1 天气概况 1.1 降水

2015年4月国家气候中心气候系统监测公报(国家气候中心，2015)显示，全国平均降水量43 mm，接近常年同期(44.7 mm)，东北地区、西北地区北部降水10~30 mm，西北地区东部、华北、黄淮、西南地区、华南南部降水20~50 mm，4月雨带主要分布在长江中下游流域，降水量约100~200 mm(图 1)。我国中东部长江以北地区降水偏多，江南、华南降水偏少。江南南部、华南、贵州中东部降水偏少5~8成，局部地区偏少1倍以上，西北地区东部、黄淮、西南地区南部等地降水偏多5~8成，西藏地区降水明显偏多，是常年2~3倍(图 2)。4月全国降水量月内变化显著。上旬，北方大部降水偏多，长江中下游出现连阴雨，华南降水偏少；中旬，北方多雨区减少，而少雨区增多，华南降水持续偏少；下旬，除海南、西南南部、西藏南部降水偏多以外，全国其余大部降水明显偏少。

华南气象干旱持续发展。4月以来，广西大部、广东西南部降水量不足50 mm，华南大部较常年同期普遍偏少5~8成，局部偏少8成以上，气温较常年同期偏高1~2℃，气象干旱快速发展。

1.2 气温

2015年4月，全国平均气温11.6℃较常年同期(11℃)偏高0.6℃。从空间分布看(图 3)，西北地区北部、西南地区东部等地较常年平均偏高2℃；西北地区西南部和东部、东北地区、华南西部等地气温偏高约1℃。全国平均气温月内变化显著。上旬，气温南高北低，内蒙古、东北、华北至长江中游等地气温偏低，受冷空气影响多地发生极端日降温事件，华南、西南气温偏高；下旬与上旬相反，江南南部至华南、西南、西藏南部气温偏低，北方大部气温偏高。

2 环流特征与演变

2015年4月500 hPa平均高度及距平的水平分布(图 4)表明，本月北半球的环流形势有以下特点。

2.1 极涡和中高纬环流

在北半球4月500 hPa平均图上，极地极涡断裂为两个闭合中心，一个在格陵兰西侧与加拿大之间，为极涡主体，中心强度达到512 dagpm；另一个在亚洲的东北部，中心强度较弱，为524 dagpm。从位势高度距平场可以看到，两个极涡中心强度均相对于常年偏强4~8 dagpm。北半球中高纬环流呈4波型，北美东部和欧洲中部长波槽较常年偏强，东亚槽和太平洋中部长波槽较弱。亚洲北部地区，乌拉尔山附近高压脊位势高度较常年平均高出8~12 dagpm，与4月上旬阻塞高压的建立与维持密切相关, 导致4月上旬出现强冷空气过程。

2.2 副热带高压和南支槽

4月副热带高压(以下简称副高)月平均脊线到达14°N附近，西伸脊点到达106°E附近，较常年同期面积偏大、西脊点偏西。上旬，副高尚未建立；中旬，副高逐渐建立，并加强西伸，西脊点到达94°E以西，北界到达20°N，副高阻挡江南、华南等地的水汽输送，导致降水偏少；下旬，副高减弱东退并南压，副高外围气流为我国南方地区带来较为充足的水汽。

4月500 hPa月平均场显示南支槽位于90°E附近，位置和强度接近常年同期。上旬南支槽势力较弱；中旬，南支槽东移与北支槽基本同位相叠加，对应较强的冷空气过程；下旬，南支槽加深，为我国西南地区、华南等地带来强对流与降水过程。

2.3 环流演变与我国天气

4月上旬(图 5a)，欧亚大陆中高纬环流为两槽一脊的形势。低纬度气流平直，南支槽较弱。乌拉尔山一带阻塞高压建立，前期极涡延伸的横槽在东移转竖的过程中，部分冷空气在巴尔喀什湖以东地区堆积并形成了一个切断低压。乌拉尔山阻塞高压前部不稳定的小槽发展东移南下，因此上旬冷空气活动活跃。冷暖空气交汇带来长江流域明显降水，受冷空气和降水的影响，我国中东部地区气温明显下降。由于冷空气势力强盛。1—4日，受阻塞高压前部冷空气分裂南下的影响，我国北方出现了大范围的强对流天气过程；6—9日，强冷空气影响江淮、江汉、江南等地，出现“倒春寒”。

4月中旬(图 5b)，阻塞高压逐渐消失。中高纬西北气流经向分量减弱，东亚大槽强度有所减弱。受其影响，4月中旬我国冷空气活动较少。此外，副高逐渐建立，并加强西伸，西脊点到达94°E以西，水汽输送受副高阻挡，江南、华南等地降水偏少。4月12—13日，高空槽在东移过程中不断加深，形成高空冷涡系统，冷涡系统影响江淮、黄淮等地，带来大范围的大风天气。受副高外围暖湿气流与北方干冷空气交汇影响，4月19—20日，江南、华南出现较大范围风雹和短时强降水。

4月下旬(图 5c)，欧亚大陆中高纬度地区环流以纬向型环流为主。南支槽较前期略有增强，有利于南方地区降水增强。副高减弱东退，西脊点退至107°E附近，水汽通道建立，华南等地降水增加。22日，受南支槽影响，云南等地出现较大范围风雹天气，海南受副高外围暖湿气流影响，产生了短时强降水为主的强对流活动。23日，副高外围水汽输送，加上底层偏东风的影响，海南出现暴雨。26—28日，高空槽逐渐东移并形成冷涡系统，冷涡系统向南迅速移动，西南地区东部、华北、黄淮、江淮、江南北部等地迎来一次大范围的风雹天气为主的强对流天气。

3 冷空气和沙尘活动 3.1 冷空气过程

4月，全国出现2次明显的冷空气过程(表 1)。受冷空气过程影响，全国共有62站发生极端日降温事件，主要分布在东北、华北、江淮西部、青海、四川和贵州等地，其中10站日降温幅度突破历史极值。

4月上旬，南方部分地区出现“倒春寒”。受强冷空气影响，江淮东部、江汉及江南等地出现大幅降温，最大过程降温普遍在14~20℃，局部地区达20℃以上，极端最低气温普遍在9℃以下，湖北、江西北部、湖南北部和安徽等地最低气温在6℃以下，特别是4月6—9日，江淮、江汉北部和浙江北部日平均气温降至6~8℃，江汉南部和江南大部降至8~10℃，出现较大范围的倒春寒天气。

3.2 沙尘过程

4月，北方地区出现2次沙尘天气过程(14—16和27—30日), 比2000—2014年同期偏少3次，也少于2014年同期(3次)(张小雯等，2013；樊利强等，2014)。北京出现了2次沙尘天气过程。2015年1—4月我国北方出现了8次沙尘天气过程，较常年(10.3次)偏少。北京1-4月出现了3次沙尘天气过程。

3.3 4月6—9日冷空气过程分析

此次冷空气过程与乌拉尔山的阻塞高压的建立与崩溃密切相关(朱乾根等，2007)。降温之前，我国中东部地区气温较高。4月5日14时，华北气温达到15~20℃，黄淮江淮等地10~15℃，江南东部气温超过30℃。

4月6日20时500 hPa高度场(图 6a)显示，乌拉尔山阻塞高压已经建立，高压中心500 hPa的位势高度达到564 dapgm，冷中心温度-29℃。受阻塞高压影响，亚洲北部中高纬地区以经向环流为主，偏北气流整层均达到急流标准，西伯利亚地区冷空气持续向南输送。我国北方处于强大的东亚大槽控制，槽后冷平流加强导致冷空气加速南下。此时，地面冷高压到达内蒙古一带，高压中心气压达到1042.5 hPa，地面冷中心气温达到-12℃。

7日20时，地面高压中心到达江淮、江南北部，高压中心气压减弱至1032.6 hPa，华北、黄淮、江淮、江南北部等地气温降至3~9℃。8日08时，图 6b显示阻塞高压后部与脊线上转为冷平流，冷中心移到脊前，阻高逐渐减弱并崩溃。由于阻塞高压的崩溃，亚洲中高纬地区气流径向环流逐渐转变为纬向环流。东亚大槽继续稳定维持，槽前气流逐渐转为偏西风，南下冷空气强度减弱。高压中心进一步东移，中心气压减弱为1031.4 hPa。

4月9日，长江以北地区基本被偏南气流控制，冷空气过程结束。

4 主要降水过程和强对流过程 4.1 概况

4月，我国发生了3次明显的强对流过程(表 3)。4月上旬长江中下游等地出现较强降水过程，其中湖北东部、湖南东北部、江西北部、安徽南部、浙江西北部等地达100~200 mm，湖南临湘(330.7 mm)、岳阳(288.6 mm)，湖北金沙(290.2 mm)、通山(267.1 mm)，江西庐山(256.8 mm)、九江(236.0 mm)等地超过200 mm。长江中下游地区降水日数普遍在6~8 d，局部地区超过8 d，较常年同期偏多2~4 d。

4.2 4月26—28日华北、江淮、黄淮强对流过程分析

4月下旬，亚洲地区处于两槽一脊的环流形势。位于亚洲东部的低压槽不断加深，向南发展，影响我国北方地区。26—28日，受高空冷涡及西南急流共同影响，西南地区东部、华北、江淮、黄淮、江南地区东北部等地出现较大范围的雷暴大风、冰雹，苏皖等地出现短时强降水天气(图 7a)。安徽东北部最大风力达到9级，江苏南京六合最大冰雹直径达50 mm，常州金坛1 h降雨量达96 mm。

4月26日12时开始，受高空槽影响，槽前的河套地区一带开始出现雷暴天气。受槽后冷空气侵入的影响，甘肃东北部、宁夏中部等地局地出现冰雹。此后，高空槽逐渐东移，移动过程中，西北气流不断增强，槽前偏南急流逐渐建立。低空急流输送暖湿空气并配合南下的冷空气，在华北地区一带产生了位势不稳定层结，最有利抬升指数＜-3。

4月27日，高空槽不断加深，逐渐发展为高空冷涡系统。受强冷涡影响，冷涡后部中、高层急流有所增强，中高层的干冷空气侵入和急流的存在，有利于不稳定层结的建立和维持，同时与低层形成较强的垂直风切变。在华北、黄淮、江淮一带产生大范围风雹天气。27日20时，500 hPa位势高度场显示(图 7b)，500 hPa槽线已经移至江淮、黄淮东部一带，且具备明显的前倾槽结构，槽后的干冷空气叠置于低层槽前的暖湿空气之上，增加了气柱的对流不稳定度。

4月28日，高空冷涡增强，500 hPa中心位势高度达563 dagpm，中心最低温度达到-20℃，并迅速南下。27日20时，南京站探空显示(图 8a)，温湿层结曲线存在明显的“喇叭口”结构；整层风速较大，达到急流标准，0~3与0~6 km存在较大的风速与风向切变，低层风向随高度顺转，存在暖平流，有利于不稳定能量的积累；700 hPa以下的温度层结曲线接近平行于干绝热线，下沉气流在下降的过程中能保持向下的加速度，有利于较强下沉对流有效位能的形成(孙继松等，2014)。因此，南京站上空为典型的有利于雷暴大风天气的层结结构。此外，0℃层高度为3550 m，也有利于冰雹的发生。28日08时，低压中心已东移进入黄海，冷涡中心以西，干冷空气侵入，江淮、江南北部等地存在明显的干舌(图 8b)。由于华北、黄淮、江淮一带受冷空气控制，水汽条件较差，江淮、江南北部等地下沉有效位能超过1000 J·kg^-1, 换算得到最大下沉气流速度超过44 m·s^-1，出现大范围冰雹与雷暴大风。冷涡北部偏东气流为苏皖北部地区带来一定的水汽，整层可降水量超过30 mm，中尺度分析图(图 8b)显示淮河流域底层相对湿度较高, K指数超过35℃, 为安徽东部、江苏等地短时强降水创造了有利条件。

4月29日，低压系统逐渐东移入海，偏北气流逐渐减弱，强对流天气也逐渐消散。

致谢：感谢魏娜，蔡雪薇对文章制图和资料处理的帮助。