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科研進展 | 冷渦和大氣阻塞對東亞極寒天氣的協同影響

 2022-11-30 11:34:32  點擊:

原創 卓文欽、姚遙等 中國科學院大氣物理研究所 

冷渦是中緯度地區常見的季節內天氣尺度系統,目前大部分對冷渦的研究主要集中在其對夏季降水的影響上,然而冷渦對冬季局地的極寒天氣爆發也有著重要的作用。東北亞地區是冷渦頻繁活動的地區,但是該地區冷渦的發生常常伴隨著其它環流系統的配合,尤其是在冬季的極寒天氣中,冷渦的產生通常與上下游阻塞系統的發展和移動有關。


針對這一現象,中國科學院大氣物理研究所姚遙副研究員、博士生卓文欽及合作者們,對1979-2019年冬季東北亞冷渦(NACV)事件進行了統計,通過聚焦冷渦事件成熟前后期的阻塞信號,進一步將NACV分為Initial UB, Initial SPB和SPB-UB relay三種類型(即:烏拉爾阻塞初始型,西伯利亞-太平洋阻塞初始型,太平洋阻塞-烏拉爾阻塞接力型)。結論表明,烏拉爾阻塞初始型的NACV強度最強,并能引起的東亞地區的降溫幅度最大;而西伯利亞-太平洋阻塞初始型的NACV事件相對較弱,但其帶來的東亞降溫周期更長。進一步研究發現,有一種特殊類型的NACV,是在西伯利亞-太平洋阻塞形成并發展西退的過程中產生的,隨后阻塞進一步西移,與原來烏拉爾地區的脊合并又形成一個強大的烏拉爾阻塞。NACV在這兩種阻塞的加持接力作用下,持續時間進一步延長,從而引起了更大幅度和更長時間的東亞降溫。

以上研究突出了大氣阻塞和冷渦之間的協同接力作用,強調了阻塞的接力效應對東亞極寒事件的重要影響,可作為類似極寒天氣預報和氣候預測的一種潛在指示因子。

該研究成果近期發表于Environmental Research Letters雜志上。該研究得到國家自然科學基金項目(41975068, 42150204, 41790473和42075024)、中國科學院戰略性先導科技專項子課題(XDA19070403)的共同支持。


1. 東北亞冷渦(NACV)事件與大氣環流協同配置情景及對應東亞降溫強度和周期的示意圖:a)與烏拉爾阻塞(UB)協同,(b)與東西伯利亞-北太平洋阻塞(SPB)協同,(cSPBUB接力協同。


【論文信息】

Zhuo, W. Q., Y. Yao*, D. H. Luo, I. Simmonds, and F. Huang, 2022: Combined impact of the cold vortex and atmospheric blocking on cold outbreaks over East Asia and the potential for short-range prediction of such occurrences. Environmental Research Letters, 17. 084037.


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