东北地区雷暴大风观测特征及其与东北冷涡的关系研究

作者：杨磊; 郑永光^*

来源：气象学报, 2023, 81(03): 416-429.

• 东北冷涡
• 雷暴大风
• 强对流
• 东北地区

为提高对东北地区雷暴大风的分析和预报能力，基于2017—2021年东北地区自动气象站、闪电定位仪、葵花8号卫星综合判识雷暴大风天气，利用ERA5再分析资料计算强对流物理量和东北冷涡中心及半径等特征参量，研究东北地区雷暴大风的观测特征及其与东北冷涡（简称“冷涡”）的关系。结果表明：（1）东北地区雷暴大风（简称“总体”）集中出现在蒙古高原至大兴安岭以西、东北平原和辽宁沿海。冷涡导致的雷暴大风占总体雷暴大风的50.6%，辽河平原是冷涡雷暴大风最高发区域。东北地区总体和冷涡雷暴大风均具有单峰分布的日变化特征，在午后发生频率最高，但是深夜和上午时段雷暴大风多与冷涡有关，占比达75%。（2）雷暴大风逐小时出现的站数（简称“站数”）大多小于10次，站数大于10次的雷暴大风个例中，冷涡个例占56.5%，高于非冷涡。相比于非冷涡，冷涡雷暴大风发生在更干冷、850与500 hPa强温度直减率以及强的风垂直切变和风暴承载层环境中。（3）冷涡系统的不同象限出现的雷暴大风占冷涡雷暴大风的百分比从大到小依次为东南象限（73.5%）、西南象限（17.5%）、东北象限（7.5%）和西北象限（1.5%）。冷涡外围的雷暴大风次数多于冷涡本体，集中出现在冷涡东南象限距离冷涡中心0.5—2个冷涡半径的范围内，该区域大气中层存在干层、低层存在大的温度垂直递减率、中等以上的风垂直切变和更大的风暴承载层风速，并且更容易受低空切变线的影响，这也是冷涡雷暴大风集中出现在该区域的原因。（4）导致雷暴大风的冷涡中心集中于（45°—55°N,111°—128°E），其中导致区域性雷暴大风的冷涡中心的频次分布为南北向，集中在116°E和122°E处。造成区域性雷暴大风的冷涡中心和最外围环流的位势高度均低于造成局地雷暴大风的冷涡，春、秋季差异更明显；冷涡半径在8月略大于导致局地雷暴大风冷涡，其他月份则反之。以上研究证明东北冷涡是导致东北地区雷暴大风最主要的天气系统，总结的冷涡不同象限处雷暴大风的空间分布和产生区域性雷暴大风的冷涡的特征，可供东北冷涡雷暴大风预报、预警时参考。

• 单位
  国家气象中心; 辽宁省气象灾害监测预警中心