2009年11月，全国平均气温为1.2 ℃，较常年同期(2.1 ℃)偏低0.9 ℃，为1982年以来历史同期最低值。山西、河南月平均气温为1951年以来历史同期最低值，天津、安徽为次低值。全国平均降水量为24.2 mm，较常年同期偏多6.2 mm。安徽、陕西降水量为1951年以来历史同期次大值^[1]。

10月末至11月16日，我国东部地区出现3次大范围雨雪天气和强降温过程^[2-3]；9—10日，长江中下游地区出现大范围强对流天气；我国中东部地区持续出现雾霾天气；西南地区大部及广西部分地区遭受不同程度气象干旱。月内，2009年第22号超强台风生成，对我国近海无影响。

1 天气概况 1.1 全国平均气温较常年同期偏低

11月，全国平均气温为1.2 ℃，较常年同期偏低0.9 ℃，为1982年以来历史同期最低值(图 1)。月平均气温与常年同期相比，除青藏高原大部气温一般偏高1~4 ℃外，我国中东部大部地区气温偏低1~2 ℃，其中内蒙古中部、东北、华北、黄淮、江淮大部、江汉、江南西部等地偏低达2~4 ℃(图 2)。山西、河南月平均气温为1951年以来历史同期最低值，天津、安徽为次低值^[1]。

月内，气温变化幅度大。上旬，华北、黄淮等地的部分地区气温较常年同期偏低1 ℃左右，我国其余大部分地区气温较常年同期偏高1~2 ℃，其中新疆大部地区气温偏高3 ℃以上；新疆平均气温为1951年以来历史同期最高值，青海为次高值，北京、天津为次低值。中旬，除西藏气温偏高4~7 ℃外，全国其他大部分地区气温比常年同期显著偏低4~8 ℃，其中17、18日，贵州、湖北、安徽、浙江北部等地的局部地区日最低气温接近或低于历史同期最低值。陕西、宁夏、内蒙古、辽宁、山西、河北、天津、河南、山东、湖北、湖南、安徽、江西、广东旬平均气温为最低值。西藏平均气温为1951年以来历史同期最高值。下旬，除新疆北部和内蒙古西部气温较常年同期偏高1~2 ℃外，全国其余大部地区气温较常年同期偏低1 ℃左右或与常年同期持平。

1.2 全国平均降水量较常年同期偏多

11月，全国平均降水量为24.2 mm，较常年同期偏多6.2 mm^[1]。月降水量的空间分布为(图 3a)：黄淮西部和南部、长江中下游大部地区、华南中部和东部一般有50~100 mm，其中江淮大部、江南中东部、华南东北部等地有100~150 mm；全国其余大部地区不足50 mm。与常年同期相比(图 3b)，西北地区大部、华北大部、黄淮大部、江淮、江南中东部、华南中东部等地降水偏多5成至2倍，局部地区偏多2倍以上；西南地区东部和南部、华南西部和南部等地偏少5~8成，致使云南、四川、贵州、广西部分地区遭受不同程度气象干旱；全国其余大部地区接近常年同期。11月，安徽、陕西降水量为1951年以来历史同期次大值。上旬，北京降水量为1951年以来历史同期次大值，云南为最小值，四川为次小值；中旬，浙江、江西、陕西、西藏降水量为1951年以来历史同期最大值，全国平均降水量及青海、甘肃、宁夏、山西、安徽、江苏、上海、福建为次大值。

2 环流特征和演变

图 4所示为2009年11月北半球500 hPa月平均高度场及距平场，本月北半球500 hPa大气环流有如下特征：

2.1 极涡偏强

本月北半球极涡呈偶极型，在美洲北部及亚洲东北部各有一中心并分别伴有120 gpm和40 gpm的负距平中心，说明本月极涡较常年同期偏强，相应地影响我国的冷空气也偏强。

2.2 东亚大槽、北支锋区均偏强

东欧平原到乌拉尔山一带是脊区，在距平图上伴有160 gpm的正距平中心；长波槽位于亚洲大陆东岸，在距平图上伴有-40 gpm负距平，说明东亚大槽较常年偏强。乌拉尔山脊偏强，东亚大槽较常年偏强偏深，槽后脊前的西北气流引导极地偏强的冷空气取东路影响我国，位于西北太平洋的高压脊阻挡了东亚槽的东移，从而使冷空气影响我国的时间较长。同时北支锋区偏强，从北支锋区不断有冷空气取西路影响我国。东、西两路冷空气共同作用导致本月我国中东部大部地区气温偏低。同时，东路、西路冷空气共同影响容易形成回流天气，给我国东部带来充沛水汽，使得我国华北及东部沿海大部地区降水偏多。

2.3 南支槽偏弱

图 4中孟加拉湾地区为弱的正距平区，表明南支槽偏弱，不利于来自印度洋和孟加拉湾的水汽向我国的输送，是本月我国西南东南部、华南西部和南部等地降水偏少5~8成的主要原因。

2.4 西太平洋副热带高压略偏强

本月西太平洋副热带高压位置接近常年；在距平图上对应弱的正距平，说明西太平洋副热带高压较常年强度略偏强。副高西侧偏南气流输送暖湿空气北上，给江南中东部、华南中东部等地带来充沛的水汽，是上述地区降水偏多5成至2倍的主要原因之一。

2.5 环流演变特征与我国天气

10月30日到11月2日，西西伯利亚地区为一高压脊，鄂霍次克海地区为低涡区并与南掉的极涡打通，鄂海低压横槽转竖，东亚大槽建立，冷空气沿槽后脊前偏北气流大举南下，形成入秋以来影响我国的首次寒潮天气过程^[2-3]。3日，随着东亚大槽移出，我国气温缓慢回升。旬中期，环流发生调整，亚洲中高纬环流形势为一脊一槽，乌拉尔山附近为一高压脊且强烈发展伸展到极地，贝加尔湖到远东为一庞大的低涡且与南移的极涡打通，低涡中不断有冷空气取东路路径影响我国；北支锋区逐渐南压且多短波槽活动取西路路径影响我国，这种一脊一槽的形势一直维持到16日。受东路、西路冷空气共同作用，9—12日我国经历了全国性的寒潮天气过程，15—16日又有较强冷空气影响中东部地区，使得中旬甚至本月我国大部气温偏低。东路、西路两股冷空气形成回流形势，9—12日，华北、黄淮等地出现历史同期罕见暴雪天气过程，南方地区也出现大范围强降雨和强对流天气；15—16日，长江中下游地区出现大范围低温雨雪天气。同时新疆受北支锋区冷空气活动影响，前半月多降水，使得新疆本月降水偏多。

中旬后期，乌拉尔山脊东移到西西伯利亚，东北地区低涡东移，我国北方转为受西北气流控制；地面上我国为一庞大的高压。受地面高压后部滇黔静止锋、南支槽和低层低涡、切变线共同影响，17—21日，遭受不同程度气象干旱的云南、四川南部等地迎来本月第一场喜雨，西藏东北部、川西高原北部部分地区遭受暴雪袭击。

下旬前期，环流发生调整由经向型转为纬向型，中纬度环流平直，锋区偏北，影响我国的冷空气较弱，加之南支槽较弱，全国大部降水稀少。26—28日，受从中西伯利亚低涡中分裂南下冷空气和东移南支槽等共同影响，黄淮及长江中下游地区等地出现大范围降水，其中，河南大部、安徽北部、江苏西北部出现大到暴雪。29—30日，受弱西风槽和切变线影响，新疆北部出现小到中雪、局地大雪，西南地区东部和江南北部等地出现小雨天气。

3 冷空气和主要降水过程 3.1 概述

本月我国东部地区出现了3次大范围的强降温过程，分别出现在10月31日至11月2日、9—12日和15—16日，其中10月31日至11月2日为北方寒潮和南方强降温天气，9—12日为全国性寒潮天气；我国大部地区出现了剧烈降温，东部大部地区最大降温幅度普遍有15~20 ℃，其中东北、华北西部、黄淮西部、江淮西部、江南大部及内蒙古等地降温达20 ℃以上；江南北部及长江以北地区极端最低气温普遍在0 ℃以下。东北南部、华北、黄淮、江淮等地平均气温比常年同期偏低2~6 ℃，华北地区平均气温为1951年以来历史同期最低值，长江中下游地区平均气温为2001年以来历史同期最低值。

受冷暖空气共同影响，11月共出现9次主要降水过程，表 1列出了后8次降水过程的时段、影响系统、范围及强度，其中受上述3次冷空气活动影响出现3次明显的雨雪天气过程，具有初雪日期早，雨雪范围广、强度强，积雪深度深，降温幅度大、气温低等特点。中东部大部地区降水量一般有30~100 mm，其中江南东部、江淮南部及福建北部、广东北部等地超过100 mm；长江中下游和华北地区降水量分别为1951年以来历史同期第二多和第三多。

下面主要分析9-12日和15-16日这两次强降温和强降水过程，上月末至11月2日的北方寒潮及降水过程详见10月天气^[1]。

3.2 9—12日寒潮天气过程

11月9—12日的强冷空气带来全国性的寒潮天气过程。寒潮除带来强降温，还带来暴雪暴雨和强对流天气。

3.2.1 寒潮、暴雪暴雨、强对流实况

这次寒潮过程的降温实况是：内蒙古中东部、东北地区、华北西部和南部、黄淮大部、江淮西部、江汉、江南中西部、华南中西部日平均气温48小时降温10 ℃以上，其中东北大部、内蒙古中东部、河南南部、湖南东南部降温15 ℃以上，内蒙古东南部、吉林中部降温达20~22 ℃；江南北部和西部最低气温降至4 ℃以下。此次强冷空气产生的风为4~5级，仅高山和沿海个别站超过6级。

同时，9—12日，华北、黄淮等地出现历史同期罕见暴雪天气，河北、山西、河南等地的降雪量和积雪深度突破历史同期极值：河北石家庄市过程降水量达94 mm；石家庄至山西阳泉一带积雪深度40~55 cm，石家庄积雪深度55 cm，超历史极值36 cm，阳泉积雪深度40 cm，超历史极值21 cm。经综合评估，此次河北、山西、河南的暴雪事件达60年一遇，局部达百年一遇。此外，江南东部和南部、华南北部部分地区出现暴雨，局地出现大暴雨。

此外，9—10日，长江中下游地区出现大范围强对流天气，强对流天气造成的损失为历史同期罕见^[4]。

3.2.2 寒潮成因分析

这次寒潮天气过程是由东路和西路冷空气共同影响产生的。9日的500 hPa高度场上(图 5)，乌拉尔山附近为脊区并伸展到西西伯利亚一带，极涡南掉至远东一带，中心闭合线为5040 gpm，在500 hPa、700 hPa和850 hPa分别有-40 ℃、-28 ℃和-24 ℃的冷中心与极涡相伴；北支锋区稳定在40°N附近，锋区上多短波槽活动，河套小槽引导西路冷空气东移与极涡尾部的东路冷空气叠加，造成持续降温，过程降温幅度大。

3.2.3 暴雪成因分析

从图 5中可以看出北方暴雪影响系统在500 hPa上为北支锋区上的西风槽、高原槽、南支槽；在700 hPa 9日为冷切，10日、11日为河套低压、暖式切变线及低空急流；850 hPa以下低层为东风回流形势，形成河套倒槽向北强烈发展；地面为倒槽区并有锋面配合并于11日形成锢囚。低层及地面的倒槽区有辐合上升气流，与锋面和高空槽、切变线配合，为降雪区提供了有利的抬升条件。

水汽来源有两个通道，一个是南部海区，另一个是东部海区。在本次降雪天气过程中，在暴雪区南侧水汽含量丰富，且暴雪区及其上游地区湿层深厚, 从低层到700 hPa层以上均维持一大范围的深厚湿层；南支槽和副高前西南气流叠加加强了低空急流，700 hPa低空急流为暴雪区提供了持续的水汽供应；低层东路冷空气高压底部气流形成东风急流，也为降雪区提供了水汽来源。

暴雪区位于700 hPa暖切变线南侧，和700 hPa水汽幅合区有很好的对应关系，说明700 hPa水汽的输送对暴雪的形成有重要作用，这从水汽通量散度分析可以得到更充分的验证，10日20时至11日2时，陕西大部、陕西中北部、河北西南部等地出现2~12 mm的降雪，在10日20时700 hPa水汽通量散度图上从华南西部、湖北西部到陕西南部、山西大部有(-10~-30)×10^-8 g·cm^-2·(hPa·s)^-1的水汽辐合中心，同时刻850 hPa水汽通量散度图上山东西部、河南、河北南部、山西东南部为(-5~-10)×10^-8 g·cm^-2·(hPa·s)^-1的水汽辐合中心。

在有利的上升条件和水汽条件下，北支锋区稳定，地面冷锋移动缓慢，降雪持续时间长，产生了华北、黄淮等地历史同期罕见的暴雪天气过程。

3.2.4 暴雨和强对流成因分析

9日20时主要降水区(图 5中阴影区域表示日降水量≥25 mm)位于500 hPa西风槽前，700 hPa上为低涡、江淮东部到江南中东部的人字形切变线、低空急流，850 hPa上为低涡及冷、暖切变线；地面为锋面气旋。700 hPa上的人字形切变线是我国夏季暴雨的主要影响系统之一，发生在11月还是比较罕见的。上述系统为降水提供了有利的上升条件且不稳定，9日08时江西南昌、福建邵武的K指数分别达38和37 ℃，沙氏指数分别为-3.21、-2.09，9日14时地面气温在江淮东部为16~19 ℃，江南为19~31 ℃。降水水汽来源主要来自于低层850 hPa，850 hPa和700 hPa在降雨区分别为(-10~-30)×10^-8 g·cm^-2·(hPa·s)^-1、(-5~-20)×10^-8 g·cm^-2·(hPa·s)^-1，且700 hPa水汽辐合的范围较小。在上述上升和不稳定条件下，产生了南方明显降水和大范围强对流天气。

3.3 15—16日冷空气和强降水过程

11月15—16日，受中等强度冷空气影响，西北地区东部、内蒙古、东北、华北、黄淮、江淮、江汉大部等地气温下降了4~8 ℃，其中内蒙古东北部、东北地区中北部降温幅度达10~12 ℃，局部地区13~14 ℃。

同时，受冷暖空气共同影响，15—16日，长江中下游地区出现2009年入秋以来首场大范围低温雨雪天气，江南中东部降水量普遍在30~50 mm，江南东部部分地区超过50 mm。长江中下游地区以及河南等地出现降雪，其中，安徽中南部部分地区、江苏中南部偏西地区降雪量30~45 mm，安徽宣城49 mm、太平46 mm；安徽中南部以及江苏西部、湖北东部局地最大降雪深度11~30 cm。江淮、江南北部最低气温普遍在-5~0 ℃之间。长江中下游地区大部初雪日期比常年偏早25~35天，为近10年来最早的一年，其中安徽南部、江苏南部、湖北西南部部分站点为有气象记录以来最早的一年, 江苏、安徽、湖北的部分地区积雪深度突破11月历史极值。

冷空气过程前期环流背景在2.5节中已有阐述。15日，500 hPa高度场上(图 6)，乌拉尔山附近仍维持一高压脊，我国东北到勘察加半岛为庞大的低压区且与南移的极涡打通，在500 hPa、700 hPa和850 hPa分别伴有-40 ℃、-24 ℃和-20 ℃的冷中心与东北低压相伴；北支锋区南界南压至我国秦岭淮河一带且锋区密集，温度梯度达20 ℃/5纬距；从东北低压中有冷空气取东路路径南下，同时，新疆北部有冷空气取西路路径东移。在东、西两路冷空气影响下，15—16日，我国中东部大部地区出现4~8 ℃、部分地区10~12 ℃、局地13~14 ℃的降温。

降水过程的影响系统有西风槽、南支槽和中低层的低涡、切变线。15日20时，主要降水区(图 6中阴影区域)位于500 hPa西风槽和南支槽前，对应700 hPa上在重庆北部到湖北西部有一低涡，并伴有冷、暖切变线，为降水提供了有利的上升条件。

水汽来源有两个通道，一个是南部海区，另一个是东部海区。南支槽前的西南气流和副高北侧的西南气流叠加加强了低空急流(图 6中虚线包围区域)，急流中心风速为20~22 m·s^-1，低空急流使水汽得以聚集，对应同时刻700 hPa水汽通量散度图上江南大部为(-10~-30)×10^-8 g·cm^-2·(hPa·s)^-1的水汽辐合中心；同时低层高压底部偏东气流也为本次暴雪过程提供了充沛的水汽，在同时刻850 hPa水汽通量散度图上江南东部和南部为(-10~-30)×10^-8 g·cm^-2·(hPa·s)^-1的水汽辐合中心；两个水汽通道对水汽输送均起重要作用。700 hPa和850 hPa 0 ℃等温线东段均南压到江南北部。在这种系统配置下，15日08时至16日08时，长江中下游地区大部、华南北部等地出现中到大雨，在700 hPa和850 hPa 0 ℃等温线以北的安徽南部、江苏西南部等地出现暴雪。16日，随着500 hPa西风槽和南支槽合并东移到湖北东部到湖南中部一带，降水区也随之东移，江淮、江南中东部、华南中东部等地出现小到中雨，局地大雨。17日，随着500 hPa西风槽移出我国，此次强降水过程结束。