東北冷渦

東北冷渦是造成東北地區低溫冷海、持續陰雨洪澇、冰雹和雷雨大風等突發性強對流天氣的重要天氣系統，對東北地區的天氣氣候有重大影響。東北冷渦的老家在北緯35-60度，東經115-145度範圍內；生成后也集中在東北地區及其附近上空活動。東北冷渦是從地面到6000米上空的一個冷性氣柱，在500百帕天氣圖上至少能分析出一條閉合等高線，並有冷中心或明顯冷槽配合；這個冷性氣柱呈逆時針方向且不斷旋轉，在它旋轉的過程中，會有一股股冷空氣甩出來，產生降水。由於東北冷渦是個深厚的天氣系統，移動緩慢維持時間比較長，其影響一般為3～5天，甚至更長。

初春時沈城遭遇到一個比較少見的天氣系統——東北冷渦。俗話說，“東北冷渦性無常”，在東北冷渦的影響下，可能出現低溫、連陰雨、冰雹和雷雨大風等強對流天氣，造成災害。6月份達到最南端，冷渦也達到其活動的最強盛期。

從統計分析資料來看，初春季節出現如此偏南且維持時間較長的東北冷渦實屬歷史少見，歷史上僅在1975年3月29～31日、1994年3月24～25日、1997年3月29～30日出現過，為十年一遇。

影響天氣與危害

東北冷渦是從地面到6000米上空的一個冷性氣柱，在500百帕天氣圖上至少能分析出一條閉合等高線，並有冷中心或明顯冷槽配合。冷渦中的空氣柱處於上冷下暖的不穩定狀態，常會產生陣雨、雷陣雨甚至雷雨大風或冰雹等不穩定天氣，有時，強烈發展的冷渦也會造成較大範圍的暴雨天氣。由於東北冷渦是個深厚的天氣系統，移動緩慢維持時間比較長，一般為3～5天，最長可達10餘天，帶來連續數日的低溫陰雨天氣，或造成連續數天的陣性降雨天氣。

東北冷渦是造成東北地區低溫冷害、持續降雨洪澇、冰雹和雷雨大風等突發性強對流天氣的重要天氣系統，對東北地區的天氣氣候有重大影響。

春夏季節出現的東北冷渦天氣，對農牧業生產危害極大。因氣溫偏低影響水稻、高粱、玉米、大豆等作物的春播或幼苗的發育生長，因而造成秋糧減產。在牧區，牧草不能及時返青，牛羊由於飼料不足而掉膘。根據低溫出現的時間不同，對農作物造成的影響亦不同。6月份的低溫使農作物不能正常生長而推遲生育期；8月份農作物正處在灌漿乳熟干物質積累階段，正需溫度高，陽光充足的天氣，低溫易造成籽粒不飽滿或空殼而減產。

東北冷渦一年四季都可能出現，但夏季出現的幾率要明顯大於冬季。東北冷渦活動的最大密集帶從4月份開始逐漸向南移動。冷渦密集區初春主要出現在東北平原的北部，大約位於北緯52度左右，且呈緯向分佈。另一個主要的密集區位於東北平原的中部和西北日本海沿岸。一般情況下，出現在北緯40-45度區域內的東北冷渦常常給遼寧帶來連續幾天的間斷性降水、持續多日的氣溫下降天氣，40-45度區域內的東北冷渦在初春時節出現頻率較低。

我國對東北冷渦作了大量研究，在業務預報中也總結了一些經驗，但仍有許多問題沒有得到較好的解決，例如，冷渦帶來的天氣有多種表現形式，有些產生強的暴雨天氣，有些沒有任何降水，怎樣區分冷渦降水的強度一直是未解決的問題；夏季冷渦降水大都是對流降水，突發性和局地性強，降水落區的預報一直是業務難點；冷渦帶來的洪澇和夏季低溫都是長時間持續的結果，冷渦持續性的預報目前還沒有好的方法。

東北冷渦天氣特點在國內研究很多。東北冷渦一年四季均可出現，6月是東北冷渦活動的盛期，也是東北的冷渦雨季，其次是7月。平均每次冷渦過程持續4天左右，最長可達13天。東北冷渦是影響東北地區前夏天氣的主要環流系統，其盛期幾乎與江淮梅雨同期。

東北冷渦經常產生局地暴雨，佔總數的22%，區域性暴雨較少，僅佔7%，未出現過大範圍特大暴雨。降水分佈有明顯的季節性，反映出暖濕氣流在冷渦降水中的重要性。

東北冷渦在東北地區的頻發性、持續性決定了它對東北地區天氣氣候的重大影響。從行星尺度講，東北夏季70%的低溫時段是由冷渦造成的，近40%的東北冷渦能夠產生連陰雨天氣。從天氣尺度講，冷渦生成初期可誘發溫帶氣旋，產生區域性降水，是重要的區域性降水型。然而東北冷渦最引人關注的特點是連續幾天在一個地區附近產生短時暴雨等強對流天氣。在東北冷渦的形成、發展、持續，甚至消退期均可伴隨暴雨、冰雹、雷暴、短時大風，甚至龍捲等強對流天氣。由於對流系統尺度小，其突發性、連續性、降水量級、落區預報的高難度性是東北其他任何天氣系統不可比擬的。

研究發現，梅雨期降水量和東北冷渦存在顯著的相關關係，東北冷渦越強，梅雨量很可能偏多，東北冷渦越弱，梅雨量很可能偏少。因為在東北冷渦強年，冷渦能夠引導北方“乾冷”空氣南侵，與低層強盛西南暖濕氣流在梅雨區北緣交匯，形成“上干下濕”的不穩定層結，在上升運動的觸發下，導致梅雨量偏多，而東北冷渦弱年情況正好相反。所以，頻繁的東北冷渦活動具有顯著的“氣候效應”，這種“氣候效應”既影響東北地區對流層低層的月平均氣溫，也影響東亞地區梅雨。從對東北冷渦與華南前汛期降水的統計分析發現，前汛期東北冷渦強度與華南降水存在顯著的正相關，東北冷渦強年，前期東亞冬季風偏弱，同期東亞夏季風異常爆發提前且偏強，西太平洋副熱帶高壓位置偏南，華南地區低層上升運動發展，降水偏多;東北冷渦偏弱年，前期東亞冬季風偏弱，同期東亞夏季風爆發推遲且偏弱，西太平洋副熱帶高壓位置偏北，華南地區低層下沉運動發展，降水偏少。

易致局地暴雨

事實上，東北冷渦是造成東北地區局地暴雨的主要天氣系統，它在區域性大暴雨或區域暴雨中所佔比例相對要小得多。根據黑龍江省氣象局1985年~1994年出現的冰雹過程統計分析發現，83次冰雹過程中由冷渦系統影響的佔75.9%，1972年~1991年哈爾濱氣象站觀測到的55次颮線中與冷渦有關的有35次。由於冷渦是從對流層中高層延伸到低層的冷性渦旋，氣團屬性相對均一，若沒有其他系統的配合不會帶來大範圍的強降水，但由於東北冷渦高空溫度比較低，當低層有加熱時（如暖平流、太陽輻射）則會導致層結不穩定，常常發生強對流，產生冰雹、雷暴、局地暴雨等天氣。另外，東北冷渦的准靜止性，可使這類天氣反覆發生。不均勻地形有利於中尺度系統的產生和發展：地形抬升、緯向次級環流和小股弱冷空氣共同作用是大暴雨產生的重要原因。數值試驗表明，大小興安嶺和長白山等地形對嫩江、松花江流域東北冷渦的暴雨形成有重要的作用，特別是對暴雨的落區和範圍影響最大，對強度的影響次之。特定的環流形勢和充沛水汽條件能夠產生區域性暴雨：雖然冷渦暴雨更多的表現為局地強對流天氣，但是如果西太平洋副熱帶高壓北進后，低緯天氣系統對西風帶低值系統降水產生加強作用，同時有充沛的水汽輸送，則能夠產生區域性大暴雨，冷渦長時間維持則可能出現大範圍洪澇，例如1998年松嫩流域大洪水。

2008年3月24-28日，東北冷渦造成了遼寧持續5天的連續性小雨或雨夾雪天氣，24-28日全省平均降水量4.5毫米，居歷史同期第六位，冷渦影響期間全省平均氣溫為4℃，較前期下降了2.4℃。從統計分析資料來看，初春季節出現如此偏南且維持時間較長的東北冷渦屬歷史少見，歷史上僅在1975年3月29-31日、1994年3月24-25日、1997年3月29-30日出現過，為十年一遇。

對東北冷渦及其引發的天氣現象一直是氣象科技工作者關注和研究的問題，我國對東北冷渦暴雨的研究可追溯到1950年，先後有多位氣象學家對東北冷渦產生的暴雨、雷暴、冰雹等進行研究。但由於東北冷渦的“不定性”，導致預報員對東北冷渦對流性降水的強度、落區、時間很難把握，以致東北冷渦的強對流預報一直成為困擾預報員的難點。近年來，東北地區氣象工作者在借鑒前輩研究成果的基礎上，針對東北冷渦強對流天氣的預報問題，開展對東北冷渦誘發中尺度系統的機制及其演變規律的研究，希望通過研究，揭示東北冷渦的內部結構特徵及其中尺度系統發生髮展的物理機制、東北冷渦中尺度對流系統的結構特徵等，提高東北冷渦強對流天氣的整體預報水平。相信在氣象工作者的努力下，揭開東北冷渦的面紗之日很快就會到來。