高度以及上层和下层的配置，NECV可以分为深冷涡旋和浅冷涡流[6］．根据冷空气运动路径的不同，necv可分为南型、西型、西北型和北型[12]，其中两个占多数的两个账户。此外，通过旋转主成分分析的方法，谢和霍拉夫[8]将东北冷涡划分为叶尼塞河谷(YNS)、乌拉尔山(UR)、贝加尔湖(BKL)和雅库茨克-鄂霍次克地区(YO) 4种以山脊(或块体)为特征的类型;结果与Yan等人分类的结果相似[12］．

以前的研究表明，东北冷涡可以全年发生。在1956-1990年期间，东北地区4 - 10月有30%的日受东北冷风影响，夏季更是达到42% (JJA) [4］．夏季每年有39天，1957年最多68天，1994年最低为19天[13］．东北冷涡活动具有明显的季节变化特征[14]，六月最常见的发生（44.9％），其次是7月。NECV过程平均持续四天，最多可达13天。在1958 - 2006年期间，NECV的出现频率和寿命是一个明显的季节性循环，其优先发生在夏天而不是深秋和初期。大多数NECV持续不到一周，但在夏天和冬天可能会持续很长时间[11］．1961-2010年东北冷涡活动具有13、9和5年的年际周期特征，5月为高频次，9月为低频次[6］．谢和Cholaw [8]发现东北冷涡优先发生在大兴安岭的古里雅山和小兴安岭以北的黑河一带，这与Sun等的结论相似[4Zhang等[7］．5月东北冷涡活动偏北，达到45°N以北，6月向南延伸至40°N以南。7 - 8月，随着东亚高空急流的减弱和北拉，东北冷涡活动区域向北收缩。necv活动表现出显著的10 ~ 30天振荡周期[15］．因此，东北冷涡在不同时期具有不同的统计特征。

到目前为止，已经进行了相当多的研究来探索necv。然而，对不同类型的necv的统计特征和成因的关注有限。不同类型的necv有不同的统计特征吗?不同类型的necv之间有关系吗?近30年来东北冷涡的统计特征是否有新的内容?本研究主要针对上述问题进行研究。

2.数据和方法

2．1．数据

美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心(NCEP/NCAR)提供的空间分辨率为2.5°× 2.5°的6小时分析数据利用中国气象局提供的气象信息综合分析与处理系统(MICAPS)的观测资料，对1989-2018年东北冷涡进行了客观分析。与时间分辨率较低的资料相比，6 h资料在探测和跟踪温带气旋方面相对更加客观有效[16］．

2．2.方法

NECVS在整个对流层中占据了很大的深度，温暖的结构高于300 HPA和低于300 HPA的冷结构。由于冷中心是500 HPA最强的[17]时，选取500 hPa等压面对35°N - 60°N, 115°E - 145°E范围内的东北冷涡过程进行探测和跟踪。然后，利用MICAPS观测资料来确定NECV是否是一个深系统。

为了以可操作的方式定量界定necv，设计了一种三步目标识别方法。该方法主要参考Hu等[11］．(1）在指定区域内，如果某一栅格的潜在高度低于周围8个栅格点的潜在高度，则认为该栅格点最小。然后，如果这个网格和周围的8个网格点具有正的纬向温度拉普拉斯，即( (500 hPa)，最小值网格可视为necv的潜在网格。（2）如果在某一时刻符合上述准则的5 × 5网格框中存在多个网格点，则认为位势高度最低的网格点为系统的主中心。（3）如果移动速度小于10 dol/6 h (dol表示经度)，则上述两个网格点在任意两个连续时间(6小时)视为同一系统。否则，它们被视为两个独立的系统。（4）只有持续时间不少于3天的系统才被保留，并被视为NECV过程。

2．3.NECVs分类

本文根据东北冷涡的地理位置和物理机制对其进行了分类。在位置方面，类似于郑和张的标准[5]，NECV分类为500hPa等异物表面的NCV，MCV和SCV。此外，NECV是中国东北部的重要舞台系统，在东亚阻止高度的情况下发展。对流云可能出现在NECV附近或后面的不同区域，特别是在冷涡面积后面的晴朗地区。在较低水平的上层和温暖平流上的冷平面叠加，加上地面辐射加热，形成不稳定的分层，从而造成突然强烈的对流天气。中国东北部的一个众所周知的事件，称为“冷涡流雨季”，这是由NECV的频繁活动引起的。Sun等人[18]选取8个与东北冷涡(A型)相关的暴雨事件和8个与东北冷涡(B型)相关的弱降水事件进行综合诊断分析。结果表明,B型的强度略强于类型A型,每个级别低的轴线中心倾斜向西北方与高度,一定程度上有一定的相位差,字段的温度和压力。而B型正压结构明显，温度和压力场相一致。根据A型和B型的温度和压力场的特点，necv被分为两类(图1，分别是强者和弱者。如果环流从低层几乎垂直向中层延伸，并有明显的冷槽或冷中心，则认为东北冷涡较强。相反，如果环流对应的是弱冷槽或中下层的直线等温线，温度平流较弱，则认为环流较弱。

3. NECV的年平变异

3.1。NECV频率的续集变化

研究期间，1989 - 2018年5 - 9月中国东北地区共发生221次东北冷涡过程，总影响历时1044 d，年平均34.8 d。此外，东北冷涡的发生次数逐年增加，平均每年7.4次，2005年、2007年和2009年发生次数最多，为10次，1994年和1992年发生次数最少，仅为4次，1999年次之。1991-2018年期间，2005年前东北冷涡年发生量低于30年年平均值，2005年以后(2008年和2013年除外)出现量较高(图)2（a）)．此外，从necv的寿命来看，除5次≥10天(最长为13天)外，93%的necv持续时间为3 ~ 5天，平均4.33天，约一半持续3天(图)2（b）)．

3.2。不同类型的NECV的持续变化

221个NECV过程中，ncv占47.5%，mcv占48.9%，scv占3.6%。ncv和mcv的出现频率呈负相关，均呈微弱上升趋势。注意到这两种情况在2003年以前波动很大，显然是负异常;而2003年以后，波动减弱，但幅度增大。根据Morlet小波分析方法，东北冷涡过程的次数有9年和5年的周期[62003年是一个9年周期的末尾。此外，scv的异常大多为正(图)3.(a))。弱NECV的发生频率占总数的54.3％，这是强劲NECV（45.7％）的1.2倍，显示线性上升趋势。1991 - 2000年，弱NECV的发生频率的异常大多是负的，但2000年后积极阳性。强劲的NECV具有相对较弱的波动幅度，1991 - 2005年是负异常的主要时期，2001-2005较大异常。对于弱的NECV，在2001-2005和2008-2012期间发生较大的阳性异常（图3.(b))。

MCVS中发生的弱NECV的比例高于NCVS（图4)，因为强NVCs略多于弱NVCs，占总NVCs的一半。而弱MCV所占比例是强MCV的1.5倍，占MCV总数的60%。中国东北大部分地区mcv与旱涝均呈显著正相关。mcv强度与东北地区降水呈正相关[13];即弱mcv发生频率越高，东北地区降水越少，这与mcv普遍导致气温更低、降水更少的结论一致[5］．

4.东北冷风发生的月变化

4.1。NECV频率的每月变化

东北冷涡发生的月变化在不同时期有所不同。1956-1990年，6月是东北冷涡活动的高峰期，同时也是东北冷涡的雨季，随后是7月[14］．1980-1989年期间，东北冷涡主要发生在4 - 10月，特别是9月和5 - 6月[12］．但是，在1961 - 2010年期间，NECV经常出现在5月份和9月份很少[6］．在1989 - 2018年期间（​​图5)，可见5月发生东北冷涡最多(共63次，年均2.1次，全年最多4次)，占总数的28.4%。8 - 9月也很少发生necv，占15%，平均1.2倍。5 - 7月受东北冷风影响的总日数均超过200天，5月、6月和7月的年平均日数分别为9.9天、8.8天和7.0天。5月、6月、7月影响时间最长，分别为21天、20天、19天，各工序平均持续时间均在4天以上。因此，5 - 7月是东北冷涡影响最大的主要时期，这与前人研究一致。8月和9月受东北冷风影响的年平均日数分别为143天和128天，分别为4.7天和4.2天。

4．2．不同类型东北冷涡的月变化

由于不同的位置和优势，NECV的每月变化变化。NECVS在中国东北部5月的南部和北部的最大影响最为显着影响，而是在六月的三江平原和东北部东部。7月以后，NECVS仅在中国东北沉淀的次要作用，因为亚热带雨季是主要因素[13］．尽管如此，即使在仲夏（8月）中，中国东北部和NECV的降水之间的相关系数也可以达到0.31-0.47（通过0.05-0.01的显着性水平）[13］．ncv很少发生在6月，但发生频率占4月和8 - 9月的一半以上[5］．数字6总结了不同类型东北冷涡的月变化特征。ncv和mcv很少发生在6月和7月，而5月、8月和9月的频率大致相同。scv一般发生在5 - 6月，频率较低，但近30年来没有发生在9月。强东北冷涡的发生频率在春末秋初较高，而弱东北冷涡的发生频率在夏季较高，7 - 8月最为明显。

随着梅雨期后急流的突然减弱，东北冷涡的发生频率显著降低[8］．强大的NECV主要出现在Meiyu期间，即，主要是5月，而中等和薄弱的事件主要发生在Meiyu期间或之后，即在七月至七月期间。NCV的冷空气来自北极，其中大部分地影响了中国东北地区的西北或极地路径，导致复杂的天气。相比之下，MCV通常会带来较低的温度和更少的雨[5］．

进一步研究了不同类型东北冷涡的月变化关系(图)6(c))。结果表明，6 - 7月出现弱mcv和5月出现强ncv的次数超过15次，7月出现弱mcv和9月出现强ncv的次数次之。中译,在晚春和初秋(5 - 9月),强大的中译发生更加频繁,占病例总数的60%,这是由于这一事实ncv晚春和初秋的一个很大的影响在最近的30年,中国东北占复杂的天气在这个时期。夏季mcv中，弱mcv所占比例为74%。mcv的强度与降水，特别是东北地区的旱涝有正相关关系[13这是因为近30年mcv为主的天气多为低温少雨。综上所述，春末秋初强mcv和夏季弱mcv一般出现频率较高，这对研究necv控制下的天气条件具有重要意义。下文简要分析其原因。

5.不同类型necv的发育机制

5.1。上层风场对NECV的影响

对流层上层的西风急流是造成春末秋初强ncv和夏季弱mcv高频出现的原因之一。众所周知，东亚上空有一股强大的西风急流，对气候变化起着至关重要的作用。其强度变化和南北移动与东亚大气环流的季节变化密切相关[19]，对对流层上层necv的形成和发展作出了重要贡献[18］．此外，东北冷涡中心附近的高层和低层之间的垂直运动和构型与高层急流密切相关[18］．

东北冷涡一般发生在纬向急流轴左侧有强气旋切变的地区[13］．冷涡旋的东侧接近喷射出口，有利于上层的分歧，从而加强涡流循环，促进NECV的形成和不断发展[13］．对比不同季节NCV过程中高空急流的分布(图)7(一)-7（c）），春季和初秋的喷气机显然更强壮，伴随着较大的平均风速和增强的上层差异，从而加强了NCV的循环。同样，对于MCV来说，夏季的上层喷气机比5月至9月在夏季较弱，导致MCV的发展疲软（图7(b)和7(e))。

东亚西风急流在necv较多的年份有明显的分支现象[13］．刘等人。[15[]总结了支持东北冷涡活动形成和维持的异常环流型，指出欧亚和东亚/太平洋遥相关波列在低频尺度上的相互作用最终会影响东北冷涡系统的运动速度和方向。东北冷涡带的南北移动与风速轴的南北向摆动(30 m·s)相对应⁻¹)。结果表明，东北冷涡活动的加强会使南纬急流向北移，进入高纬度地区[5］．南部喷射通常是东亚喷气机分裂的结果[13］．

数字8在不同季节NCV和MCV过程中300 hPa纬向风的异常分布有显著差异;估算异常的参考资料是1989-2018年300 hPa的平均风速。纬向风异常一般呈带状分布。ncv在30°N - 65°N、100°E - 160°E区域呈现由南向北的“负-正-负”异常分布(图4)8(a))。春季后期正异常中心向南，范围较大，位于32°N - 50°N(其他季节为40°N - 50°N)。相对而言，初秋的正异常范围和中心值较大(图)8(b)和8(c))。因此，对东北冷涡来说，春末秋初高空副热带西风急流增强，高空西风急流增强了高空辐散，有利于东北冷涡的发展。在mcv方面，夏季60°N以南的大部分地区均存在负异常(图)8(d)和8(e))，而5 - 9月在30°N - 40°N范围内只有部分正异常区。因此夏季mcv的副热带西风急流较弱。高层辐散相对较弱，不利于冷涡的增强。

5.2。环流场对necv的影响

不同天气尺度系统的形成和发展都有其特定的环流背景。如图所示9， ncv的环流情况随季节而变化。春末和5 - 9月的涡旋环流相似，阻塞情况明显，中心维持在52°N左右。在晚春，涡的经向环流增强;因此，南向位置的ncv的影响范围略有扩大，其对流层中高层的中心位势高度较低(图)9(b) -9(e))。但在初秋，ncv的位置是向北的。切分低压结构在对流层中部更为明显，中心势高度在500 hPa较低。相比之下，在850 hPa环流较弱，这是由于西南侧有一个小的高起点(图)9(c) -9(d))。

在温度场方面，晚春和5 - 9月没有冷中心;相反，一个深冷槽与截止低点协调。温度槽滞后于高槽，有利于涡旋的发展。然而，冷槽在晚春明显更深，特别是在中层(图)9(b)和9(e))。在秋季开始时，有500 HPA的冷中心，在850 HPA的冷槽中，在空间分布中几乎垂直，导致冷的平流更强烈（数字9(c) -9(f))。对于mcv来说，夏季的环流也与5 - 9月相似。但不同之处在于mcv发生在夏季时，500 hPa环流形势较弱，冷槽较浅。因此，mcv的强度在夏季较弱(未显示)。

NECV是深涡层系统，具有较低级别的收敛性，高层发散和明显的上升动作。在东南气流的指导下，较低的对流层中的温暖和潮湿的空气从东南部到中上层向北移动，然后通过涡流流向北部和西北侧面。中间对流层的干燥冷气流从高度到低纬度与东南气流。因此，形成“上干燥和下湿”结构的不稳定分层，这对于释放涡流势能和NECV的连续发育是有益的。上升动作有很大的灼热涡流发展迹象表明[20.］．Sun等人[18[]选取9个引起暴雨的东北冷涡事件进行诊断分析。发现东北冷涡附近的物理量分布不对称，东侧上升运动强烈。上升的中心一般在东南侧[21］．垂直速度和经向风异常沿125°E垂直切面(图)10)．晚春和早秋的风速较大，更有利于东北冷涡的发展。由于对流层中上层存在下沉气流，东北冷涡东南侧上升运动较强，而靠近东北冷涡中心和西侧的上升运动受到抑制[18］．东北冷涡东南侧上升运动在春末和早秋阶段较强，春末上升幅度较大，几乎覆盖了58°N以南的所有地区。然而，南侧在初秋下降运动较弱(图)10(b)和10) (c)。对于mcv来说，夏季涡旋中心的上升运动相当强烈(图)10(d)和10(e))。这一现象可能是由于夏季Hadley环流向北移动，导致在30°N附近出现上升气流[22，就是图中上升气流的位置10（e）。除了Hadley循环之外，它也可能受到底层表面的显性加热的影响[23］．

总体而言，在春末秋初出现ncv时，中心位势高度相对较低，上下低层环流场有利于低层中心的加强。整个对流层气旋性环流较强，特别是高层和西南侧。在中心附近或南部地区上升运动较强，促进了东北冷涡的持续发展，使东北冷涡在晚春和早秋更有可能增强。而夏季mcv则相反，气旋性环流较弱，特别是在高层和东南侧。夏季虽然受到Hadley环流上升支的影响，但在NECV中心南侧上升运动较强。

5.3。干侵入对NECV发展的影响

勃朗宁等[24- - - - - -26]指出，干旱入侵促进了温带气旋的发生和发展。Wu等将卫星水汽图像与大气动力场结合起来，[27指出，干侵入增加了冷涡旋中心的绝对涡度，从而加强了其发展。因此，干侵入是NECVS形成和发展的动态条件之一。基于各个案例的综合分析，Liu等人。[15]发现,干侵入区域对应于高潜力涡度(PV)地区,和上干燥的冷气流侵入向下沿等熵面、穿越等压表面和附近地区寒冷的漩涡中心,这样寒冷的漩涡可以开发和维护cold-core结构。在自然界中，干侵入的机理可以表示为高PV的侵入和向下延伸。

对流层中上层的高PV向低层延伸，增强了对流层中下层低层的气旋性环流，促进低层辐合，从而增强了上升运动。将春末秋初ncv和夏季mcv的PV异常沿125°E垂直切面(图1)11)．数字11(一)和11(b)代表晚春(早秋)ncv的PV与30年平均值的差值，图11(c)表示夏季mcv PV与30年均值的差值。干燥的冷空气与高PV上层不断向下的补充,和干区延伸到对流层中下游,上层的明显增加冷平流导致触发上干燥和寒冷的垂直结构,降低湿度,和温暖NECV的中心,对流不稳定的发展为东北冷涡的增强创造了有利条件。对流层中上层受高PV气流影响，250 hPa影响最大。在西北气流的引导下，高PV在300 hPa左右侵入低层。

对于ncv而言，春季晚些时候，对流层中上层ncv中心附近均存在PV正异常，有利于触发上升运动，形成强对流(图)11(a))。在初秋，PV负异常区域从对流层上部到顶部在30°N - 42°N范围内。另外，在42°N以北的对流层下部和对流层下部和上部存在两个正区。此外，可以看出，高PV在侵入和向下延伸过程中更强，因此necv在发展过程中更强(图)11(b))。对mcv来说，夏季正异常较弱，主要集中在对流层中下部。负异常位于上层，高PV向下延伸较弱，说明干侵入机制对夏季mcv发育的促进作用较弱(图)11(c))。相比之下,图10，上升运动主要受下垫面和Hadley环流的影响是合理的。

钟等。[28]指出，干侵入表现为高空高涡度的发展和东移和低层冷平流的侵入。冷暖平流对东北冷涡的形成和发展起着至关重要的作用;特别是对东北冷涡低层系统而言，冷平流是其发展的主要原因[29］．温暖空气的升高和冷空气下沉有助于释放涡流势能，这将被转换为涡旋动能。这种能量转换使NECVS的开发和维护能够进行开发和维护[30.］．ncv和mcv在不同季节的温度平流沿125°E垂直切面如图所示12．可以看出，对流层中下部冷平流较为明显，以300 hPa为界，上部为暖平流区，下部为冷平流区，地表存在较弱的暖平流(图)12(a))。当NCV在初秋发生时，冷的平流范围更大，向上延伸至200 HPA，向下延伸至800 HPA（图12(b))。此外，当ncv出现在晚春时，300 hPa以上的暖平流较强，冷平流略向下延伸(图)12(c))。夏季mcv发生时，暖平流范围增大，冷平流强度减小，范围略有缩小(图)12(d)和12(e))。总之，干入侵机制对春季和初秋的NCV具有强烈的促进作用。然而，夏季MCVS的促进效果相对较弱。

6.总结和讨论

利用1989-2018年6 h NCEP/NCAR再分析资料和中国气象局的MICAPS观测资料，采用NECV天气概念的客观方法，结合主客观分析，对5 - 9月的NECV进行了观测和跟踪。然后根据地理位置和物理特征进行necv分类。最后，探讨了不同类型necv的统计特征及成因。主要结论总结如下。

第一，1989-2018年5 - 9月东北地区共发生东北冷涡221次，共1044天，呈逐年增加趋势;大多数necv可维持3-5天，少数例外可维持10天以上。MCV发生率最高，ncv次之，scv仅占总数的3.6%。2003年前后，ncv和mcv的频率变化由强向弱，异常由负向正。弱NECV的发生频率约为强NECV的1.2倍，而mcv的发生频率为强NECV的1.5倍。

其次，NECV的频率随几个月而变化，5月和8月和9月的底部达到峰值。NECV在5月至7月有最大的影响力，主要是由于超过4天的平均寿命，最大的影响力超过19天。6月份有几个NCV和7月份的MCV，但SCV通常在5月和6月发生。春季晚期和夏季初期强劲NCV的频率以及夏季弱MCV相对较高。

第三，强ncv在春末秋初频繁出现，弱mcv在夏季频繁出现的原因是多方面的。当ncv出现在春末秋初时，高空西风急流增强，增强对流层上层辐散和涡环流。整个对流层气旋性环流较强，特别是在东北冷涡的高层和西南侧。此外，较低的中心势高度和上下两层环流场与急流相互配合，促进了东北冷涡的持续发展和维持。所有这些都有助于加强国家公务员队伍。夏季mcv发生时，西风急流较弱，上升运动较强，主要受Hadley环流影响。综合各因素分析表明，夏季mcv较弱。

干侵入对东北冷涡的形成和发展起着关键作用，表现为高PV的向下延伸和冷平流的入侵。在300 hPa左右，上层干冷气流沿等熵面向下侵入低层。当ncv发生在晚春和早秋时，高PV的侵入和向下延伸更强，早秋冷平流范围更大。夏季干侵入对mcv发展的促进作用较弱。

本研究重点研究了不同类型necv的统计特征及其相互关系。统计结果表明，春末秋初强ncv和夏季弱mcv的频率相对较高。本文从三个方面简要分析了造成这种现象的主要原因。但不同类型的necv(特别是不同位置的necv)对中国降水的影响尚未涉及，这将在今后的研究中进行探讨。

数据可用性

6 h NCEP/NCAR再分析数据取自https://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/．

的利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

国家重点研发计划项目(no . 2019YFC1510004);国家自然科学基金项目(no . 41975085, no . 41975087);东北冷涡研究重点开放实验室开放基金项目。关键词:冷涡;本文的数值计算是在南京信息工程大学超级计算中心的超级计算系统上进行的。

参考文献

1. T. N.Krishnamurti，“对发展波通的研究，”每月天气预报，卷。96，没有。4，pp。208-217，1968。视图:出版商的网站|谷歌学者
2. D. Keyser和M. A. Shapiro，《上层锋区的结构和动力学综述》，每月天气预报，第114卷，第2期。2，第452-499页，1986。视图:出版商的网站|谷歌学者
3. 朱庆国，林建仁，寿寿文等，天气气象的原理与方法，气象出版社，北京，1992。
4. L. Sun，X. Y. Zheng和Q. Wang，“中国东北寒冷涡旋的气候特征”应用气象学报，卷。5，不。3，pp。297-303，1994，中文。视图:谷歌学者
5. X. Y. Zheng and T. Z. Zhang，东北地区暴雨，气象出版社，北京，1992。
6. “1961-2010年辽宁省5 - 9月东北冷涡气候特征及其对气温的影响”，气象与环境学报第28卷第2期2, pp. 5-9, 2012，中文。视图:谷歌学者
7. C.张，Q. Zhang，Y. Wang和X. Liang，东亚温暖季节冷涡流的气候学：1979-2005，“气象学和大气物理学号，第100卷。1-4，页291-301,2008。视图:出版商的网站|谷歌学者
8. 谢振伟，“东北冷涡的低频特征及其背景环流型”，气象研究杂志，第70卷，第2期4, pp. 704-716, 2012。视图:谷歌学者
9. 王昌文，徐红梅，任磊等，“东北冷涡的客观识别方法”，气象与环境学报第28卷第2期2，第1-4页，2012。视图:谷歌学者
10. R. Nieto, L. Gimeno, L. De La Torre等，“北半球切断低压系统的气候特征”，杂志的气候，卷。18，不。16，pp。3085-3103,2005。视图:出版商的网站|谷歌学者
11. 胡凯，陆瑞，王丁，“中国东北地区切断低压的季节气候学及其降水模式，”气象学和大气物理学，卷。106，没有。2，pp。37-48,2010。视图:出版商的网站|谷歌学者
12. 闫永清，韩学军，毛学民，“环流形势下东北冷涡的分类及其频谱特征，”辽宁气象学报，第4卷，第3-6页，1995。视图:谷歌学者
13. 孙林，安国平，连勇等，“夏季东北冷涡持续活动及其环流异常特征研究”，气象研究杂志，卷。58，没有。6，pp。704-714,2000，中文。视图:谷歌学者
14. 朱庆伟，张世强，周志才等，“初夏东北地区冷涡活动及其降水分布的初步分析”，东北寒冷涡旋研究的集合，辽宁媒体，沉阳，中国，1997，中文。视图:谷歌学者
15. Y. Liu，D. H. Wang，Z.F. Zhang等，“综合分析了中国东北地区冷涡的结构及其进化特征”，“气象研究杂志，第70卷，第2期3, pp. 354-370, 2012。视图:谷歌学者
16. R. Blender和M.舒伯特，《不同时空分辨率的气旋追踪》，每月天气预报，第128卷，第128号2, 2000。视图:出版商的网站|谷歌学者
17. S. Zhong，寒冷涡旋的结构特征及其东北地区大雨的形成机制，中国气象科学研究院，北京，2011。
18. 孙林，王强，唐晓林，“暴雨型和非暴雨型冷涡的综合诊断分析”，气象每月第21卷第2期3，第7-10页，1995。视图:谷歌学者
19. 陶士元、车立新，“夏季亚洲大陆上空环流结构的研究”，气象研究杂志，卷。28，pp。234-247,1957，中文。视图:谷歌学者
20. P. Satyiamurty和M. E. Seluchi，“南美洲副流带上空气冷涡的特征和结构”，“气象学和大气物理学，卷。96，没有。3-4，pp。203-220,2007。视图:出版商的网站|谷歌学者
21. 钟世贤，王东辉，张瑞辉等，“东北地区与冷涡系统相关的暴雨结构特征及形成机制分析”，高原流星，第30卷，第2期4, pp. 951-960, 2011，中文。视图:谷歌学者
22. 傅t.b.，“平均经向环流型的转变与长期天气过程”，气象研究杂志，第37卷，第2期1, pp. 74-85, 1979。视图:谷歌学者
23. 任晓云，张骞，岳鹏等，“华北4种典型下垫面能量分配及其环境因子研究”，高原气象学，卷。40，不。1，pp。109-122,2021，中文。视图:谷歌学者
24. K. A. Browning，“热带外气旋发展的干燥入侵视角”，气象应用程序，第4卷，第4期。4，页317 - 324,1997。视图:出版商的网站|谷歌学者
25. k·a·勃朗宁和b·w·戈尔丁，《猛烈气旋中干燥入侵的中尺度特征》，皇家气象学会季刊号，第121卷。523页，第463-493页，1995。视图:出版商的网站|谷歌学者
26. K. a . Browning和N. M. Roberts，“沿冷锋的锋面和降水结构的变化”，皇家气象学会季刊第122卷第536页，第1845-1872页，1996。视图:出版商的网站|谷歌学者
27. 吴东，姚学平，寿寿文，“干旱入侵对东北地区冷涡过程的影响分析”，高原气象学，第29卷，第2期5, pp. 1208-1217, 2010。视图:谷歌学者
28. 钟世贤，王东辉，张瑞辉等，“冷涡发展阶段暴雨过程中尺度对流系统研究”，高原气象学，第32卷，第2期2, pp. 435-445, 2013。视图:谷歌学者
29. Z.刘，Y. Lian，B.Z.Shen等，“北太平洋振荡地区500 HPA高度的季节变异特征及其对东北地区降水的影响”，“应用气象学报第14卷第2期5，第553-561页，2003。视图:谷歌学者
30. R. xia，S. fu和D. Wang，“中国东北寒冷涡旋的涡流和能源预算：一个案例研究”气象学和大气物理学，第118卷，第118号1-2页，53-64页，2012。视图:出版商的网站|谷歌学者

版权

版权所有©2021 Bo Yang等人。这是分布下的开放式访问文章知识共享署名许可协议，允许在任何媒介上不受限制地使用、传播和复制，但必须正确引用原作。