2022年1月,全国平均降水为18.2 mm,比常年同期(14.5 mm)偏多25.5%。从月降水量空间分布(图 1)看,月内我国南方大部地区降水量普遍为25~100 mm,其中湖北东南部、安徽南部、浙江北部、江西北部、湖南大部、贵州东南部、广西东北部等地降水量达100 mm以上;月降水量前十位国家级自动站均位于湖南,最大月降水量出现在南岳(270.7 mm)。1月我国北方地区除江苏北部、安徽北部、河南、山西南部、陕西中南部外,降水量普遍不足10 mm(国家气候中心, 2022)。
相较于常年同期(图 2),黑龙江中部、内蒙古中部、甘肃东部、陕西中南部、山西南部、河北南部和东部、山东西部、河南、湖北、安徽南部、湖南、江西北部、广西、贵州南部、云南西北部和东南部、川西高原北部、西藏东南部等地降水量偏多5成至2倍,局地偏多2倍以上;吉林大部、辽宁东部、新疆、甘肃大部、青海北部和东部、广东南部和东北部、西藏西部等地偏少5~8成(国家气候中心, 2022)。
1月,全国平均气温为-4.0℃,比常年同期(-4.8℃)偏高0.8℃。从月气温距平分布(图 3)看,新疆、甘肃、宁夏、内蒙古中西部、陕西、山西、河北西部和南部、山东中西部、河南北部、安徽、江苏、上海、浙江、江西、福建、广东、海南、四川东部、重庆西部等地气温偏高1~4℃,新疆北部的部分地区偏高4℃以上,前八位月平均气温正距平的国家级自动气象站均在新疆,巴音布鲁克站居第一位,气温偏高6.7℃。全国其余大部地区气温接近常年同期或偏低,其中黑龙江中东部、青海南部、四川西部、西藏大部等地偏低1~4℃,西藏西部部分地区偏低4℃以上。
图 4为2022年1月北半球500 hPa平均位势高度场及距平分布,与常年同期相比(徐冉等,2021;江琪等,2020;赵彦哲等,2019;刘超等,2018;张楠和马学款,2017;江琪等,2016;尹姗和何立富,2015;赖芬芬和马学款,2014;关月和何立富,2013;李勇,2012;韦青,2011;徐辉,2010),月内北半球的环流形势有以下主要特点。
1月北半球极涡呈偶极性分布(图 4a),主极涡偏在西半球,中心位于北美洲加拿大北部,中心值低于500 dagpm;另外一个极涡位于新地岛以北地区,中心值低于504 dagpm。两个极涡中心均伴有明显的负距平,高度距平绝对值大于8 dagpm,表明极涡强度较常年同期偏强。
2.2 北半球环流呈三波型,东亚大槽位置偏东从月平均的500 hPa高度场和距平(图 4)可知,1月北半球环流呈三波型分布,长波槽分别位于欧洲中部、太平洋西部和北美洲东部,其中,欧洲中部低压槽最为深厚,从新地岛向南伸展与中低纬低槽同位相叠加,且低槽区伴有较强的负距平,强度显著偏强。欧亚中高纬为两槽一脊型分布,低压槽位于欧洲中部和日本以东洋面,由于西风槽位置略偏西,东亚大槽位置显著偏东,这种形势不利于北方冷空气影响我国,月内冷空气势力较弱。我国北方大部地区为高压脊控制,伴有明显高度正距平,有利于气温回升,导致月内北方大部地区气温较常年同期偏高1~4℃。
2.3 南支槽显著偏强1月,我国500 hPa高度场距平呈“南低北高”分布,中低纬等高线密集,南支锋区较为强劲,从印度东部至我国云南的高度距平达-4~-2 dagpm,较常年同期明显偏低,南支槽强度偏强,而位置恰好处于90°E附近,非常有利于将孟加拉湾的水汽经中南半岛输送至我国南方地区,导致月内南方大部降水偏多。此外,西北太平洋副热带高压呈带状分布,位置偏南,强度接近常年同期水平。
2.4 环流演变与我国天气1月上、中、下旬欧亚地区500 hPa大气环流平均高度场如图 5所示。总体来看,欧亚中高纬为两槽一脊形势,我国主要受高压脊控制,北方冷空气影响弱,大气扩散条件整体偏差,雾-霾日数偏多。具体如下:
1月上旬(图 5a),欧亚中高纬环流为两槽一脊型,东亚大槽偏在140°E以东洋面,贝加尔湖至我国西部为庞大的高压脊控制,冷空气影响弱,导致上旬我国大部地区气温偏高,新疆北部偏高4℃以上。低纬南支槽区为浅脊,受正距平控制,不利于水汽向我国内陆输送,导致上旬全国大部地区降水偏少。全国大气扩散和湿清除条件明显偏差,有利于雾-霾天气的发生、发展。随着水汽和污染的逐渐积累,6—12日河北中南部、河南中北部、山东中西部、安徽北部、江苏北部等地出现了一次持续性雾-霾天气过程。
1月中旬(图 5b),环流形势较上旬有所调整,主要表现为:新地岛附近极涡进一步加强,中心气压值低于500 dagpm,欧洲中部低槽向南加深至非洲北部,冷空气强,但影响位置距我国较为偏西。东亚大槽偏北偏强,位于日本海附近,有利于冷暖空气在我国东北地区交汇,造成中旬黑龙江降水明显偏多、气温偏低。中旬前期(11—12日),受东路冷空气影响,我国中东部地区出现4~6℃、局地6~8℃降温。低纬地区有南支槽建立,位于80°E附近,强度偏强,有利于槽前暖湿气流向我国偏南地区输送,南支槽东移和东路南下冷空气交汇,造成中旬西藏东部、云南、广西、湖南南部等地降水明显偏多,其中17—18日,冷空气主要影响我国东北和西南地区,气温下降4~6℃,云南中北部降温幅度达6~8℃,造成云南丽江等地发生低温冷冻灾害,西藏那曲、日喀则遭受雪灾。旬内我国其余大部地区受高压脊控制,气温显著偏高,新疆北部偏高达6℃以上,降水普遍偏少8成至1倍。长江中下游及其以北地区旬内大气扩散和湿清除条件总体偏差,中旬后期(16—20日),受弱高压脊影响,河南、山东西部、湖北、湖南北部、安徽西部等地出现雾-霾天气。
1月下旬(图 5c),欧亚中高纬环流较前期出现明显调整,贝加尔湖附近高压脊向北强烈发展,环流经向度加大,脊前偏北气流强盛,有利于引导极地冷空气沿东路南下影响我国,而脊区南侧不断分裂有短波东移沿西路影响我国。中低纬地区等高线密集,南支锋区较为强劲,南支槽位于90°E附近,强度偏强,异常活跃,东移频繁,槽前西南气流源源不断将孟加拉湾水汽向我国输送,冷暖空气频繁在中东部地区交汇,21—24日和25—29日先后给中东部带来2次大范围雨雪冰冻过程,造成中东部地区以及西藏降水显著偏多。下旬大气污染扩散和湿清除条件较为有利,没有出现大范围的雾-霾天气。
3 主要降水过程 3.1 概况1月共出现了2次降水过程(表 1)。2次降水过程均具有影响范围广、降雪量大、雨雪相态复杂等特点,与2018年1月出现的雨雪冰冻天气较为相似(刘超等,2018)。其中21—24日,陕西中北部、内蒙古中部、华北、黄淮大部、湖北北部等地先后出现小到中雪,河北南部、山西中南部、山东西部、河南、湖北北部等地出现大雪,局地暴雪。南方地区大部地区出现中雨,浙江北部、安徽南部、江西北部、湖南大部、广西中北部、台湾大部等地出现大雨,局地暴雨。25—29日,我国中东部地区再次出现大范围雨雪冰冻过程,中央气象台发布了暴雪蓝色预警4期和黄色预警6期。甘肃东南部、宁夏东部和南部、陕西中部和南部、山西南部、河南西部和南部、湖北、湖南北部、江西北部、安徽大部、浙江北部、江苏西南部等地出现中到大雪,陕西中部、河南南部、湖北北部和中部、湖南东北部、江西北部、安徽南部、浙江西北部等地有暴雪到大暴雪,局地超过25 mm。浙江北部和西部、江西北部、湖南东北部的累计降水量超过50 mm。后一次过程降雪影响范围大,长江中下游地区持续出现低温雨雪天气,虽然过程最大降温幅度、降雪强度、积雪深度不及2018年同期(2018年1月24—28日)过程,但长江流域降水强度略高于2018年过程(国家气候中心, 2022)。
25—29日,我国中东部出现了大范围雨雪冰冻天气,全国降雪区域面积达516.5万km2,其中10 mm以上降雪区域面积有35.2万km2。陕西中部、湖北、湖南中北部、江西北部、浙江、安徽南部、江苏南部、重庆南部、四川东南部、贵州东部等地降水量普遍有10 mm以上,浙江北部和西部、江西北部、湖南东北部累计降水量超过50 mm。其中,甘肃东南部、宁夏东部和南部、陕西中部和南部、山西南部、河南西部和南部、湖北、湖南北部、江西北部、安徽大部、浙江北部、江苏西南部等地降雪量普遍有2~10 mm,陕西中部、河南南部、湖北北部和中部、湖南东北部、江西北部、安徽南部、浙江西北部等地有10~25 mm,局地超过25 mm。安徽黄山、江西九江、湖南衡阳、贵州贵阳、黔东南和黔南等地出现冻雨。
此次过程主要由高空槽引导北方冷空气南下,南支槽加深东移配合副热带高压加强西伸共同影响,高空短波槽与南支槽同位相叠加,槽前西南暖湿气流加强,同时配合低层切变线发展,冷暖气流在长江中下游地区长时间交汇;近地面偏东气流形成冷垫,暖湿气流在低层冷垫上爬升,造成我国长江中下游地区持续低温雨雪天气。
25日白天,地面冷锋前沿位于华北中部至陕西北部,西北地区东南部到西南地区有低压倒槽发展,水汽沿低层东南气流向甘肃南部、陕西中南部输送,与北方冷空气交汇,甘肃中南部出现降雪。25日夜间,随着北方地区地面冷锋向南推进,陕西中南部气温下降,出现雨转雪天气;南方地区随着南支槽加深和东移,槽前强迫作用有利于低空西南急流发展,700 hPa云南、贵州、湖南、江西等地低空急流风速达18~24 m·s-1,孟加拉湾经中南半岛至我国西南和江南北部的水汽通道建立,配合850 hPa有暖湿切变形成,水汽在切变线附近积聚,湖北南部、湖南北部出现中到大雨。
26日,随着700 hPa低空急流向北发展,850 hPa低层暖切向东发展加强,强降雨主要发生在850 hPa切变线南侧和700 hPa急流轴左侧,该区域强烈的辐合上升运动为降水提供了较好的动力条件,湖南北部、湖北东部、江西北部、安徽南部、浙江北部、江苏南部出现大范围中到大雨;地面冷锋逐渐推进到江淮、江汉,暖湿气流在偏东气流形成的冷垫上爬升,叠加秦岭和大别山区地形对偏东气流的抬升,850 hPa垂直上升速度达到0.6 Pa·s-1以上,陕西中南部、河南、湖北北部、安徽中部出现小到中雪。
27日(图 6a),地面冷锋推进到长江沿江一线,低层850 hPa由前期暖式切变转为冷式切变,南方暖湿气流活跃,水汽充沛,850 hPa比湿在4 g·kg-1以上,有利于雨雪天气维持,强降雨出现在切变南侧,湖南北部、江西北部出现大雨。从降雪相态转换看,由于冷暖空气长时间在长江一线对峙,850 hPa温度-4℃线南压较为缓慢,-4℃线以北地区以纯雪为主,28日之前降雪基本维持在长江以北地区。
28日(图 6b)开始,随着850 hPa温度-4℃线逐渐南压至江南北部,湖北南部、湖南北部、江西北部、安徽南部、江苏南部、浙江北部等地先后出现雨转雨夹雪或纯雪,降雪范围广、降雪强度大,雨雪相态转换复杂,安徽黄山、江西九江、湖南衡阳、贵州贵阳、黔东南和黔南等地出现冻雨。雨雪天气影响持续到29日。30日,随着南支波动移出,我国大部地区转为高空偏北气流控制,南方雨雪冰冻天气暂时间歇。
4 冷空气活动1月影响我国的冷空气总体较弱,共出现2次一般强度的冷空气过程,较常年同期(3.3次)偏少1.3次,分别发生在11—12日和17—18日。其中,11—12日,受冷空气过程影响,我国中东部大部地区出现4~6℃降温,黑龙江中部、吉林东北部、辽宁南部、河北东北部、山西东南部、陕西中部和南部、湖北北部、浙江以及西藏西南部降温幅度为6~8℃,局地超过8℃。17—18日,冷空气过程主要影响我国北部地区以及西南部分地区,内蒙古东北部、黑龙江大部、吉林大部以及四川西部、云南大部、西藏东部等地出现4~6℃降温,其中黑龙江中部、四川西北部、云南中北部等地降温幅度为6~8℃,局地超过8℃。受其影响,云南丽江等地发生低温冷冻灾害,西藏那曲、日喀则遭受不同程度雪灾。
5 雾-霾过程 5.1 概况月内出现了2次雾-霾天气过程,次数与2017年(张楠和马学款,2017)、2019年(赵彦哲等,2019)和2021年(徐冉等,2021)持平,少于2015年和2020年(3次;尹姗和何立富,2015;江琪等,2020),多于2016年和2018年(1次;江琪等,2016;刘超等,2018)。6—12日,受静稳天气影响,华北中南部、黄淮、江淮、汾渭平原等地出现了一次持续性的雾-霾天气,中央气象台发布了大雾黄色预警7期,天津、河北、山东、河南、湖北、江苏、湖南等地出现了能见度小于200 m的强浓雾。16—20日,黄淮、江淮、江汉、江南、四川盆地、汾渭平原等地出现一次大范围雾-霾天气,中央气象台发布大雾黄色预警4期。
5.2 1月6—12日雾-霾天气过程分析6—12日,影响我国的冷空气势力较弱,不利于中东部地区污染物和水汽扩散,华北中南部、黄淮、江淮、汾渭平原等地出现了一次雾-霾天气过程,天津、河北中南部、河南中北部、山东中西部等地空气质量达重度污染,其中12日河南开封市PM2.5日均质量浓度达206 μg·m-3。夜间至上午时段,由于相对湿度高,达到饱和,还出现了大雾或浓雾天气。
从大尺度环流背景看(图 7), 6—12日,华北、黄淮等地主要受高空槽后西北偏西气流控制,有利于夜间地面辐射降温。地面位于冷高压前部的均压场内,等压线稀疏,气压梯度小,水平风速弱,不利于水汽和污染物水平扩散。另外,850 hPa有暖脊发展,华北南部、黄淮等地处于“暖干盖”控制,垂直扩散条件差,污染物和水汽只能在低层积聚,有利于雾-霾天气的发生和维持。6日随着冷空气的移出,汾渭平原和华北地面转为小风、高湿环境影响,污染物逐渐积累,出现了轻至中度霾。7日,黄淮等地由前期偏北风转为弱偏南风,河南、山东、安徽、江苏等地霾天气逐渐发展,并向北传输,导致河北中部、天津等地霾加重。
8—12日,受不断分裂的弱冷空气影响,天津、河北中部、山东北部霾天气逐渐减弱消散,但华北南部、黄淮西部、江淮等地仍维持静稳形势,霾进一步发展维持。同时,夜间至上午时段,华北南部、黄淮西部、江淮等地的部分地区地面湿度较高,850 hPa湿度较低,“上干下湿”结构有利于辐射雾生成,河北、山东、河南、安徽、江苏等地出现能见度不足200 m的强浓雾。高湿环境也有利于污染物二次转化,进一步加重污染,河北南部、山东西部、河南先后出现重度霾。12日午后开始,受冷空气影响,华北、黄淮地面偏北风逐渐加大,大气扩散能力转好,PM2.5质量浓度迅速下降,能见度逐渐好转,雾-霾天气过程自北向南结束。
致谢:感谢国家气象中心宋文彬提供的降水量、降水距平和温度距平资料。
关月, 何立富, 2013. 2013年1月大气环流和天气分析[J]. 气象, 39(4): 531-536. Guan Y, He L F, 2013. Analysis of the January 2013 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 39(4): 531-536 (in Chinese).
|
国家气候中心, 2022.2022年1月中国气候影响评价[R/OL]. [2022-03-04]. https://cmdp.ncc-cma.net/influ/moni_china.php. National Climate Centre, 2022. Assessment of climate impact over China in January 2022[R/OL]. [2022-03-04]. https://cmdp.ncc-cma.net/influ/moni_china.php(in Chinese).
|
江琪, 桂海林, 徐冉, 2020. 2020年1月大气环流和天气分析[J]. 气象, 46(4): 575-580. Jiang Q, Gui H L, Xu R, 2020. Analysis of the January 2020 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 46(4): 575-580 (in Chinese).
|
江琪, 马学款, 王飞, 2016. 2016年1月大气环流和天气分析[J]. 气象, 42(4): 514-520. Jiang Q, Ma X K, Wang F, 2016. Analysis of the January 2016 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 42(4): 514-520 (in Chinese).
|
赖芬芬, 马学款, 2014. 2014年1月大气环流和天气分析[J]. 气象, 40(4): 515-520. Lai F F, Ma X K, 2014. Analysis of the January 2014 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 40(4): 515-520 (in Chinese).
|
李勇, 2012. 2012年1月大气环流和天气分析[J]. 气象, 38(4): 495-500. Li Y, 2012. Analysis of the January 2012 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 38(4): 495-500 (in Chinese). DOI:10.3969/j.issn.1674-7097.2012.04.013
|
刘超, 江琪, 桂海林, 2018. 2018年1月大气环流和天气分析[J]. 气象, 44(4): 590-596. Liu C, Jiang Q, Gui H L, 2018. Analysis of the January 2018 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 44(4): 590-596 (in Chinese).
|
韦青, 2011. 2011年1月大气环流和天气分析[J]. 气象, 37(4): 508-512. Wei Q, 2011. Analysis of the January 2011 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 37(4): 508-512 (in Chinese).
|
徐辉, 2010. 2010年1月大气环流和天气分析[J]. 气象, 36(4): 137-141. Xu H, 2010. Analysis of the January 2010 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 36(4): 137-141 (in Chinese).
|
徐冉, 江琪, 桂海林, 等, 2021. 2021年1月大气环流和天气分析[J]. 气象, 47(4): 510-516. Xu R, Jiang Q, Gui H L, et al, 2021. Analysis of the January 2021 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 47(4): 510-516 (in Chinese).
|
尹姗, 何立富, 2015. 2015年1月大气环流和天气分析[J]. 气象, 41(4): 514-520. Yin S, He L F, 2015. Analysis of the January 2015 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 41(4): 514-520 (in Chinese).
|
张楠, 马学款, 2017. 2017年1月大气环流和天气分析[J]. 气象, 43(4): 508-512. Zhang N, Ma X K, 2017. Analysis of the January 2017 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 43(4): 508-512 (in Chinese).
|
赵彦哲, 桂海林, 李思腾, 等, 2019. 2019年1月大气环流和天气分析[J]. 气象, 45(4): 587-592. Zhao Y Z, Gui H L, Li S T, et al, 2019. Analysis of the January 2019 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 45(4): 587-592 (in Chinese).
|