2010年冬季江蘇省雷暴異常活動與北極濤動的相關(guān)分析

張蓬勃，姜有山，姜愛軍，管兆勇，孫佳麗，劉梅

(1．南京市氣象局，江蘇 南京210009;2．氣象災(zāi)害教育部重點實驗室(南京信息工程大學(xué))，江蘇 南京210044;

3．南京信息工程大學(xué) 大氣科學(xué)院，江蘇南京210044;4．江蘇省氣候中心，江蘇 南京210008;5．江蘇省氣象臺，江蘇 南京210008)

2010年冬季江蘇省雷暴異?；顒优c北極濤動的相關(guān)分析

張蓬勃1，姜有山1，姜愛軍1，管兆勇2，3，孫佳麗4，劉梅5

(1．南京市氣象局，江蘇 南京210009;2．氣象災(zāi)害教育部重點實驗室(南京信息工程大學(xué))，江蘇 南京210044;

3．南京信息工程大學(xué) 大氣科學(xué)院，江蘇南京210044;4．江蘇省氣候中心，江蘇 南京210008;5．江蘇省氣象臺，江蘇 南京210008)

運用江蘇省冬季雷暴日數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)和NCEP/NCAR再分析數(shù)據(jù)，在結(jié)合30 a江蘇冬季雷暴異常變化可能機(jī)理的基礎(chǔ)上，分析了2010年冬季雷暴異常變化的原因。結(jié)果表明:2010年冬季江蘇省雷暴活動異常偏多，其異常變化與同期北極濤動環(huán)流異常有密切的負(fù)相關(guān)關(guān)系。AO(Arctic Oscillation)指數(shù)偏弱時江蘇雷暴增多的天氣原因主要是:1)中西伯利亞和西西伯利亞地區(qū)氣壓異常偏高，中緯度地區(qū)氣壓異常偏低，烏拉爾山以西有阻塞高壓與之配合，因此東亞冬季風(fēng)偏強(qiáng)，冷空氣南下頻繁。對流層低層30°N附近表現(xiàn)為異常暖中心，低層孟加拉灣水汽輸送強(qiáng)盛，江蘇處于水汽輻合中心，這樣“上冷下暖”和“上干下濕”的配置不僅有利于引起大氣異常上升運動，也易于不穩(wěn)定層結(jié)的形成，利于雷暴天氣的發(fā)生。2)30～50°N北太平洋中東部海溫異常偏低，引起低層風(fēng)場異常輻散，對應(yīng)上空為異常的下沉運動，通過類似于沃克環(huán)流圈形式使得東亞同緯度地區(qū)低層輻合異常，有利于該地區(qū)異常氣旋性環(huán)流的加強(qiáng)。

雷暴;北極濤動;負(fù)相關(guān)關(guān)系

0 引言

2009年12月—2010年3月上旬江蘇省出現(xiàn)7次大范圍雷暴天氣。大范圍雷暴出現(xiàn)之集中、時間之早、頻率之高為1961年以來罕見，尤其是2月大范圍雷暴發(fā)生的次數(shù)遠(yuǎn)多于其他年份(大范圍雷暴發(fā)生次多的年份為1979年和2009年，僅3 d)。頻繁的雷暴活動對農(nóng)業(yè)、電力、交通行業(yè)造成一定的影響和損失。2010年2月9日凌晨，南京出現(xiàn)初雷，9日21時左右六合區(qū)一農(nóng)戶住宅遭受雷擊、房屋、電器受損。2月10—11日，江蘇省出現(xiàn)大范圍雷暴并伴有降雪、冰雹、冰粒、凍雨等復(fù)合性復(fù)雜天氣，對春運交通造成重大壓力和嚴(yán)重影響。冬季雷暴因其發(fā)生頻率少且突然，常引起雷暴災(zāi)害，所以研究冬春季雷暴發(fā)生的環(huán)流特征以及影響因子，對準(zhǔn)確預(yù)測預(yù)報冬春季雷暴有重要意義。

近年來對南方雷暴天氣的天氣特征，以及多發(fā)季節(jié)雷暴的結(jié)構(gòu)、形成和預(yù)報已有一些研究(景元書等，2000;尹麗云等，2007;劉梅等，2010;沈永海等，2010;黃興友等，2011)，但針對冬季雷暴，特別是長三角冬春季雷暴發(fā)生的大氣環(huán)流、海溫特征及觸發(fā)機(jī)制的研究較少。張騰飛等(2008)利用多種探測資料對云南2006年7月17日強(qiáng)雷暴天氣過程進(jìn)行了分析，認(rèn)為雷暴天氣過程是在有利的大尺度背景下由中尺度對流系統(tǒng)直接產(chǎn)生的。徐桂玉和楊修群(2001)研究了我國南方雷暴的氣候特征。陳紹東等(2004)研究了雷暴與海溫的關(guān)系。近年來，江蘇氣象學(xué)者也開展了一些關(guān)于雷暴的研究(張旭暉等，2007;付志康等，2010;鐘穎穎等，2010)。劉梅等(2010)利用江蘇省1951—2007年雷暴資料，分析近57 a雷暴的氣候變化趨勢發(fā)現(xiàn)，江蘇雷暴日數(shù)年際變化整體呈減少趨勢，主要表現(xiàn)為夏季和秋季雷暴日數(shù)的減少。

Thompson and Wallace(1998)基于對北半球大氣環(huán)流的分析，提出了北極濤動(Arctic Oscillation，AO)的概念。AO是北半球熱帶外地區(qū)大氣環(huán)流變化的最主要模態(tài)，表現(xiàn)為北半球高緯度和中緯度地區(qū)海平面氣壓場反相的“蹺蹺板”式振蕩現(xiàn)象。其后的研究表明，對應(yīng)極區(qū)的正(負(fù))氣壓異常，在北半球中緯度地區(qū)往往有沿緯圈的帶狀負(fù)(正)氣壓異常區(qū)，因此也將AO稱之為環(huán)狀模。Li and Wang(2003)利用中高緯兩個環(huán)狀活動帶的中心緯度35°N和65°N上的標(biāo)準(zhǔn)化緯向平均海平面氣壓差構(gòu)造AO指數(shù)。目前已有研究結(jié)果證明，AO作為北半球環(huán)流異常的主要模態(tài)，對冬季北半球氣溫(龔道溢和王紹武，2003;琚建華等，2004)和降水(琚建華等，2006;程炳巖等，2007)有顯著影響。但這些研究成果大多認(rèn)為AO對東亞北部地區(qū)影響顯著，很少有對長江以南區(qū)域的研究。此外，陳思蓉等(2009)認(rèn)為華南、長江流域等地區(qū)都存在獨立的異常時空分布，與特定的大尺度環(huán)流密切相關(guān)。因此，本文擬在近30 a江蘇省冬季雷暴異常機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，針對2010年雷暴活動個例，進(jìn)一步探討雷暴多發(fā)與AO的聯(lián)系。

1 資料和方法

1.1 資料

1)1981—2010年NCEP/NCAR全球再分析資料:月平均17層風(fēng)場、高度場、氣壓場及比濕場，空間分辨率為 2.5°×2.5°(Kalnay et al.，1996);月平均海溫資料，空間分辨率為2°×2°。

2)AO指數(shù)來自美國氣候預(yù)測中心(CPC/NCEP);江蘇省冬季雷暴日數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)來自江蘇省氣候中心。

1.2 方法

在江蘇省范圍內(nèi)選擇12個站點(徐州、宿遷、連云港、淮安、鹽城、南京、揚州、泰州、鎮(zhèn)江、常州、無錫、南通)作為代表站，站點分布均勻(圖1)，可以代表全省的情況。首先計算12個站30 a(1981—2010年)冬季雷暴總?cè)諗?shù)并對其時間序列進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(圖2)，定義其值大于0.5σ為江蘇省冬季雷暴多發(fā)年，小于-0.5σ為江蘇省冬季雷暴少發(fā)年。根據(jù)這個定義得到，江蘇省冬季雷暴多發(fā)年為:1987、2004、2009、2010年;江蘇省冬季雷暴少發(fā)年為:1982、1983、1984、1985、1986、1988、1990、1995、1998、1999、2006、2008 年。

圖1 選取站點分布Fig.1 The distribution of selected stations

圖2 1981—2010年江蘇冬季雷暴日數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化時間序列(實線:線性趨勢)Fig.2 Standardized time series of thunderstorm days in Jiangsu in winter from 1981 to 2010(solid line:linear trend)

標(biāo)準(zhǔn)化方法:氣象數(shù)據(jù)資料都是有單位的，為了消去單位量綱不同所造成的影響，經(jīng)常使用標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化方法，公式如下:

2 近30 a冬季雷暴特征及環(huán)流特點

分析1981—2010年冬季江蘇12站雷暴日數(shù)(圖2)發(fā)現(xiàn)，近30 a江蘇冬季雷暴日數(shù)呈上升趨勢，且2010年冬季江蘇雷暴日數(shù)顯著上升。另外從南京站與其他各站相關(guān)分析(表1)中發(fā)現(xiàn)，其他各站均與南京站呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，12個站點冬季雷暴日數(shù)變化趨勢幾乎一致，表明近30 a江蘇冬季各站雷暴日數(shù)都呈上升趨勢。此外，從1981—2010年冬季各個站點雷暴日數(shù)趨勢的一致性來看，在冬季可能存在一個較為穩(wěn)定的氣候背景，其對江蘇雷暴的發(fā)生有重要影響，因此下面把江蘇作為一個整體，分析冬季雷暴的環(huán)流特點及其影響因子。

為了分析雷暴活動頻繁的原因，首先對直接影響氣候異常的同期環(huán)流進(jìn)行分析。從2010年冬季500 hPa高度距平場(圖3a)可見，在大西洋中低緯度和中國北方一帶為顯著的負(fù)距平，而相對應(yīng)的高緯度地區(qū)表現(xiàn)為一致的正距平，并且在北半球中高緯地區(qū)的兩個異常中心呈“蹺蹺板”狀，呈現(xiàn)AO異常特征，這與典型異常環(huán)流分布顯著異常中心(圖中陰影區(qū)域)對應(yīng)，表明2010年冬季環(huán)流異常變化與典型年是一致的。從海平面氣壓距平場(圖3b)可見，大西洋中低緯度地區(qū)環(huán)流和中、西西伯利亞附近有明顯的異常，但是北方負(fù)異常區(qū)明顯南下且強(qiáng)度減弱。由850 hPa距平風(fēng)場(圖3c)可見，類似于高度場，在大西洋中低緯度表現(xiàn)為異常的氣旋性環(huán)流，北大西洋以北及中、西西伯利亞表現(xiàn)為異常的反氣旋性環(huán)流，中國大陸地區(qū)為顯著的異常氣旋性環(huán)流，且中國東部沿海地區(qū)南風(fēng)異常明顯。以上結(jié)果表明，引起2010年冬季雷暴活動多發(fā)的環(huán)流特征與典型異常環(huán)流分布一致，即AO異常是造成江蘇省雷暴活動多發(fā)的主要原因。

進(jìn)一步分析AO與江蘇省雷暴活動異常的關(guān)系，將近30 a江蘇省冬季雷暴日數(shù)的時間序列進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(圖4)，并與AO指數(shù)時間序列標(biāo)準(zhǔn)化(IAO)做相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)為-0.51，經(jīng)檢驗置信水平超過了99%。結(jié)果表明，當(dāng)AO指數(shù)偏低時，江蘇省冬季雷暴日數(shù)異常偏多;當(dāng)AO指數(shù)偏高時，江蘇省冬季雷暴日數(shù)異常偏少。2010年冬季江蘇省雷暴日數(shù)顯著上升，對應(yīng)著AO指數(shù)異常偏低。這進(jìn)一步說明AO異常與江蘇省冬季雷暴日數(shù)有密切關(guān)系。根據(jù)圖4，將標(biāo)準(zhǔn)化后的AO指數(shù)時間序列大于0.5σ定義為AO指數(shù)偏強(qiáng)年，小于-0.5σ定義為AO指數(shù)偏弱年。

表1 1981—2010年冬季南京雷暴日數(shù)與其他站點的相關(guān)分析Table 1 Correlation analysis of thunderstorm days between Nanjing and other stations in winter from 1981 to 2010

3 AO指數(shù)的變化對江蘇冬季雷暴活動的影響途徑

3.1 環(huán)流特征和水汽條件

AO現(xiàn)象雖然表現(xiàn)的是中高緯度地區(qū)環(huán)流特征變化，但是它不僅影響北極和北大西洋區(qū)域氣候變化，而且還通過影響冬季西伯利亞高壓，進(jìn)而影響東亞冬季風(fēng)以及中國冬季氣候(Wu and Wang，2002)。

圖4 標(biāo)準(zhǔn)化江蘇省冬季雷暴日數(shù)(點線)和標(biāo)準(zhǔn)化AO指數(shù)(實線)Fig.4 Standardized time series of thunderstorm days in Jiangsu Province in winter from 1981 to 2010(dotted line)and AO index(solid line)

從2010年冬季500 hPa高度距平場與30 a(1981—2010年)雷暴偏多典型場(圖3a)來看，東亞中高緯度是一對偶極型異常環(huán)流，高緯度中西伯利亞附近為正異常環(huán)流，貝加爾湖附近為負(fù)異常環(huán)流，AO指數(shù)偏弱，這種異常分布有利于東亞高空西風(fēng)急流(圖5)加強(qiáng)，東亞大槽偏強(qiáng)。從緯向分布來看，歐亞中高緯地區(qū)從西到東呈“正負(fù)正”分布，烏拉爾山以西和北太平洋中西部地區(qū)為正距平區(qū)，即有長波脊或阻塞高壓與之對應(yīng)。在海平面氣壓距平場上(圖3b)，中西伯利亞和西西伯利亞為正距平，東亞中緯度地區(qū)為弱的負(fù)距平，因此東亞冬季風(fēng)偏強(qiáng)，冷空氣頻繁南下。當(dāng)冷空氣大舉南下時，北方的干冷空氣與南方的較暖較濕空氣相遇所造成的“上干冷下濕暖”易激發(fā)不穩(wěn)定能量。從低層(圖6a)和高層(圖6b)積分的水汽通量來看，2010年冬季低層來自孟加拉灣以及南海的水汽輸送異常偏強(qiáng)，江蘇處于強(qiáng)的水汽輻合中心附近，而高層則對應(yīng)為異常強(qiáng)的水汽輻散區(qū)域，這樣異常的“上干下濕”的配置，有利于低層不穩(wěn)定能量的聚集以及“干切入”所造成的不穩(wěn)定能量的釋放，利于雷暴活動的發(fā)生。

3.2 熱力和動力場特征

圖5 冬季200 hPa緯向風(fēng)50 m/s的特征線(虛線:1981—2010年平均;實線:2010年)Fig.5 Isolines of 50 m/s zonal wind speed at 200 hPa in winter(dashed line:1981—2010;solid line:2010)

很多研究成果證明冬季AO指數(shù)變化與中國同期氣溫存在顯著的相關(guān)關(guān)系，所玲玲等(2008)認(rèn)為北極濤動指數(shù)為正極端異常年時，我國冬季最高氣溫響應(yīng)主要表現(xiàn)地域是長江中下游、華北和河套地區(qū)。反之，我國最低氣溫的響應(yīng)主要表現(xiàn)地域是東部沿海和長江黃河上游地區(qū)。何春和何金海(2003)認(rèn)為冬季北極濤動高(低)指數(shù)年，華北地區(qū)為暖(冷)冬年。從AO指數(shù)偏弱年與偏強(qiáng)年的經(jīng)向垂直溫度場合成差值分布的顯著異常區(qū)(圖7a)來看，當(dāng)AO指數(shù)偏弱時，中高緯度地區(qū)低層氣溫異常偏冷，而低緯度地區(qū)低層溫度異常偏暖，高層溫度異常偏冷，低緯度地區(qū)的“上冷下暖”的分布，有利于形成不穩(wěn)定層結(jié)，利于雷暴活動的發(fā)生;反之亦然。從2010年冬季的經(jīng)向垂直溫度距平場來看，正負(fù)距平中心與AO指數(shù)偏弱年的顯著異常區(qū)域一致，實際上2010年冬季的AO指數(shù)近30 a中AO指數(shù)變化中異常偏弱年。由2010年冬季經(jīng)向垂直溫度距平場還發(fā)現(xiàn)，40～70°N區(qū)域負(fù)距平場從對流層低層一直延伸到對流層頂，這塊區(qū)域正好對應(yīng)著影響江蘇的東路冷空氣路徑，對流層上部的冷空氣中心向南向下滲透，同時對流層低層30°N附近表現(xiàn)為異常暖中心，冷空氣的向下滲透迫使暖空氣向上運動，在經(jīng)向垂直環(huán)流場上表現(xiàn)為異常的上升氣流(圖7c)，這為雷暴活動的發(fā)生提供了有利的熱力和動力條件。另外，假相當(dāng)位溫以及相對渦度異常分布可以進(jìn)一步說明不穩(wěn)定條件的存在。假相當(dāng)位溫(θse)在大氣熱力學(xué)、氣象學(xué)研究，以及日常天氣分析預(yù)報中，有著廣泛的應(yīng)用，當(dāng)氣層的θse隨高度的增加不斷減小時，表示大氣層結(jié)的不穩(wěn)定，反之，情況相反。從圖7b可以看到，近30 a中當(dāng)AO指數(shù)偏弱時，30°N附近的θse隨著高度的增加而顯著減小，表明江蘇上空大氣層結(jié)不穩(wěn)定，這為雷暴天氣的發(fā)生提供了有利的氣象條件。同時從2010年冬季假相當(dāng)位溫距平來看，江蘇也處于不穩(wěn)定層結(jié)中。相對渦度異常分布場顯示，當(dāng)AO指數(shù)偏弱時，江蘇低層處于正渦度顯著異常區(qū)(圖7e)，高層處于負(fù)渦度異常區(qū)(圖7d)，這種高低層配置，使得江蘇表現(xiàn)為異常的上升氣流(圖7c);反之，情況相反。

圖6 2010年冬季與1981—2010年冬季平均的差值分布 a.1 000～700 hPa積分的水汽通量輸送(箭矢，單位:104kg·m-1·s-1;陰影表示水汽通量散度小于0，為輻合區(qū));b.600～300 hPa積分的水汽通量輸送(箭矢，單位:104kg·m-1·s-1;陰影表示水汽通量散度大于0，為輻散區(qū))Fig.6 The value distribution between the winter of 2010 and the mean in winter from 1981 to 2010 a.vertically integrated moisture flux from 1000 hPa to 700 hPa(arrows，units:104kg·m-1·s-1;the shaded areas represent the regions where the divergence is less than 0，for the convergence zone);b.vertically integrated moisture flux from 600 hPa to300 hPa(arrows，units:104kg·m-1·s-1;the shaded areas represent the regions where the divergence is greater than 0，for the divergence area)

圖7 2010年冬季距平場(等值線)和AO指數(shù)偏弱與偏強(qiáng)年的合成差值分布(陰影;陰影區(qū)表示置信水平超過90%的區(qū)域) a.沿110～120°E平均的經(jīng)向垂直溫度場(單位:℃);b.假相當(dāng)位溫場(單位:K);c.環(huán)流場(單位:m/s);d.300 hPa相對渦度場(單位:10-5s-1);e:850 hPa相對渦度場(單位:10-5s-1)Fig.7 Anomalies in the winter of 2010(isolines)and composite t-test values of the differences between the years with stronger and weaker AO index(shaded areas denote significance at 90%confidence level) a.the longitudinal air temperature averaged over 110—120°E(℃);b.the pseudo-equivalent potential temperature(K);c.vertical circulation(m/s);d.300 hPa relative vorticity(10-5s-1);e.850 hPa relative vorticity(10-5s-1)

3.3 海溫場特征

海洋是地球氣候系統(tǒng)中一個重要的組成部分，海表溫度(sea surface temperature，SST)與大氣的相互作用歷來是氣象學(xué)家十分關(guān)注的問題，很多研究成果證明海溫的異常變化對大氣環(huán)流的調(diào)整有重要影響。由于我國瀕臨太平洋，有不少工作研究了太平洋SST變化對東亞氣候的影響(符淙斌等，1979;李克讓等，1979;楊鑒初和王連英，1979)。

本文用近30 a冬季AO指數(shù)與同期全球海溫作相關(guān)分析(圖8)發(fā)現(xiàn)，AO指數(shù)與北太平洋海域存在顯著的相關(guān)關(guān)系，即與50～60°N中東部海域為負(fù)相關(guān)關(guān)系，與30～50°N中東部海域為正相關(guān)關(guān)系。當(dāng)AO指數(shù)偏弱時，30～50°N北太平洋中東部海溫異常偏低，從2010年冬季海溫距平場來看，這塊區(qū)域海溫也表現(xiàn)為負(fù)距平。異常偏低的海溫引起低層風(fēng)場異常輻散，對應(yīng)上空為異常的下沉運動，通過類似于沃克環(huán)流使得東亞同緯度地區(qū)低層輻合異常，有利于該地區(qū)異常氣旋性環(huán)流的加強(qiáng)，在北太平洋上空對應(yīng)著強(qiáng)的西風(fēng)急流(圖5)，在500 hPa高度場距平(圖3a)上表現(xiàn)為負(fù)距平，這有利于北方冷空氣南下，江蘇受冷空氣影響，易于不穩(wěn)定能量的釋放。實際上江蘇省2010年2月出現(xiàn)寒潮天氣過程2次，為2000年來較為少見，僅在2004年出現(xiàn)過2次。

圖8 1981—2010年冬季AO指數(shù)的時間系數(shù)與海表溫度的同期相關(guān)分布(陰影;陰影區(qū)表示通過了90%置信水平的顯著性檢驗)以及2010年冬季850 hPa輻散風(fēng)場距平場(箭矢;單位:m/s)、SST距平(等值線;單位:℃)Fig.8 The correlation distribution associated the time coefficient of AO index in winter from 1981 to 2010 with the sea surface temperature during same period(the shaded areas represent those where the correlation passes 90%confidence level)，the 850 hPa divergence wind anomaly in winter of 2010(arrows;units:m/s)，the SST anomaly(contours;units:℃)

4 結(jié)論

利用1981年以來江蘇冬季雷暴日數(shù)記錄資料，簡單分析了其氣候變化趨勢特征，并結(jié)合1981年以來典型年冬季雷暴活動異常的環(huán)流特征，分析了2010年江蘇省冬季雷暴活動異常偏多的原因，得出以下結(jié)論。

1)1981—2010年江蘇冬季雷暴表現(xiàn)為上升趨勢特征，且2010年冬季雷暴日數(shù)顯著上升，但2010年冬季屬典型雷暴多發(fā)年，其雷暴活動異常的空間分布、中高緯度環(huán)流異常特征與典型異常環(huán)流分布一致。

2)AO指數(shù)的時間系數(shù)與江蘇省雷暴活動存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，即AO指數(shù)偏弱時，江蘇易發(fā)生雷暴活動;當(dāng)AO指數(shù)偏強(qiáng)時，情況相反。

3)AO指數(shù)偏弱時江蘇雷暴增多的天氣原因主要有:首先，中西伯利亞和西西伯利亞地區(qū)氣壓異常偏高，中緯度地區(qū)氣壓異常偏低，烏拉爾山以西有阻塞高壓與之配合，因此東亞冬季風(fēng)偏強(qiáng)，冷空氣南下頻繁，對流層低層30°N附近表現(xiàn)為異常暖中心，低層孟加拉灣水汽輸送強(qiáng)盛，江蘇處于水汽輻合中心，這樣“上冷下暖”和“上干下濕”的配置不僅有利于引起大氣異常上升運動，也有利于不穩(wěn)定層結(jié)的形成。另外，對假相當(dāng)位溫及相對渦度的分析進(jìn)一步證明了不穩(wěn)定條件的存在。其次，30～50°N北太平洋中東部海溫異常偏低，引起低層風(fēng)場異常輻散，對應(yīng)上空為異常的下沉運動，通過類似于沃克環(huán)流圈形式使得東亞同緯度地區(qū)低層輻合異常，有利于該地區(qū)異常氣旋性環(huán)流的加強(qiáng)。

此外，冬季低層暖濕氣流的輸送可能為雷暴天氣的發(fā)生提供了很好的動力和熱力條件，本文限于篇幅，對其他方面未做分析，有待下一步研究。

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(責(zé)任編輯:劉菲)

Thunderstorm anomaly in Jiangsu Province in winter 2010 and its relationship with the Arctic Oscillation

ZHANG Peng-bo1，JIANG You-shan1，JIANG Ai-jun1，GUAN Zhao-yong2，3，SUN Jia-li4，LIU Mei5
(1.Nanjing Meteorological Bureau，Nanjing 210009，China;2.Key Laboratory of Meteorological Disaster(NUIST)，Ministry of Education，Nanjing 210044，China;3.School of Atmospheric Sciences，NUIST，Nanjing 210044，China;4.Jiangsu Climate Center，Nanjing 210008，China;5.Jiangsu Meteorological Observatory，Nanjing 210008，China)

By using the monthly NCEP/NCAR data and the data of thunderstorms in Jiangsu Province from 1981 to 2010，the main causes for anomalous thunderstorms in Jiangsu in winter 2010 are analysed on the basis of the possible mechanism of typical episodes occurring in recent 30 years.Results show that there were more thunderstorms in winter of 2010 than normal in most areas of China，which was negatively related with the teleconnection circulation anomaly of the Arctic Oscillation(AO).When the AO was weaker than normal，the air pressure in Central Siberian and West Siberian were higher than normal while that in middle-latitude area was lower.At the same time，Ural blocking high played a supporting role，so the East Asia winter monsoon was stronger，which meant the cold air was stronger than normal.There was an anomalous warm center at 30°N of lower troposphere，which caused the intensification of water vaportransfer at Bay of Bengal and thus there would be a water vapour convergence center in Jiangsu.The distribution of“cold and dry upper-layer and warm and wet lower-layer”triggered upward movement of the air，which was beneficial for the occurrences of thunderstorms.The negative anomalies of SSTA in such regions as central and eastern North Pacific caused anomalous divergence，resulting in the anomalous downward movement of the air.It then caused anomalous convergence in the area of the same latitude in East Asia via Walker pattern and enhanced cyclonic circulation in both areas.

thunderstorms;Arctic Oscillation;negative correlation

P434

A

1674-7097(2014)01-0082-09

張蓬勃，姜有山，姜愛軍，等.2014.2010年冬季江蘇省雷暴異?；顒优c北極濤動的相關(guān)分析［J］.大氣科學(xué)學(xué)報，37(1):82-90.

Zhang Peng-bo，Jinag You-shan，Jiang Ai-jun，et al.2014.Thunderstorm anomaly in Jiangsu Province in winter 2010 and its relationship with the Arctic Oscillation［J］.Trans Atmos Sci，37(1):82-90.(in Chinese)

2011-09-13;改回日期:2012-03-13

青奧會期間高影響天氣監(jiān)測預(yù)警服務(wù)技術(shù)集成與應(yīng)用(2011BAK21B04);科技廳科技支撐計劃—社會發(fā)展項目(BE2011612);江蘇省科技廳資助項目(BS2007088)

張蓬勃，碩士，工程師，研究方向為海氣相互作用，bobozpb@163.com.