云南冬季強降溫過程冷空氣路徑及大氣環(huán)流差異

姚 愚，晏紅明

(云南省氣候中心，云南 昆明 650034)

冷空氣過程是中國冬季的主要災害性天氣，根據(jù)《中華人民共和國國家標準：冷空氣等級》（GB/T 20484—2017）[1]的規(guī)定，依據(jù)各測站日最低氣溫及其降溫幅度，將冷空氣過程劃分為弱冷空氣、較強冷空氣、強冷空氣和寒潮4 個等級，其中強冷空氣和寒潮等級的冷空氣過程，由于降溫幅度大、持續(xù)時間長、波及范圍廣，對農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、基建設施運維及醫(yī)療健康等有重大影響.氣象工作者對冷空氣過程的源地、形成機理和活動規(guī)律等進行了深入研究.陶詩言[2]把45°—65°N，70°—90°E 范圍作為寒潮關(guān)鍵區(qū)，冷空氣在此聚集加強后南下影響中國大陸.仇永炎等[3]等通過對寒潮天氣的物理過程分析，形成寒潮天氣的預報思路.郭其蘊[4]、武炳義等[5]、陳海山等[6]、梁蘇潔等[7]以及其它一些研究[8-9]表明中高緯環(huán)流異常對入侵東亞的冷空氣強度、路徑、影響范圍和持續(xù)時間等產(chǎn)生影響.近年來康志明等[10]、王遵婭等[11]、李峰等[12]、錢維宏等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，在氣候變暖的背景下，近50 年全國性的寒潮頻次顯著減少，但中國幅員遼闊，各地地理和氣候條件差異很大，針對中國不同地域的研究表明，各地不同強度等級的冷空氣活動頻次變化趨勢不盡相同，部分地區(qū)強冷空氣和寒潮發(fā)生頻次在增多[14-18].

云南地處青藏高原東南側(cè)低緯度地區(qū)，境內(nèi)地形復雜、海拔高差大，冬季影響云南的冷空氣過程無論從路徑、強度和環(huán)流形勢等方面與中國其它地區(qū)差異較大，例如冷空氣過程對云南日平均氣溫降幅較日最低氣溫降幅明顯，降溫標準也低于全國標準[19-23].以往研究[24]從引發(fā)冷空氣過程的天氣系統(tǒng)位置和移動上對冷空氣路徑進行分類，認為冷空氣進入云南主要有3 條路徑：第1 條為東北路徑，冷空氣主力翻過秦嶺到達四川盆地或貴州后，由滇東北進入，占總數(shù)63%；第2 條為偏東路徑，冷空氣主力偏東進入華南一帶，產(chǎn)生回流天氣，由滇東南進入，占總數(shù)28%；第3 條為西北路徑，冷空氣由青藏高原東南部翻過橫斷山，由滇西北進入，占總數(shù)9%.冷空氣過境必然會引起測站地面氣象要素如氣溫、氣壓、風等的劇烈變化，冷空氣等級國家標準就是根據(jù)氣溫降幅判定的，故本文選由地面測站日平均氣溫的變化確定冷空氣入侵云南的路徑，并研究當冷空氣取不同路徑入侵云南時，對云南不同區(qū)域地面氣溫降溫幅度和影響范圍的差異，以及不同路徑冷空氣所對應大氣環(huán)流特征的差異，這些問題在以往研究中報道較少.對這些問題的深入研究，有助于提高對云南冷空氣過程活動規(guī)律和成因的認識，為預報和防災減災提供切實可靠的科學依據(jù)和參考.

1 資料與方法

本文所用資料包括：①1961—2021 年云南125 個測站的日平均氣溫資料；② 1961—2021 年NCEP/NCAR 逐日再分析資料，所選要素包括500 hPa 位勢高度場、700 hPa 的U風場和V風場，海平面氣壓場、200 hPa 的U風場，水平分辨率為2.5°×2.5°.

本文的冬季定義為12 月1 日—次年2 月28/29 日，多年氣候平均值時段為1991—2020 年.本文所用方法主要是合成分析，顯著性檢驗采用t分布的統(tǒng)計檢驗[25].

2 判定云南冬季強降溫過程的冷空氣活動路徑

2.1 確定云南強降溫過程以往研究發(fā)現(xiàn)[19-20]，云南冬季冷空氣活動主要有氣溫驟降型和持續(xù)低溫型兩類，本文主要考慮氣溫驟降型冷空氣過程.根據(jù)《中華人民共和國國家標準—冷空氣等級》(GB/T 20484—2017)[1]中關(guān)于冷空氣強度的劃分標準，并結(jié)合《云南省天氣預報員手冊》[24]中寒潮標準的定義，按不同降溫幅度標準，將冷空氣對云南的影響等級分為一般冷空氣、強冷空氣和寒潮3 類，具體定義見表1.由于影響云南東北部地區(qū)的冷空氣強度比云南其它地區(qū)偏強，因此針對云南東北部地區(qū)的降溫幅度等級標準與其他地區(qū)不同，云南東北部地區(qū)指云南的昭通和曲靖兩市所轄測站.

按照表1 標準，統(tǒng)計1961—2020 年云南冬季逐日平均氣溫降幅達到強冷空氣或寒潮標準超過20 個站次的日期稱為強降溫日，若相鄰2 d 降溫幅度達到強冷空氣和寒潮標準均超過20 個站次，則認為是同一次冷空氣過程，只記錄前1 d，這樣共得到95 個云南冬季強降溫日，分別對應95 次云南冬季強降溫過程.

2.2 確定冷空氣路徑由于冷空氣主要從云南的東部和北部入侵，將冷空氣進入云南的可能區(qū)域劃分東北、東南、北部和西北4 個區(qū)域[圖1（a）].東北區(qū)域包括昭通、曲靖中北部的16 個測站，東南區(qū)域包括曲靖南部、文山的11 個測站，西北區(qū)域包括怒江中北部、迪慶、麗江中東部和大理北部的10 個測站，北部區(qū)域包括楚雄北部、昆明北部和麗江東南部的6 個測站.由于冷空氣對云南東部和北部邊緣地區(qū)的影響最早，可較強降溫當日（本文用0 d 表示，下同）提早2 d 開始，因此首先考察上述區(qū)域超前強降溫日2 d 至強降溫0 d 共計3 d逐日的區(qū)域平均變溫特征，表2 給出了4 個區(qū)域在95 次強降溫過程期間逐日日平均氣溫24 h 變溫平均值.

圖1 判定強降溫過程冷空氣進入云南的4 個區(qū)域和4 種冷空氣路徑示意圖Fig.1 Four regions of cold air entering Yunnan during the strong cooling process and sketch of four paths of cold air

表2 云南冬季95 次強降溫過程期間各區(qū)域日平均氣溫24 h變溫平均值Tab.2 Average value of daily average temperature variation in various regions during 95 strong winter cooling processes in Yunnan ℃

由表2 可知，東北區(qū)域和東南區(qū)域在超前強降溫日2 d 至強降溫0 d 持續(xù)出現(xiàn)負變溫，而西北和偏北區(qū)域在超前強降溫日2 d 仍為正變溫.東北區(qū)域在超前強降溫日1 d 時降溫幅度最大，其余3 個區(qū)域均在強降溫0 d 降溫幅度最大.西北區(qū)域降溫幅度較其他區(qū)域明顯偏小，過程期間逐日變溫的標準差也較其它區(qū)域偏小，表明西北區(qū)域在強降溫過程期間氣溫變化不及其它區(qū)域劇烈.根據(jù)每次強降溫過程中各區(qū)域逐日變溫情況，按“降溫幅度大或降溫時間早”的原則，判斷每次強降溫過程冷空氣進入云南的路徑.

2.2.1 按降溫幅度判斷 首先按降溫幅度判斷強降溫過程的冷空氣路徑.由于表2 中西北區(qū)域強降溫過程期間降溫幅度均小于-1.0 ℃，為剔除氣溫正常的日波動影響，對西北區(qū)域而言，若強降溫過程期間某日降溫幅度小于表2 中對應的日變溫均值減去2 倍變溫標準差，則認為該次強降溫過程冷空氣經(jīng)過西北區(qū)域.對其它3 個區(qū)域，若某個區(qū)域過程期間日最大降溫幅度超過其它2 個區(qū)域，且其它2 個區(qū)域過程期間逐日降溫幅度均小于表2 中各自相應的變溫，則認為該次強降溫過程冷空氣由該區(qū)域進入云南，也稱為該路徑的強降溫過程，若冷空氣經(jīng)北部區(qū)域時稱偏北路徑.若東北區(qū)域和東南區(qū)域日最大降溫幅度均超過北部區(qū)域，且北部區(qū)域過程期間逐日降溫幅度均小于表2 中相應的變溫，則認為該次強降溫過程冷空氣同時經(jīng)過東北區(qū)域和東南區(qū)域，稱為偏東路徑的強降溫過程.

2.2.2 按降溫時間判斷 若按降溫幅度無法判斷路徑，則按降溫出現(xiàn)時間的早晚判斷.由于在日常天氣預報業(yè)務中，對氣溫的預報值在實況值±2.0 ℃范圍內(nèi)為正常波動，因此本文以-3.0 ℃作為降溫的判斷標準.在超前強降溫日2 d，若某區(qū)域降溫幅度小于表2 中相應變溫均值和-3.0 ℃的較小值，且其它區(qū)域不滿足該條件，則認為該次強降溫過程冷空氣經(jīng)過該區(qū)域，稱為該路徑的強降溫過程，若冷空氣經(jīng)北部區(qū)域時稱偏北路徑.若東北區(qū)域和東南區(qū)域同時滿足該條件，則認為該次強降溫過程冷空氣同時經(jīng)過東北區(qū)域和東南區(qū)域，稱為偏東路徑的強降溫過程.若超前強降溫日2 d 降溫數(shù)據(jù)無法判斷冷空氣路徑，則逐次利用超前強降溫日1 d 和強降溫0 d 數(shù)據(jù)來判斷.

2.3 逐次判定云南冬季強降溫過程冷空氣路徑按以上判定規(guī)則，對95 次云南冬季強降溫過程冷空氣路徑逐次進行判定，最后結(jié)果為東北路徑19 次，東南路徑13 次，偏東路徑43 次，偏北路徑20 次，以上4 種路徑互不重合包含，分別占總站次的20.0%、13.7%、45.3%和21.0%.值得說明的是，偏北路徑在文獻[24]中雖并未提及，但張云瑾等的研究[26]明確指出影響云南的冷空氣過程中存在偏北路徑.此外西北路徑也出現(xiàn)了9 次，但這9 次過程均與以上4 種路徑之一重合（圖略），沒有一次云南強降溫過程是冷空氣僅經(jīng)由西北區(qū)域單獨造成的，且由表2 冷空氣在西北區(qū)域造成的負變溫最弱，故以下分析僅探討東北、東南、偏東和偏北4種冷空氣路徑的特征.圖1（b）給出影響云南強降溫過程的4 種冷空氣路徑示意圖.

Dochy等人和Gijbels等人都就問題導向式學習(PBL)有效性的元分析得出了研究結(jié)果。這些結(jié)果也顯示了PBL在技能上的影響是積極的，而它在知識上的影響則是負面的。綜合結(jié)果表明了問題導向式學習整體上具有負面影響。Gijbels等人在衡量問題導向式學習效果時建議認真考慮評估方式。

3 不同路徑冷空氣對云南氣溫變化的影響

計算1961—2020 年云南冬季4 種不同路徑的95 次強降溫過程在強降溫0 d 及其前后各1 d的日平均氣溫24 h 降溫幅度（前1 d 減去后1 d），以揭示不同路徑冷空氣對云南日平均氣溫影響差異.表3 給出了云南125 個測站在不同路徑的冷空氣影響下，不同變溫幅度所包含的測站數(shù)，可以看出，東北路徑冷空氣降溫幅度在4 種路徑中最劇烈，強降溫0 d 氣溫降幅在-6.0 ℃以上的測站有27 個，在4 種路徑中最多；偏東路徑和偏北路徑在強降溫0 d 不同幅度的降溫站次大體相當；東南路徑冷空氣對云南降溫影響最弱，強降溫0 d 氣溫降幅在-4.0 ℃以上的測站只有27 個，其中氣溫降幅超過-6.0 ℃的測站只有1 個，在4 種路徑中最少.

表3 云南冬季強降溫過程不同路徑冷空氣對125 個測站日平均氣溫不同幅度變溫所包含測站數(shù)Tab.3 Number of stations of different temperature-dropping scales of daily average temperature of 125 stations affected by cold air of various paths during strong winter cooling process in Yunnan

圖2 給出了1961—2020 年冬季4 種不同冷空氣路徑的強降溫過程期間，強降溫0 d 及前后各1 d 共計3 d 的日平均氣溫24 h 變溫合成的空間分布.圖中0 d 代表強降溫當日，-1 d 和+1 d 分別代表超前或滯后強降溫當日1 d（下同）.由圖2 可以看出，東北路徑強降溫過程在超前強降溫日1 d 時云南中部和西部地區(qū)為弱變溫，變溫幅度在±2.0 ℃以內(nèi)，東部地區(qū)為負變溫，其中22 個測站降溫在-2.0 ℃以上，降溫中心在昭通南部和曲靖北部，魯?shù)?、會澤降溫幅度最大達-4.9 ℃，表明冷空氣由東北區(qū)域進入云南.強降溫0 d，云南全省均為負變溫，中部和東部地區(qū)降溫幅度較大，全省51 個測站降溫幅度超過-4.0 ℃，其中27 個測站降溫超過-6.0 ℃，馬龍降溫幅度最大為-7.8 ℃，是4 種路徑中降溫幅度最大、范圍最廣的一類.滯后強降溫日1 d 時，云南東部地區(qū)開始升溫，西部和南部地區(qū)仍為負變溫.

圖2 云南冬季不同路徑強降溫過程期間日平均氣溫24 h 變溫合成Fig.2 Synthesis of 24-hour variation of daily average temperature during winter cooling processes in Yunnan

東南路徑強降溫過程在超前強降溫日1 d 時云南大部為負變溫，東部地區(qū)降溫幅度較大，有15個測站降溫幅度超過-2.0 ℃，負變溫的強度較東北路徑小，但負變溫范圍在4 種路徑中最大；強降溫0 d 全省27 個測站降溫超過-4.0 ℃，主要分布在昆明南部、玉溪東部和紅河州北部，范圍和強度在4種路徑中最小，負變溫中心在建水為-6.1 ℃，位置較東北路徑偏南，反映了冷空氣主要來自東南區(qū)域.滯后強降溫日1 d 時昆明及以東地區(qū)轉(zhuǎn)為正變溫，西部地區(qū)仍為弱負變溫.

偏東路徑強降溫過程在超前強降溫日1 d 時云南中東部大部為負變溫，東部地區(qū)有25 個測站降溫幅度超過-2.0 ℃，降溫范圍較東北路徑略大，有2 個降溫中心：1 個位于昭通南部和曲靖北部，該中心位置與東北路徑相同；另1 個中心位于曲靖南部和文山北部.強降溫0 d 全省有38 個測站降溫幅度超過-4.0 ℃，其中13 個測站降溫幅度超過-6.0 ℃，分布在曲靖西部和文山中部，硯山降溫幅最大為-7.1 ℃，反映出冷空氣從東北區(qū)域和東南區(qū)域同時進入云南.滯后強降溫日1 d 時昆明及以東地區(qū)轉(zhuǎn)為正變溫，云南西部和南部地區(qū)仍為弱負變溫.

與其它3 種路徑的強降溫過程在超前強降溫日1 d 時變溫梯度呈東西向分布不同，偏北路徑在超前強降溫日1 d 時變溫梯度呈南北向分布，這與張云瑾等[26]的研究結(jié)論一致，全省9 個測站降溫幅度超過-2.0 ℃，在4 種路徑中范圍最小.強降溫0 d 全省35 個測站降溫幅度超過-4.0 ℃，分布在從昆明—楚雄的北部向南延伸至紅河州北部，表明冷空氣由北部區(qū)域進入云南，其中10 個測站降溫幅度超過-6.0 ℃，呈貢降溫幅度最大為-7.3 ℃.滯后強降溫日1 d 時，云南中東部地區(qū)為正變溫，西部和南部地區(qū)為負變溫.

4 不同路徑強降溫過程的大氣環(huán)流差異

4.1 500 hPa 位勢高度場圖3 給出了1961—2020 年冬季4 種路徑的強降溫過程在超前強降溫日2 d 至滯后1 d 逐日500 hPa 位勢高度場合成圖.由圖3 可以看出，云南強降溫的發(fā)生均與東亞沿海岸地區(qū)的負高度異常以及加深的東亞槽密切聯(lián)系，同時與歐亞中高緯度地區(qū)的波列變化密切相關(guān)，但異常波列正負高度距平中心的強度和位置有所差異.①東北路徑在超前強降溫日2 d 時歐亞中高緯度地區(qū)為“負-正-負-正”的高度距平異常波列，負高度距平中心分別位于北大西洋北部和貝加爾湖—印度地區(qū)，貝加爾湖—印度的低壓槽為近于東北—西南向的橫槽，正高度距平中心分別位于烏拉爾山脈附近和東亞沿海—西北太平洋，烏拉爾山正高度距平區(qū)的強度和范圍在4 種路徑中為最強最大，副高呈塊狀位于中南半島南部至西太平洋，面積在4 種路徑中最?。浑S后兩天，歐亞大陸中高緯距平異常波列東移，貝加爾湖—印度的低壓槽東移轉(zhuǎn)豎近于南北向，槽底南壓加深.秦劍等[19]研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)豎的橫槽對云南的降溫效果更加顯著，這也與本文前述分析中指出的東北路徑強降溫過程對云南的降溫幅度最劇烈結(jié)論一致.滯后強降溫日1 d時，中高緯度距平異常波列繼續(xù)東移，強度有所減弱，東亞槽東移至日本海附近，副高略有增強.②東南路徑在超前強降溫日2 d 時，歐亞中高緯度為“負-正-負”的異常波列，波列的結(jié)構(gòu)形勢不如東北路徑時的顯著，正高度距平中心位置并不在烏拉爾山地區(qū)，而是偏東至貝加爾湖以西地區(qū)的西西伯利亞平原，副高呈帶狀位于非洲東部至西太平洋地區(qū)；超前1 d 時，西西伯利亞平原的正高度距平異常區(qū)域向東擴展，并與鄂霍茨克海附近的正高度距平區(qū)相連，此時在東亞中高緯度地區(qū)從北向南出現(xiàn)了類似于“負-正-負”的經(jīng)向波列.晏紅明等[27]研究發(fā)現(xiàn)東亞中低緯度地區(qū)北高南低的高度場配置有利于冷空氣的南壓.在強降溫0 d，副高減弱斷裂，東亞槽發(fā)展至最強，但由于負距平區(qū)呈東西向分布，槽底形狀較寬廣，對云南降溫影響最弱.③偏東路徑時，從歐洲—西北太平洋地區(qū)為“負-正-負-正”的異常波列，負高度距平區(qū)分別位于巴倫支海和青藏高原—蒙古高原，正高度距平區(qū)分別位于西西伯利亞和西太平洋地區(qū)，歐亞大陸西北—東南向的波列結(jié)構(gòu)特征比較顯著.與東北路徑比較，東亞橫槽轉(zhuǎn)豎特征不明顯.另外值得關(guān)注的是，偏東路徑時副高呈帶狀分布，強度和面積在4 種路徑中最強最大.④當冷空氣偏北路徑影響云南時，歐亞中高緯度地區(qū)同樣呈現(xiàn)出“負-正-負”的波列結(jié)構(gòu)，類似于東北路徑時中高緯度的異常波列，但正負高度距平中心的強度偏弱，東亞槽橫轉(zhuǎn)豎特征也不如東北路徑明顯，西太平洋地區(qū)為負高度距平，不利于副高加強.

綜上，云南強降溫過程的不同冷空氣路徑與歐亞中高緯異常波列以及相關(guān)的東亞槽、西太副高等天氣系統(tǒng)變化發(fā)展密切聯(lián)系，波列結(jié)構(gòu)、分布形式和天氣系統(tǒng)的強弱變化，導致了不同路徑強降溫過程對云南氣溫變化的影響差異.

4.2 海平面氣壓和700 hPa 距平風場冬季西伯利亞高壓和700 hPa 偏北氣流的位置和強度，決定了冷空氣影響云南的時間和程度.圖4 為1961—2020 年冬季云南4 種路徑的強降溫過程在超前強降溫日2 d 至滯后1 d 逐日的海平面氣壓和700 hPa距平風合成圖，填色圖為海平面氣壓距平，綠色點狀區(qū)域表示海平面氣壓距平通過95%信度檢驗；矢量箭頭為風場距平，黑色方框為40°～60°N、70°～120°E 的范圍，文獻[28]采用該范圍為西伯利亞高壓的監(jiān)測區(qū)域.由圖4 可以看到4 種路徑的強降溫過程均與西伯利亞高壓向南移動發(fā)展有關(guān).在超前強降溫日2 d 時，4 種路徑均表現(xiàn)出貝加爾湖以西的西伯利亞地區(qū)有顯著的海平面氣壓正距平區(qū)，對應較強的西伯利亞高壓，同時700 hPa 上有較強的反氣旋距平環(huán)流，東北路徑對應的西伯利亞高壓最強，700 hPa 上反氣旋距平環(huán)流也最強，東南路徑對應的西伯利亞高壓和700 hPa 反氣旋距平環(huán)流最弱，偏東路徑和偏北路徑介于二者之間.隨后兩天海平面氣壓正距平區(qū)向東南擴展，700 hPa 上在朝鮮半島附近有氣旋距平環(huán)流生成.在強降溫0 d，中國華東至華南轉(zhuǎn)為較強的海平面氣壓正距平，700 hPa 上朝鮮半島的氣旋距平環(huán)流發(fā)展到最盛，其西側(cè)的偏北風距平也達到最強.值得注意的是，東北路徑和偏東路徑在日本附近海平面氣壓有較強負距平區(qū)發(fā)展，在強降溫0 d 700 hPa 朝鮮半島氣旋環(huán)流強度較強，尤以東北路徑氣旋距平環(huán)流最強，其西側(cè)700 hPa 上偏北風距平范圍和強度也最強，導致東北路徑冷空氣對云南降溫的影響最為劇烈.偏北路徑和東南路徑在日本附近的海平面氣壓負距平區(qū)較弱，對應的700 hPa 朝鮮半島附近的氣壓距平環(huán)流及其西側(cè)的偏北氣流也相對較弱.

圖4 云南不同路徑強降溫過程在超前強降溫日2 d 至滯后1 d 逐日海平面氣壓距平及700 hPa 風場距平合成Fig.4 Synthesis of sea level pressure anomaly and 700 hPa wind anomaly during strong cooling process of various paths in Yunnan from 2 days ahead to 1 day behind strong cooling day

綜上，云南冬季4 種路徑強降溫過程所對應的西伯利亞高壓、日本附近低壓強弱和700 hPa 風場配置各不相同，致使不同路徑冷空氣對云南氣溫降幅的影響存在差異.

4.3 200 hPa 緯向風距平場很多研究表明，對流層上層的西風急流變化與東亞冬季風和冷空氣活動有密切聯(lián)系.Yang 等[29]發(fā)現(xiàn)冬季西太平洋急流（30°～35°N，130°～160°E）增強時，東亞冬季風和冷空氣活動加強，地面溫度降低.況雪源等[30]發(fā)現(xiàn)熱帶西風急流與冬季風具有正相關(guān)關(guān)系，而高緯度的200 hPa 緯向風和冬季風具有負相關(guān)關(guān)系，即副熱帶急流越強、高緯度地區(qū)緯向風越小，冬季風越強.葉丹等[9]研究表明東亞副熱帶急流（East Asian Subtropical Westerly Jet Stream,EASJ）和東亞溫帶急流（(East Asian Polarfront Jet,EAPJ）強度的不同配置對影響中國冷空氣源地、路徑、強度和持續(xù)時間的作用不同.那么，云南冬季不同路徑強降溫過程的西風急流特征有何差異？圖5 給出了云南冬季4 種路徑強降溫過程在超前強降溫日2 d 至滯后1 d 逐日200 hPa 緯向風距平場合成圖，可以看出，強降溫過程期間，4 種路徑東亞200 hPa 緯向風距平從高緯至低緯均呈“正-負-正-負”的距平分布，這與陶云等[22]的研究結(jié)論一致.大于30 m/s 的緯向風主要分布在20°～40°N 范圍內(nèi).不同路徑冷空氣沿急流軸及其附近的正負距平區(qū)分布形態(tài)各不相同.4 種路徑中，東北路徑急流軸附近的正負距平區(qū)強度最強，在超前強降溫日2 d 時青藏高原及以東有顯著正距平區(qū)，其西北側(cè)貝加爾湖至巴爾喀什湖間有顯著負距平區(qū)，隨著降溫過程發(fā)展，急流中心和正負距平區(qū)東移減弱.東南路徑時正距平區(qū)沿急流軸呈東西帶狀分布，其北側(cè)為負距平區(qū)，但正負距平區(qū)中心強度較弱.偏東路徑時，急流軸西側(cè)青藏高原及以西為正距平區(qū)，急流軸東側(cè)西太平洋為負距平區(qū)，整個過程期間維持西正東負的形勢.偏北路徑正距平區(qū)沿急流軸分布，其南北兩側(cè)為負距平區(qū)，隨后正距平區(qū)分裂為2 塊，西邊1 塊在印度北部，東邊1 塊在西太平洋上.

圖5 云南不同路徑強降溫過程在超前強降溫日2 d 至滯后1 d 逐日200 hPa 的緯向風場及距平場合成Fig.5 Synthesis of zonal wind anomaly field of 200 hPa during strong cooling process of different paths in Yunnan from 2 days ahead to 1 day behind strong cooling day

5 結(jié)論

（1）東北路徑強降溫過程對云南降溫幅度影響最劇烈，影響空間范圍最廣；偏東路徑出現(xiàn)頻率最高，與偏北路徑在降溫幅度和影響范圍上較為接近；東南路徑降溫幅度和影響范圍最弱，出現(xiàn)頻率最低.

（2）500 hPa 位勢高度場上，東北路徑歐亞大陸正高度距平異常區(qū)域的強度和面積最強最大，東亞橫槽轉(zhuǎn)豎特征最明顯.偏東路徑和偏北路徑正高度距平異常區(qū)強度和面積弱于東北路徑，東亞槽轉(zhuǎn)豎特征也不明顯.東南路徑在東亞正負高度距平異常區(qū)呈南北向分布，東亞槽底部較寬廣.東北路徑副高呈塊狀面積最小，其它3 種路徑副高則呈帶狀，偏東路徑副高面積最大.

（3）超前強降溫日2 d 時，東北路徑對應的西伯利亞高壓和700 hPa 反氣旋距平環(huán)流強度最強，東南路徑最弱，偏東路徑和偏北路徑介于二者之間.隨后，東北路徑和偏東路徑在日本附近有較強海平面氣壓負距平區(qū)發(fā)展，700 hPa 上朝鮮半島有較強氣旋距平環(huán)流生成，其西側(cè)較強的偏北氣流引導冷空氣進入云南；東南路徑和偏北路徑的上述環(huán)流特征均較弱.

（4）東亞200 hPa 緯向風距平上，大于30 m/s的緯向風主要分布在從20°～40°N 緯圈范圍內(nèi).東北路徑在急流軸附近正負距平區(qū)強度在4 種路徑中最強.偏東路徑沿急流軸距平呈西正東負的分布.東南路徑正負距平區(qū)強度最弱，負距平區(qū)主要分布在急流軸北側(cè).偏北路徑正距平區(qū)沿急流軸分布，負距平區(qū)分布在急流軸南北兩側(cè).