1 天气概况 1.1 降水

2017年12月，全国平均降水量为5.9 mm，比常年同期(10.8 mm)偏少44.8%(国家气候中心，2018)。月降水量空间分布显示，全国大部分地区降水不足10 mm，华北中南部、内蒙古西部、陕西中部、宁夏大部、甘肃大部基本无降水；仅安徽南部、浙江大部、江西大部、湖南西南部、广西大部等地的部分地区降水量为25~50 mm；除广西南部局地外，全国无其他出现50 mm以上降水的地区(图 1)。

与常年同期相比，除新疆西南部及西藏西北部、青海东部局部、陕西北部局部、黑龙江南部、内蒙古东部局部、贵州西部、广西南部和云南东南部等地降水偏多4成至2倍外，全国其余大部地区降水量以偏少为主，其中，西北大部、华北、东北大部、黄淮、江淮、江汉、西南大部、江南西北部、华南南部及内蒙古大部、西藏东部和南部等地偏少4~8成，局部偏少8成以上(图 2)。

1.2 气温

12月，全国平均气温-2.2℃，较常年同期(-3.2℃)偏高1℃。气温距平分布可知(图 3)，东北大部、内蒙古中东部、贵州西南部、广西西南部等地气温较常年同期偏低1~3℃，其中内蒙古东北部、黑龙江西南部局部偏低3℃以上；我国其余大部地区气温接近常年同期或略偏高，其中，新疆中北部、青藏高原大部、云南西部等地偏高1~4℃，新疆北部和青藏高原中部局部偏高4℃以上。

2 环流特征和演变

图 4为2017年12月500 hPa平均位势高度及距平，与常年同期相比，12月北半球的环流形势有以下主要特点。

2.1 极涡呈偶极型分布

12月，北半球极涡呈偶极型分布，分别位于加拿大北部的伊丽莎白女王群岛及亚洲北部鄂霍次克海附近，其中，加拿大北部伊丽莎白女王群岛附近极涡较强，中心强度为5080 gpm, 位势高度距平场显示，2个极涡中心均较常年同期偏强。欧亚中高纬为两槽一脊型，乌拉尔山附近高压脊较强，高度场较常年同期明显偏高，有利于极地附近冷空气南下影响我国，但由于锋区位置偏北，因此造成月内冷空气频繁，但冷空气强度总体偏弱。

2.2 南支槽偏西，副热带高压偏强

12月，南支槽平均位于70°E附近，较常年同期略偏西，造成新疆西部、贵州西部、云南东南部、广西南部等地降水偏多。副热带高压(以下简称副高)呈带状分布，西脊点位于94°E附近，北界到达18°N，较常年同期强度偏强(刘超，2017；李明，2016)，位置偏西，不利于水汽向我国中东部地区输送，降水普遍偏少。

2.3 环流演变与我国天气

图 5给出了2017年12月上、中、下旬欧亚地区500 hPa大气环流发展演变的三个时段的平均高度场。总体来看，欧亚地区中高纬度环流经向度较大，有利于冷空气南下，大气扩散条件较好；低纬地区南支槽位置偏西，不利于水汽向我国中东部地区输送。两者共同作用造成我国东北部地区气温较低，东部地区降水偏少，西部地区降水偏多，气温偏高。

上旬(图 5a)，欧亚大陆中高纬为两槽一脊的环流形势。乌拉尔山东侧高压脊维持，低涡维持在鄂霍茨克海偏东地区，有利于冷空气南下。4—6日，随着冷空气堆积，偏于亚洲的极涡增强，并不断分裂冷空气南下，给我国中东部大部分地区带来4~8℃的降温。9—10日，受东北低涡影响，东北地区中北部出现小到中雪天气，黑龙江中南部出现大雪；10—12日低涡后部的偏北气流引导冷空气南下，我国北方地区在出现4~8℃的降温，其中东北地区降温达10~14℃。南支槽位置偏西，不利于水汽向我国中东部地区输送，旬内我国中东部地区降水偏少。

中旬(图 5b)，欧亚大陆中高纬环流形势较上旬调整较小，亚洲极涡中心减弱北移至鄂霍次克海偏北地区。13—14日乌拉尔山以东地区高压脊发展，冷空气在贝加尔湖以北地区堆积。14—16日，冷空气分裂，给我国中东部地区带来大风降温天气，其中华北、黄淮、东北等地出现小雪或雨夹雪。14—15日受短波槽影响，华南、江南地区出现一次降雨过程。旬内菲律宾以东洋面有台风生成，使得副高分裂为两部分。

下旬(图 5c)，欧亚大陆中高纬环流经向度减小。旬前期仍有弱高空槽影响我国北方地区，24—25日，有一次弱冷空气影响我国东北和华北地区。17—29日，我国北方地区受暖脊控制，大气扩散条件较差，东北地区中南部、华北中南部、黄淮、江汉、江淮等地出现轻至重度霾。受低槽东移影响，27—28日新疆北部出现中到大雪，30—31日冷空气影响我国中东部地区，出现4~6℃的降温。旬后期，受南支槽东移影响，27—28日我国南方地区出现一次降水过程。旬内菲律宾以东洋面有台风生成，影响我国南海中西部地区。

2.4 东北低涡偏强

月内，东北冷涡维持时间较长，达11 d。5—7日，东北低涡在50°N附近，在130°~140°E范围内活动，500 hPa低涡中心位势高度为500 dagpm。9—12日，随着冷空气的补充东北低涡在45°N附近再次形成，在125°~145°E范围内自西向东缓慢移动，低涡中心位势高度为504 dagpm。低涡位置偏南，冷空气南下，内蒙古东部、东北地区中南部降温达10~14℃，东北地区、山东半岛出现小到中雪，黑龙江东部、山东半岛北部出现大雪，局地暴雪。17—20日，东北低涡在50°~60°N、140°E附近维持，低涡位置偏北，中心位势高度为492 dagpm，内蒙古东部、东北地区中北部出现小雪天气。

3 冷空气活动

本月共有5次冷空气过程，分别为4—6日、10—12日、16—18日、24—25日、30日至2018年1月1日，与近年同期相比，过程偏多。但是冷空气强度偏弱，仅16—18日的过程在南方地区达到中等强度冷空气标准，其余均为一般强度冷空气过程。内蒙古、黑龙江、安徽、云南等地14站日降温幅度达到极端事件标准；云南、海南等地15站连续降温幅度达到极端事件标准，降温幅度普遍达11~17℃(国家气候中心，2018)。

4 主要降水过程

2017年12月，主要有3次降水过程(表 2)，降水强度整体较弱，以小雨雪为主。北方地区主要发生在新疆北部、东北地区和山东半岛，降雪强度以小到中雪为主，部分地区出现大雪、局地暴雪。南方地区出现2次降雨过程，主要发生在江南南部和西部以及华南西部的等地，降水强度以中雨为主，部分地区出现大雨。

5 雾-霾过程 5.1 概况

2017年12月，受频繁冷空气影响，我国中东部大部分地区大气扩散条件较好，雾-霾天气较近几年同期偏少，强度偏弱。大雾日数普遍偏少，仅四川盆地南部超过5 d。12月仅28—30日出现一次持续性大范围的雾-霾天气，另外2—3、15和23日华北中南部、黄淮中西部、江淮等地出现弱的霾天气。

5.2 12月28—31日雾-霾天气过程分析

12月28—30日，东北地区中南部、华北中南部、陕西关中、黄淮、江汉、江淮西部、四川盆地等地出现轻至中度霾，其中天津、河北东部、河南东部、安徽中北部、江苏西部等地的部分地区有重度霾。河北中南部、山西南部、山东中西部、河南、陕西关中等地的PM_2.5浓度超过250 μg·m^-3，河北局地PM_2.5浓度超过500 μg·m^-3。此次霾天气的污染程度弱于常年同期的霾天气过程(刘超，2017；李明，2016；饶晓琴，2015)。29—31日，华北中南部、黄淮中东部、江淮中东部、江南东部等地出现大范围大雾或浓雾，局地能见度低于50 m。中央气象台针对大雾天气发布了大雾橙色预警。从这次持续性雾-霾天气的形成的大尺度环流背景来看，华北、黄淮等地500 hPa受高压脊控制，以下沉气流为主，高空云量较少，有利于夜间地面辐射降温，形成稳定的逆温层。我国中东部地区地面受均压场控制，气压梯度较弱，风速较小。环流形式有利于雾-霾天气的发生和维持。27日河南中部一带受弱风场辐合影响，污染开始发展。28—29日，随着高压脊控制华北中南部、黄淮等地，污染范围开始扩大(图 6)，至29日夜间污染最重。由于辐合线一直在河北南部、河南北部、山东西部一带摆动，导致上述地区污染最重，持续时间最长。随着华北中南部、黄淮东部、江淮东部地面相对湿度的增大，高空夜间晴空辐射条件较好，28日夜间至29日上午、29日夜间至30日上午，出现了大范围的大雾天气。28日白天，北京受偏东风影响，整体相对湿度较低，能见度大于5 km，PM_2.5浓度较低。28日夜间，北京地面转为弱偏南风，PM_2.5浓度开始上升，同时随着相对湿度的升高，能见度下降至2 km以下。29日中午，北京偏南风加强，PM_2.5浓度迅速上升至超过200 μg·m^-3，但是由于相对湿度低于90%，能见度没有显著下降。从630 m高度的风来看，自28日夜间开始北京上空一直为弱的偏北风，本次过程中北京主要的污染在600 m以下，南风对污染物的输送作用主要集中于近地层。低层偏南风形势较弱，600 m以上高度受偏北风控制，导致本次过程中北京污染较弱，持续时间较短(图 7)。

30日中午开始，受冷空气影响，北京630 m高度上偏北风增强，地面随后转为偏北风，污染物浓度迅速下降至优良水平。本次污染过程开始自北向南逐渐减弱消散。受上游传输影响，30日黄淮、江淮东部霾天气进一步加重。

6 热带气旋活动

12月，西北太平洋上有两个热带气旋生成(图 8)。第26号台风启德(Kaitak)于12月14日在菲律宾东部近海海面上生成，强度为热带风暴。16日白天开始以10 km左右的速度向偏西方向移动，穿过菲律宾中部群岛后于18日20时进入我国南海东南部海域，并转向西偏南方向移动。18日夜间至21日白天，受较强冷空气和台风启德的共同影响，台湾海峡、台湾东南洋面、巴士海峡、南海东北部海域、南海中部和南部海域出现8~9级、阵风10~11级的东北风。22日凌晨减弱为热带低压，8时中央气象台对台风启德停止编号。第27号台风天秤(Tembin)与12月21日在菲律宾马尼拉东偏南海域生成，21日14时加强为强热带风暴。台风天秤于22日凌晨在菲律宾棉兰老岛登陆，22日23时移入苏禄海，24日凌晨移入我国南海海域，并加强为台风级。23—25日白天，受台风天秤和冷空气共同影响，南海南部出现8~10级大风，台风中心经过的附近海域风力11~13级、阵风14~15级。台风天秤于25日11时在越南南部海面减弱为强热带风暴，并于25日傍晚减弱为热带风暴，于26日上午在越南南部近海减弱为热带低压。中央气象台于26日下午2时对台风天秤停止编号。

致谢：感谢国家气象中心张永恒提供11月降水和温度数据，感谢中国气象局环境气象中心谢超提供相关图形产品。