引言

2015年1月大气环流较上月有明显变化，欧亚中高纬经向度减小，转为以纬向环流为主。1月，全国平均气温为-3.1℃，较常年同期(-5.0℃)偏高1.9℃，为1961年以来同期最高。本月全国平均降水量较常年同期偏多，发展深厚的南支槽系统东移给云南等地带来强雨雪天气，降水量创历史极值，气象干旱得到有效缓解，有利于降低森林火险和增加库塘蓄水。月末我国中东部地区出现入冬以来最大范围雨雪降温天气，江苏、湖北等地出现低温冷冻害和雪灾。由于冷空气势力偏弱，中东部雾-霾天气较多，主要出现了3次大范围雾或霾天气过程(国家气候中心，2015)。

1 天气概况 1.1 降水

2015年1月，全国平均降水量14.4 mm，较常年同期(13.2 mm)偏多。从空间分布看，河南中南部、安徽和江苏南部、湖北、江南、华南、西南地区东部和南部、西藏西南部等地降水量在10~50 mm，其中云南西南部超过100 mm，局地200 mm以上。全国其余大部分地区降水量不足10 mm，黑龙江中西部、北京、河北中部和东北部、内蒙古东北部和西部、南疆大部以及西藏西北部等地基本无降水(图 1)。

和常年同期相比，西南大部、华南南部、西北大部及内蒙古中部等地降水偏多，其中广西西部、广东南部、内蒙古中部、西北大部、西藏大部等地偏多5成至1倍，云南大部、四川南部、西藏西南部和新疆东南部等地偏多2倍以上(图 2)。月内云南省平均降水量为77.2 mm，较常年同期(16.2 mm)偏多3.8倍，多地日降水量突破历史纪录。另一方面，东北北部、内蒙古东北部和西部、华北大部、黄淮大部、江淮中东部、江南大部、四川中东部和新疆西部的部分地区降水偏少2~8成(国家气候中心, 2015)。

1.2 气温

2015年1月全国平均气温为-3.1℃，较常年同期(-5.0℃)偏高1.9℃，为1961年以来同期最高值。除西藏大部、青海南部、云南大部和东南沿海等地气温偏低或接近常年同期，局地偏低2℃以上外，全国其余大部分地区气温普遍偏高1~4℃，其中新疆北部、内蒙古、西北地区东部、东北大部、华北、黄淮、江淮大部、江南中西部和贵州东部等地气温偏高2℃以上、内蒙古中部部分地区气温距平值更达到4℃以上(图 3)。

2 环流特征和演变 2.1 环流特征

2015年1月的北半球环流形势较2014年12月有明显调整(饶晓琴等，2015)。从500 hPa平均高度及距平的分布(图 4)可知，本月北半球环流形势有如下主要特点。

2.1.1 极涡呈偶极型分布，强度偏强

2015年1月北半球极涡呈偶极型分布(图 4a)，主极涡位于加拿大巴芬岛附近，极涡中心值低于492 dagpm。另一个极涡中心位于中西伯利亚北部，中心值低于500 dagpm。两个极涡中心附近都存在明显的负距平，距平中心值均达到-8 dagpm(图 4b)，表明极涡较常年同期偏强。

2.1.2 欧亚中高纬环流呈三波型，副热带高压和南支槽强度接近常年

从月平均的500 hPa高度场和距平(图 4)可知，1月欧亚中高纬环流呈三波型，三个高空槽分别位于欧洲中东部、乌拉尔山附近和东亚地区东部，巴尔喀什湖至贝加尔湖以东地区受高压脊控制。与多年平均相比，欧亚地区呈西低东高的特征，其中西西伯利亚和中西伯利亚地区为负距平，东西伯利亚、蒙古国及我国大部分地区为正距平，正距平中心达到8 dagpm以上，东亚大槽偏弱，该形势不利于强冷空气南下，导致本月全国大部分地区温度较常年显著偏高。

低纬度地区，南支槽和西太平洋副热带高压(以下简称副高)的强度均接近常年同期。副高120°脊线位于16°N附近，西伸脊点位于108°E附近。南支槽的平均位置位于孟加拉湾北部90°E附近，位置较常年同期偏东(赖芬芬等，2014)。

2.2 环流演变和我国天气

和2014年12月相比，2015年1月上旬(图 5a)欧洲大槽明显加深，欧洲大陆上空弱高压脊东移控制我国大部，东亚大槽移至日本以东洋面，西伯利亚地区高压脊强度偏弱，故本旬冷空气势力较弱，仅有一次中等强度冷空气过程。除西藏大部、青海南部及福建以外，全国大部分地区温度均较常年偏高，内蒙古中东部及华北北部温度更高于常年4~6℃。受静稳天气影响，2—5和8—10日华北、黄淮和西南地区东部等地出现了两次大范围雾-霾天气。低纬地区，南支槽位于75°E附近，受槽前孟加拉湾暖湿气流的影响，1—3日西藏南部出现强降雪过程。9日08时南支槽加深东移至90°E附近，副高在南海上空稳定维持，云南、贵州等地出现强雨雪天气，云南多站过程降水量已突破当地有气象记录以来1月降水量极值，此次雨雪过程也是1961年有正式气象记录以来冬季云南最强暴雨过程。

1月中旬(图 5b)位于欧亚大陆北部的极涡向北极地区收缩，其中心偏向新地岛以北地区，欧洲大槽减弱，东亚大槽也迅速减弱东移至太平洋上空。我国长江以北地区继续受弱高压脊的控制，冷空气势力弱，除西藏、青海南部、西南大部和华南等地以外，全国其他地区气温持续偏高。旬初，高原北部短波槽东移南下与南支槽合并，配合低空西南气流的加强，先后为广西东南部、广东南部、福建和浙江东部沿海地区带来一次强降水过程，华南、江南的强降水突破历史极端。17—19日南支槽再度显著增强，槽前低空急流向西南地区东南部强烈输送暖湿空气，同时有小股弱冷空气从我国东部回流，冷暖空气共同影响造成西南地区东部和南部、湖南中部出现小到中雨(雪)，云南局地大到暴雨。

1月下旬(图 5c)极地低涡显著南压，位于里海附近的阻塞高压逐渐建立并加强，东亚地区以纬向环流为主。22—25日我国中东部地面为均压区，地面风速偏小，出现大范围现雾-霾天气。旬后期随着西西伯利亚低槽东移南压，引导冷空气南下，26—30日我国大部气温自北向南先后下降4~10℃，内蒙古中部、东北地区中东部降温幅度达12~18℃，中东部雾-霾天气过程结束。同时，副高西伸至100°E附近，南支槽发展加深，槽前暖湿气流和北方冷空气交汇，旬末我国中东部地区出现入冬以来最大范围雨雪天气。

3 冷空气活动

2015年1月我国大部上空受弱高压脊控制，大气环流纬向分布明显，冷空气势力较弱，全国范围的冷空气活动主要出现在5—7日，是一次中等强度的冷空气过程，与常年同期相比次数偏少，强度偏弱(李勇，2012；关月等，2013)。受此次冷空气的影响，我国内蒙古中东部、华北、东北、黄淮、江淮、江汉和江南等地气温下降6~10℃，部分地区达12~15℃。内蒙古东部及东北地区东部等地出现6~7级瞬时大风，我国渤海、黄海、东海以及南海大部海域出现6~8级、阵风9~10级的海上大风。除大风降温外，此次冷空气过程还给东北中南部、西北地区东部、江南地区东部和北部等地带来了雨雪天气。

从西风指数的逐日演变可知(图略)，1月绝大多数时间西风指数明显高于常年同期，欧亚中高纬地区以纬向环流为主。4日起西风指数开始逐渐下降至负距平，大气环流的空间分布由纬向型转为经向型。4日20时，中西伯利亚受强大的极涡控制，其南侧向贝加尔湖以南地区伸出一个低槽，东欧为一宽广的槽区，巴尔喀什湖附近有一高压脊，其温度场落后高度场，暖平流利于高压脊的发展。5日随着贝加尔湖低槽东移加深，在我国东北北部出现一切断低涡，冷中心强度达-40℃，低涡后部的西北气流引导来自西伯利亚的冷空气入侵我国内蒙古及华北北部地区，地面高压中心值超过1050hPa(图 6)。与此同时，高原东北部的短波槽向东移动，由位势涡度守恒可知，气柱的伸长会引起涡度的迅速增大，短波槽发展加深，槽后偏北气流引导冷空气入侵我国西藏、青海、西南地区等地，吉林东南部、辽宁东部及青海东南部、甘肃南部、四川北部等地降雪(董全等，2014)。至6日08时，东北低涡移至东北地区东部，受南下冷空气影响，内蒙古中部、河套北部、华北大部、东北中南部、西藏东部、青海南部等地出现8℃以上降温，东面回流的冷空气与南至槽前暖湿气汇合，西南地区东部、江南北部等地出现小到中雨(雪)。7日20时，东北低涡继续东移出海，冷空气前沿达到南海上空，我国中东部大部地区逐渐回温，此次冷空气对我国的影响趋于结束。

4 主要降水过程 4.1 概况

2015年1月我国主要降水过程有5次(表 1)，全国平均降水量较常年同期偏多。在空间分布上大体呈现西部偏多东部偏少的态势。上旬的两次强雨(雪)天气过程给西藏大部、青海南部、西南大部等地带来丰沛降水，上述地区降水量较同期偏多2倍以上，西北和中东部大部地区降水偏少。中旬强降水继续袭击西南地区，西南大部、华南、江南地区南部、西北中东部、内蒙古中东部及东北地区西部等地降水较常年偏多。下旬降水区较中旬明显调整，旬末我国中东部大部分地区出现了入冬以来最大范围雨雪天气过程，显著缓解了西北地区东部、华北、黄淮、江淮等地本月以来降水量持续偏少的情况。月极端事件监测显示，2015年1月我国云南多站出现了日降水量破冬季或当地1月历史极值(国家气候中心，2015)。

4.2 1月27—30日我国中东部地区大范围雨雪天气过程分析

1月27—30日，我国中东部地区出现入冬以来最大范围雨雪天气，陕西中部和北部、山西南部、黄淮大部、苏皖北部等地降雪4~10 mm，部分地区10 mm以上；黄淮东南部、江淮大部、江南北部等地降雪、雨或雨夹雪5~15 mm，部分地区20~35 mm；湖南南部、江西中部、浙江中部及云南西北部等地降雨5~30 mm，云南局地50~81 mm；湖南中北部和贵州部分地区出现冻雨。

这次我国中东部的大范围雨雪天气主要是由高空短波槽东移过程中配合低层低涡切变线和低空急流共同造成的。27日08时，500 hPa上乌拉尔山和咸海以东分别受阻塞高压和切断低压控制，贝加尔湖以西至巴尔喀什湖为西风槽，东亚大槽位于西西伯利亚至我国东海上空。随着东亚大槽发展东移在我国东北地区东部切断出低涡，其后部东北气流引导冷空气向南侵袭，850 hPa 0℃线压至江淮至甘肃南部一带(图略)。低纬度地区，西藏西南部南支槽东移加深，西南地区东部至江西北部存在低空切变线，西南暖湿气流和东部回流冷空气汇合，在西南地区东部、江南、江淮大部、黄淮东部及西北地区东南部等地出现小到中雨(雪)天气。28日东亚大槽继续东移，高空短波槽移至内蒙古西部，冷空气向南扩展，850 hPa 0℃线压至江南北部地区。副高减弱东退至102.5°E附近，其东南侧低层西南暖湿气流异常强盛，最大风速中心达22 m·s^-1，28日雨雪区略向北向东扩展。至29日08时，伴随500 hPa高空槽东移至内蒙古中东部，陕西南部至四川盆地东部生成低槽，新一股弱冷空气开始影响我国。低纬度地区副高继续减弱东退，副高西脊点位于105°附近(图 7a)。850 hPa黄淮南部、江淮、江南及华南北部等地的温度露点差在2℃以下(图 7b)，表明西南气流持续向华南西部、江南、江淮等地输送水汽的增温增湿效果十分明显。同时，在江苏北部至江西北部和云南东部至湖南中部存在两条切变线，暖湿气流受到抬升形成小到中雨(雪)，贵州中东部和湖南中北部等地出现冻雨天气。30日随着高空槽东移出海，副高西伸西南气流减弱，此次降水过程减弱结束。

5 雾-霾天气 5.1 概况

2015年1月，我国雾-霾天气较为频繁，主要有3次雾-霾天气过程：2—4日，受静稳天气影响，华北、黄淮、江淮、江汉及陕西等地出现了霾，河北南部、江苏北部等地出现重度霾。12—16日，华北、黄淮、四川盆地及陕西、湖北、湖南、江苏、安徽等地出现雾-霾，部分地区出现重度霾，北京中南部、天津西部、河北中部、湖南、江西北部等地的部分地区一度出现能见度不足1000 m的雾。22—26日，我国中东部大部出现了一次影响范围较广、强度较强的雾-霾天气，其中华北、黄淮等地出现中或重度霾天气，京津冀地区雾-霾较重(国家气候中心，2015)。

5.2 1月22—26日中东部地区大范围雾-霾天气过程分析

1月22—25日，我国中东部地区大范围出现雾-霾天气，其中西北地区东部、东北地区、华北中南部、黄淮、江淮、江汉东部、江南西部和东北部、四川盆地等地出现轻至中度霾，局地重度霾；上述地区出现轻至中度污染，部分地区达重度污染。此外，北京北部、河北中南部、山东中北部、河南北部、江苏中北部、四川盆地东部等地出现大雾，部分地区能见度不足500 m。

从环流形势上来看，这次雾-霾过程发生期间西风指数为正异常，我国中东部大部地区受弱脊前的西风带纬向气流控制，多短波槽活动(图 8)。低纬南支槽偏弱，副高较呈带状分布，西脊点从125°E逐步西伸至95°E附近。地面高压主体位于贝加尔湖以西，冷空气势力较弱，我国位于冷高压前的均压场中，气压梯度小，地面10 m风速基本上不高于2 m·s^-1，在这种静稳形势下，大气水平扩散能力较弱，有利于雾-霾天气的形成和维持。1月23日，除内蒙古中东部以外，我国中东部大部处在地面弱高压后部偏南气流控制，气压梯度小，在东北中部和南部、华北、黄淮中东部、江淮中部、湖南和浙江中北部等地850 hPa相对湿度低于80%，PM_2.5浓度一般在70~150 μg·m^-3，天气以轻到中度霾为主有轻雾，其中京津冀地区污染较为严重，多个站点PM_2.5日均浓度超过150 μg·m^-3，北京市朝阳区最大小时均值浓度达386.5 μg·m^-3(国家气候中心，2015)。23日08时江苏大部2m相对湿度≥90%，江苏省08时左右出现大范围大雾天气，随后湿度下降，转为中到重度霾。24日静稳形势继续维持，从24日夜间至26日清晨，随着副高西伸，南支槽加深，低空西南气流增湿增温明显，四川盆地、湖南大部、江南东部、江淮、黄淮东部、华北南部近地面相对湿度显著增大，上述大部分地区的天气转为以雾为主，重庆南部、湖南西部、江西南部、江苏、山东东部等地出现小雨。由于冷空气南下，26日08时起24 h内，地面冷锋从华北中部南压至江南地区，我国中东部大部地区10 m风速明显增大，大气水平扩散能力增强，雾-霾天气自北向南逐渐减弱，这次过程趋于结束。

致谢：感谢国家气象中心周立隆提供的降水量、降水距平和温度距平资料。