引言

2020年2月，全国平均气温为-0.1℃，较常年同期偏高1.6℃；全国平均降水量21.1 mm，较常年同期偏多18%。月内，出现了7次主要的降水过程；有3次冷空气过程影响我国，次数低于常年同期，其中13—16日出现今年首个寒潮过程，造成了全国大范围雨雪和大风、强降温天气，有效降低了我国北方和中东部大部分地区的森林草原火险气象等级，同时对交通运输等产生较大不利影响。2月我国中东部地区及新疆中部等地多次出现阶段性雾-霾天气，西北地区出现今年首次沙尘天气过程。

1 天气概况 1.1 降水

2020年2月，全国平均降水量为21.1 mm，较常年同期(17.9 mm)偏多18%(国家气候中心，2020)。由2月全国降水量的空间分布(图 1)可知，东北地区中东部和南部、华北东部和西南部、黄淮、江淮、江汉、江南、华南、西北地区东部、西南地区大部以及新疆北疆北部等地累计降水量超过10 mm，其中江苏南部、安徽中南部、湖北西南部和中东部、贵州中东部、浙江、江西、湖南、广东和广西等地累计降水量超过50 mm，广西局地超过200 mm，其余地区累计降水量不足10 mm。

与常年同期相比，西北地区大部、内蒙古中西部以及黑龙江东北部、西藏中西部、四川中北部、云南西部等地降水量偏少20%以上，其中西藏西部和新疆南疆南部局地降水量偏少超过80%。全国其余大部分地区的降水量呈现出接近常年同期或偏多的态势，其中内蒙古东部、东北地区大部、陕西北部、山西南部、黄淮南部和西部、江汉、华南西部、贵州东部、湖南西部等地降水量偏多5~8成，内蒙古东北部和东北地区局地偏多2倍以上(图 2)。

1.2 气温

2020年2月，全国平均气温为-0.1℃，较常年同期(-1.7℃)偏高1.6℃(国家气候中心，2020)。从空间分布(图 3)看，全国大部地区气温较常年同期偏高，其中，东北地区大部、内蒙古东部、甘肃西部、四川中部、云南中东部、贵州西部、新疆西部和天山地区、西藏中南部气温偏高1~2℃，内蒙古西部、华北、黄淮、江淮、江汉、江南、华南、西北地区东南部、新疆北部等地气温偏高2~4℃。仅新疆东部、西藏东部、青海南部等地的部分地区气温略低于常年同期。

2 环流特征和演变 2.1 环流特征

图 4为2020年2月北半球500 hPa平均的位势高度场和其距平场的水平分布，如图所示，北半球环流形势有以下主要特点：

2月，北半球极涡呈偶极型分布，两个中心分别位于北极圈内斯瓦尔巴群岛北部附近和加拿大东部，两个极涡中心强度均低于500 dagpm(图 4a)。从距平场可以看出，两个极涡中心附近位势高度均为负距平，负距平均大于-6 dagpm，表明极涡强度较常年明显偏强，尤其是位于北极圈内的极涡中心，其负距平中心超过-14 dagpm(图 4b；李晓兰和何立富，2019)。

从图 4可知，北半球中高纬西风带呈三波型，三个高空槽分别位于北美洲东部、欧洲中部和东亚地区，上述地区均位于位势高度负距平区，高空槽的强度较常年同期偏强。欧亚地区中高纬表现为“两槽一脊”型，两槽分别位于欧洲中部和东亚地区，高压脊位于贝加尔湖西侧。从距平场上看，欧亚地区中高纬的槽脊均较常年同期偏强，而我国大部地区位于位势高度正距平区，导致2月入侵我国的冷空气整体偏弱，冷空气活动次数较常年偏少，温度偏高。

从图 4还可以看出，2月西太平洋副热带高压呈带状分布，588 dagpm等高线几乎环绕全球，其北界位于25°N附近。从距平场可以看出，我国南海及西太平洋地区位于位势高度正距平区内，副热带高压较常年同期偏强。南支槽平均位置在90°E附近，接近常年同期，孟加拉湾附近高度距平为0 dagpm，表明南支槽强度较常年同期接近。

2.2 环流演变与我国天气

图 5给出了2月上、中、下旬欧亚地区500 hPa平均高度场环流形势。整体来看，欧亚中高纬以纬向环流为主，东亚冬季风偏弱，东亚槽偏弱、偏东，导致影响我国的冷空气偏弱，北方地区静稳天气多发，不利于污染物扩散。

上旬(图 5a)，欧亚中高纬地区大气环流形势为“两槽一脊”型，低槽分别位于黑海一带和鄂霍次克海附近，两槽之间为宽广的脊区，环流经向度较小。在亚洲低纬度地区环流较为平直。从逐日500 hPa环流形势图上可以看出(图略)，我国中高纬上空为西高东低的环流形势，旬初，位于贝加尔湖东侧的高空槽东移，在东北地区上空其强度加强为低涡，并继续东移，其后部的高压脊也随之加强，引导冷空气南下，受其影响，我国北方地区出现一次较强冷空气过程和一次雨雪天气过程；旬中后期，我国中高纬地区受广阔高压脊控制，东北地区不断有小股冷空气补充南下，强度较弱，中东部地区静稳天气维持，受其影响，旬末华北、黄淮等地大气扩散条件差，有轻至中度霾，局地有重度霾。此外，伴随着南支槽的东移，配合低层暖输送加强，与南下冷空气共同作用，在南方地区形成切变线，1月31日至2月3日和2月5—6日南方地区出现小到中雨，局地大雨。

中旬(图 5b)，欧亚中高纬地区大气环流形势仍为“两槽一脊”型，与上旬相比，旬平均的低槽位置基本不变，而两槽之间的脊经向度加大。从逐日500 hPa环流形势图上可以看出(图略)，中高纬上空环流从西低东高(一槽一脊)逐渐转为“两槽一脊”，旬初，位于巴尔喀什湖附近的低槽快速东移，旬中期移至内蒙古中西部上空并发展为闭合低涡系统，其后部高压脊在贝加尔湖附近形成阻塞高压，随后系统继续东移，强度加强，并于旬末移至我国东北地区东部。受槽后冷空气影响，13—16日，我国自北向南出现了雨雪、降温天气，大部地区出现8~12℃降温，局地降温超过12℃。此外旬初，我国东部地区受东移高空波动和南支槽同位相叠加影响，配合低层暖湿气流北上，11—13日，在南方地区出现小到中雨，局地大雨或暴雨。

下旬(图 5c)，欧亚大陆中高纬地区大气环流形势为“一槽一脊”型，低槽位于黑海至地中海一带上空，我国大部地区位于高压脊前，此外，南支槽较前两旬偏强。从逐日500 hPa环流形势可以看出(图略)，中高纬地区不断有低涡东移，受低涡及其南部低槽影响，冷空气活动频繁，主要影响我国北方地区，受其影响，21—22日和24—25日，东北地区大部、华北等地出现雨雪和降温天气。旬内南支槽活跃，有利于西南暖湿气流向我国南方地区输送，配合低层冷空气南下，我国淮河地区等地多阴雨天气。

3 冷空气活动 3.1 概况

2020年2月我国冷空气活动次数较常年同期(3.1次)偏少，共出现3次冷空气过程，分别为3—4日、13—16日和26—28日。其中，3—4日为较强冷空气过程，13—16日为今年首个全国型寒潮天气过程，26—28日为弱冷空气过程。3次冷空气过程的强度、影响范围和天气过程详见表 1。

3.2 2月13—16日寒潮天气过程分析

2月13—16日，我国自北向南出现了一次全国范围的寒潮天气过程，大部地区出现8~12℃降温，其中甘肃中东部、陕西、内蒙古、山西、河北、河南、山东、安徽、江苏、湖北及江南、华南等地的部分地区降14~18℃，局地降温达18℃以上；中东部地区出现4~6级偏北风，西北地区东部、华北西部和北部、江汉、江南等地出现8~9级风，局地阵风达10级；东部和南部海区出现6~8级、阵风9~10级的大风。14日起最低温度0℃线从华北地区逐步南压，17日最低温度0℃线南压到江南南部。受其影响，我国西北地区和中东部地区出现大范围雨雪天气，华南的部分地区还出现冰雹、雷电等强对流天气，会对交通运输、城市运行、农业生产等造成一定的影响。针对此次寒潮天气过程，中央气象台发布了10期寒潮预警和10期暴雪预警。

此次寒潮过程特点是：冷空气影响范围大，覆盖中东部大部；冷空气影响的时间长，全程达4 d；降温幅度大，全国大部降温高于10℃，且最高气温降幅超过最低气温降幅；阵风较强；雨雪相态复杂。

从500 hPa环流形势场来看，巴尔喀什湖西北侧的高空槽在东移过程中不断加深，其后部的高压脊也逐渐增强。13日08时(图 6a)中高纬500 hPa呈倒Ω型的环流形势，贝加尔湖以西地区受较强高压脊控制，其中心强度为556 dagpm，与之配合的暖中心强度为-24℃，鄂霍次克海西北地区有一高空冷涡，其中心强度低于504 dagpm，与之配合的冷中心强度为-44℃。冷涡后部有非常强的冷平流，偏北气流有利于引导高纬度冷空气向东北地区堆积。14日20时(图 6b)，贝加尔湖以西的高压脊逐渐发展并形成了阻塞高压，中心强度为564 dagpm，中蒙交界处形成切断低压，中心强度为540 dagpm，原来位于鄂霍次克海以西地区的冷涡东移入海。15日(图略)伴随着阻高减弱崩溃，切断低压迅速南下，冷空气向南大举爆发，影响我国南方地区。从地面锋面演变和寒潮过程降温实况可以看出(图 7)，13日08时，冷空气前沿已经到达黑龙江西北部、内蒙古中北部，随后冷空气缓慢南压，14日20时锋面压至华北至黄淮一带，给沿淮及以北大部地区带来8~10℃降温及5~6级偏北风；随着高空阻塞形势的崩溃，15日冷空气快速南压，横扫长江及以南地区，给上述地区带来大风、降温及降水天气；16日，地面冷锋移出我国大陆进入南海，此次寒潮过程对我国的影响趋于结束。

4 主要降水过程

2月我国主要降水过程有7次，详见表 2。主要表现为以下三个特点：降水范围广、过程累计降水量大、降水相态复杂。其中，13—16日降水过程的强度和影响范围最大，下面将着重分析此次降水过程。

受高空槽、切变线、南支槽以及低空急流共同影响，13—16日，西北地区和中东部大部地区出现大范围雨雪和大风、强降温天气，湖北及江南、华南的部分地区还出现冰雹、雷电等强对流天气。其中，华北东部、东北地区大部、黄淮、江淮、江汉以及江南北部和西部、贵州等地先后出现雨转雨夹雪或雪，辽宁东部、吉林东部及北京、天津、河北、山东等地部分地区出现大雪或暴雪，辽宁丹东、吉林通化和白山的部分地区降大暴雪或特大暴雪，北京、河北、内蒙古等地共有31个县市日降水量突破当地2月历史极值；江南中南部、华南等地出现大雨或暴雨。截至16日08时，吉林东部、辽宁东部、内蒙古中东部、山东半岛及苏皖中部、湖北东部等地部分地区积雪深度5~15 cm，吉林东部、辽宁东北部局地20~49 cm(图 8)。雨雪降温天气对部分省市交通运输、设施农业等产生了较大影响。

这次降水过程主要是在高空槽东移过程中，低层南下冷空气和偏南暖湿气流相互作用产生的。如图 9所示，13日08时，我国中东部地区在850 hPa上受低值系统影响，其中北方地区受低涡和切变线的共同影响，低涡分别位于黑龙江北部和华北西部，14日，华北地区的低涡东移至华北东部，华北东部低层为偏东气流影响，急流异常偏强，中心风速最大达16 m·s^-1，有利于将渤海的水汽输送至华北地区，其中北京地区降水前比湿超过6 g·kg^-1，达到2~3 σ。受低涡切变线及地面锢囚锋的共同影响，配合有利地形，14日，在华北东部、东北南部地区出现了大雪局地暴雪。南方地区则受低涡切变线及南支槽的共同影响，13日低涡位于西南地区东部，在切变线东侧存在一支低空急流，急流中心风速为14~16 m·s^-1，这是一条暖湿急流，持续为我国中东部地区输送来自孟加拉湾的水汽。14—15日，伴随西南急流的维持和加强，南方地区低层暖湿条件不断增强，与北方南下冷空气汇合，为对流系统的新生和发展提供了有利的不稳定条件和水汽条件，有利于湖北、江南和华南等地出现冰雹、雷电等强对流天气(刘海知和何立富，2019)。14日14时起，广西、湖南等地对流有效位能值超过1 000 J·kg^-1，最有利抬升指数值在-4℃以下，层结不稳定性大，同时比湿达8~10 g·kg^-1，水汽条件较好，因此14—15日在广西、贵州、湖南、江西产生短时强降水，局地小时降水量超过50 mm，个别站小时降水极值超过80 mm；广西东部和江西南部地区发生冰雹；黄淮、江汉、江淮、江南、华南以及西南部分地区发生雷电天气，仅14日湖北省共探测到云地闪5 589次。

5 其他灾害天气 5.1 雾-霾天气

2月，我国中东部及新疆中部等地多次出现大雾天气，其中新疆北部、山东中部、江苏东部、安徽东南部、浙江西部、江西西北部、湖南中北部、重庆中部和南部、贵州南部和北部、广西中南部和中北部、福建中东部等地雾日数5~10 d，局部10~15 d。东北、华北、黄淮、江淮、汾渭平原等地的部分地区出现阶段性霾天气。北京连续三天出现重污染，PM_2.5日均浓度最高达207 μg·m^-3。13日，京津冀及其周边地区PM_2.5日均最大浓度208 μg·m^-3(2月13日，石家庄)，小时峰值浓度为274 μg·m^-3(2月13日15时，石家庄)。

2月出现的雾-霾天气过程都是由于高层弱脊、地面均压场造成的。对3—13日平均的500 hPa位势高度场分析可知(图略)，环流呈纬向型，中纬度环流比较平直，以偏西气流为主，冷空气活动较弱。我国西部在高压脊控制之下，大气扩散条件差，有利于污染物堆积。受均压场影响，地面风速较小或静风，风速普遍介于2~4 m·s^-1。从相对湿度来看，3日起相对湿度一直维持在90%以上，部分时间达95%以上。综上，华北、江淮、江汉、黄淮等地接连出现大雾天气，直至14日，受冷空气和降水共同影响，大气扩散清除条件逐渐改善，雾-霾减弱消散。

5.2 沙尘天气过程

2月我国出现今年首次沙尘天气，类型为沙尘暴。受弱冷空气影响，19—20日新疆南疆盆地、青海西北部、甘肃中西部、宁夏、内蒙古西部、陕西北部等地的部分地区自西向东先后出现扬沙或浮尘天气，局地有沙尘暴。

致谢：感谢国家气象中心王铸提供的降水量、降水距平和温度距平资料。