2023年2月,全国平均气温为0.3℃,较常年同期(-1.3℃)偏高1.6℃,全国平均降水量为15.5 mm,较常年同期(16.3 mm)偏少5%(国家气候中心,2023)。月内出现了5次主要降水过程,分别出现在2月3—5日、7—9日、11—13日、16—19日、20—23日; 出现5次冷空气过程,多为较强冷空气过程。整体而言,我国北方部分地区多雨雪天气过程,南方遭受阶段性阴雨寡照天气。
1 天气概况 1.1 降水2023年2月,全国平均降水量为15.5 mm,较常年同期(16.3 mm)偏少5%(国家气候中心,2023)。依据全国降水量空间分布图(图 1),西北地区东南部、西南地区东部、山西中部、河北西南部、山东南部、河南、华东、华中、华南等地降水量超过10 mm,其中华东中南部及湖南大部、广东西北部、广西东部等地超过50 mm,安徽南部、江西中部、浙江西南部、福建西北部、湖南东南部等地超过100 mm,全国其余地区降水量不足10 mm。
与常年同期相比,东北地区东部、内蒙古东北部、新疆中西部、西藏中西部、山东半岛、湖北大部、四川南部、云南大部、广东大部、海南岛等地降水量偏少五成以上,其中吉林东北部、辽宁东部、新疆中部和西南部、西藏西南部、云南大部、广东东部、海南岛等地部分地区偏少八成以上;西北中东部、华北大部及黑龙江西南部、四川西北部、西藏东部等地偏多五成以上,青海东北部、甘肃中东部、宁夏、陕西北部、内蒙古西南部、山西中部偏多两倍以上(图 2)。甘肃降水量为1961年以来历史同期最多,青海为第二多,宁夏为第三多。
2023年2月,全国平均气温为0.3℃,较常年同期(-1.3℃)偏高1.6℃(国家气候中心,2023)。除贵州东部气温偏低0.5~2.0℃外,全国大部地区气温较常年同期偏高,其中吉林大部、辽宁中东部、内蒙古大部、新疆中东部、西藏西部、四川西北部、珠三角地区等地气温偏高2~4℃(图 3)。
2月北半球500 hPa平均位势高度场与距平场水平分布如图 4所示,其环流形势有以下特点:
2月,北半球极涡呈现偶极型,主中心位于加拿大北部,中心强度低于492 dagpm,次中心位于鄂霍次克海(图 4a),极涡中心附近位势高度均为负距平,主中心达到-12 dagpm,副中心超过-8 dagpm,表明极涡强度较常年偏强(图 4b;毛旭和张涛,2017;李晓兰和张芳华,2018;李晓兰和何立富,2019;曹爽等,2020;胡艺和董全,2021;王璠等,2022)。环绕极涡中心,中高纬西风带呈4波型,高空槽位于乌拉尔山、亚洲东北部、北美西部与北大西洋。欧亚地区中高纬为“两槽一脊”型,两槽位于乌拉尔山与亚洲东北部,高压脊位于贝加尔湖西侧。乌拉尔山槽区负距平超过-8 dagpm,亚洲东北部负距平超过-4 dagpm,贝加尔湖西侧脊区与常年强度相近。我国中高纬度大部处于高压脊前锋区内,但槽前为正距平,表明冷空气活动较多但强度偏弱,导致我国2月温度整体偏高。
此外,南支槽平均位置在90°E附近,接近常年同期,且强度接近常年同期,南支槽前高度距平为正,结合北方冷空气活动,导致我国北方地区降雪偏多,南方地区出现阶段性阴雨寡照天气。
2.2 环流演变与我国天气图 5为2月上、中、下旬欧亚地区500 hPa平均位势高度环流形势。欧亚中高纬由上旬的多槽型转变为中下旬的“两槽一脊”型,乌拉尔山的低槽缓慢东移,强度持续增强,东北亚极涡南移,中亚高压脊从中旬起逐渐移动到贝加尔湖上空,下旬基本控制我国中高纬地区。受乌拉尔山低槽和分裂出的小槽东移影响,我国北方地区在上中旬受到多股冷空气影响。南支槽较为活跃但位置稳定偏西。副热带高压(以下简称副高)位置与常年相似,强度略偏强。上述系统导致我国北方地区降雪偏多,且全国大部气温偏高。
上旬,欧亚中高纬地区大气环流形势为多槽型,低压大槽位于乌拉尔山到小亚细亚半岛和东亚东北部,中亚北部存在一小槽,小槽东侧为一弱脊,受其影响,西路冷空气自新疆进入我国,影响我国北方地区。南支槽位置偏东、较为平直,但西藏东部和云南北部为负距平,表明我国南方地区有持续性阴雨天气。全国大部地区旬平均气温较常年偏高。
中旬,欧亚中高纬地区大气环流形势为“两槽一脊”型,乌拉尔山低槽缓慢东移且强度增强,东北亚低槽迅速东移减弱。南支槽位置不变,但有所加深。副高明显东退。贝加尔湖高压脊上不断有短波槽下滑,导致多股冷空气影响我国,西南水汽输送增强,雨带北抬,降水主要发生在我国北方地区至江淮一线,有明显的雨雪相态转换过程。我国江南、华南地区降雨量较常年明显偏少。全国大部地区旬气温较常年偏高,但偏高幅度较上旬有所减弱。
下旬,欧亚中高纬地区大气环流形势继续为“两槽一脊”型,两槽位置不变但强度减弱,位于我国新疆一带至贝加尔湖的高空脊强度增强,我国中高纬地区大部受高压脊控制,冷空气主要影响东部地区,同时南支槽强度减弱,副高西伸。受其影响,我国除青藏高原东部外的全国大部分地区降水量明显偏少。北方地区旬气温较常年偏高,南方地区旬气温较常年偏低。
3 主要降水过程 3.1 概况2月我国发生的主要降水过程有5次,降水范围大,且伴随较为复杂的雨雪相态转换,具体过程见表 1。第3.2节重点对2月7—9日的降水过程进行分析。
2月7—9日我国中东部地区出现一次明显雨雪过程,西北地区中东部、华北、黄淮等地出现较强降雪天气过程,降雪量大,影响范围广,积雪深度深;江淮、江南地区出现大范围中到大雨,局地出现暴雨天气。具体涉及范围和降水量参见表 1和图 6。甘肃东部、宁夏、陕西中北部、山西大部、河北西部和北部、内蒙古中部等地普遍新增积雪深度5 cm以上,其中,甘肃平凉、宁夏固原、山西阳泉和大同等地新增积雪深度达10 ~20 cm;湖南常德、江西鹰潭等地出现暴雨,累计降水量超过100 mm(图 6)。
此次雨雪天气过程主要是高空槽配合低层切变线共同产生的。2月5日,小亚细亚半岛形成切断低压,其北侧低槽开始迅速增强,底部短波槽快速发展东移,在南支槽影响下于7日08时分裂出高原槽。8日08时,高原槽东移进入河套地区,700 hPa西风—东南风切变线位于青海东部至甘肃南部,另有西南风—东南风切变线位于四川中部至安徽南部,未来24 h降水区域主要跟随切变线位置移动(图 7)。8日08时,700 hPa水汽通量在切变线东侧增强至1×10-3~2×10-3 g·cm-1·hPa-1·s-1,为低层偏东风自东海输入的水汽,地面(2 m)0℃线自南向北穿过甘肃中南部(图 8a)。伴随切变线东移,地面0℃线迅速南压,我国西北地区东部到华北,内蒙古大部、甘肃中北部、河北北部为纯雪,其余区域迅速发生从雨夹雪到雪的相态转换过程,24 h降水量大多在2.5~5 mm,局地超过10 mm。四川东部到江淮的暖切变线,在水汽通量大值区的低层均在0℃以上,因此降水以降雨为主。到9日20时,700 hPa切变线已移动至河北东部,伴随冷空气南下,江淮一线的暖切变线也被冷切变线取代。地面0℃线均南压到黄淮、江淮,但水汽通量大值区集中在江淮东部、江南北部地区(图 8b)。因此北方地区降雪持续,但强度较前一天有所降低。黄淮偏北地区发生从雨到雨夹雪的相态变化,而黄淮南部、江淮、江南则出现纯降雨。由于冷锋梯度增大,江淮、江南的降水强度大于北方地区。
2月我国共发生5次冷空气过程(表 2),较常年同期偏多3.1次。其中,11—13日较强冷空气过程影响我国中东部大部地区且降温幅度大,第4.2节重点对此次过程进行分析。
11—13日,我国中东部发生大范围大风降温过程,中东部大部出现了4~8℃降温,其中甘肃、内蒙古中东部、黑龙江、吉林、浙江中部、江西南部、贵州南部、广西北部、广东北部等地有大范围10℃以上降温,局地降温16~20℃,东北、华北、西北地区东部、黄淮、江淮、江南北部出现5~6级风,阵风7~8级(图 9)。由图 10a可见,位于中亚的低涡发展加深,受其影响,我国青海上空小槽迅速加强,出现气旋式旋转,600 hPa及以下低层大气中形成低涡,促使小槽东移速度加快,同时我国陕西、河南上空为一弱脊,低层为东风暖平流,促使小槽东移后弱脊强度增强。12日,青海小槽东移,与维持在我国东北地区上空的高空槽合并,且西北地区东部高空脊迅速增强,二者共同引导蒙古高原的冷空气从中路迅速南下,在前期降温的基础上进一步提升降温幅度,地面冷高压在1025 hPa附近区域低层温度梯度迅速增大,气压梯度增强,气压梯度带区域广泛出现强风(图 10b)。
2023年2月,北半球极涡呈偶极型,次中心位于鄂霍次克海,强度较常年偏强。欧亚中高纬地区由多槽型转变为“两槽一脊型”。我国中高纬度大部处于高压脊前锋区内,但槽前为正距平,表明冷空气活动较多但强度偏弱。南支槽位置强度接近常年同期,南支槽前高度距平为正,结合北方冷空气活动,导致我国北方地区多降雪过程,南方地区出现阶段性阴雨寡照天气。月内共出现5次降水过程,平均降水量接近常年同期;其中:2月7—9日,高空槽与低层切变线共同作用,低层偏东风从东海向西北地区东部、华北、黄淮地区输送水汽,配合中低层0℃线南压至秦岭—淮河一线,为我国中东部带来一次较强雨雪过程。月内出现5次冷空气过程,多为较强冷空气;其中:2月11—13日,在低层低涡和暖平流共同强化下,小槽迅速东移并入大槽,引发中路冷空气南下,在我国中东部发生了一次大风降温过程。
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