陶云
云南省气象科学研究所
在全球变暖背景下,局地极端异常天气气候事件频发。云南2021/2022年冬季出现了气温前暖后冷、降水偏多的异常气候。2022年春末夏初(4-6月)云南又频繁受北方强冷空气浸入,大部地区出现了近30年来气温异常偏低、降水偏多的异常气候事件。4月上中旬和5月上中旬降温过程持续时间长。降温幅度明显,局部地区出现了4-5月罕见的降雪天气。4-6月冷暖空气共同影响云南多地出现强降水,大雨站次较常年偏多125站次,距平百分比为32.8%。为了提升对云南极端低温雨雪天气事件次季节低频振荡的认知,提高此类灾害性天气预报预警能力,利用NCEP/NCAR逐日再分析资料和云南省124个气象站观测资料,首先分析了2022年4-6月云南异常低温事件的极端性及低频振荡变化特征,然后分析了对流层中层和低层大气环流系统低频振荡配置的演变特征。
采用常规的数理统计方法,包括离散功率谱分析、带通滤波分析、合成分析及超前滞后相关分析等方法。
(1)2022年云南春末夏初(4-6月)全省平均气温异常偏低,逐月气温也异常偏低。云南出现了气候变暖背景下,春末夏初较为罕见的极端异常低温事件。4-6月全省平均气温为1961年以来历史同期第5低,1991年以来春末夏初气温最低年,有42个气象站(占总站数34.4%)平均气温达到或突破历史同期最低纪录。
(2)云南2022年春末夏初的平均气温存在10-20d显著性周期。其方差贡献占总方差的45.7%。10-20d振荡与实际强降温过程对应关系较好。
(1)云南2022年4-6月的异常低温事件与高低空低频环流系统的配置和演变密切。500 hPa上中高纬度有低频环流系统不断从乌拉尔山以西地区沿西北-东南向我国东部、南部及西太平洋西部移动。对应低层700 hPa上中高纬度风场乌拉尔山到贝加尔湖之间经历了一次从低频气旋系统到低频反气旋系统的转化,中低纬度的菲律宾东部洋面到日本附近洋面之间经历了由低频反气旋系统到低频气旋系统的转化。东亚环流系统也随之减弱(加强),云南经历一次大幅度气温升高(下降)的变化。在海平面气压场上冷高压增强南移,将高纬度冷空气带到低纬度地区,从而影响云南气温的变化,造成了云南强冷空气过程的形成和发展。
(4)云南2022年4-6月异常低温事件中500hPa上有10-20d低频正异常高度扰动从高纬度向南传播到巴尔喀什湖至贝加尔湖附近,同时在中低纬度也有10-20d低频正异常高度扰动从地中海附近向东移动到巴尔喀什湖至贝加尔湖附近,为贝加尔湖附近低频异常高压不断提供能量,有利于我国东部和云南地区降温过程持续较长时间。700hPa上的10-20d低频偏北气流和低频气温负距平从高纬度向北传播也与云南降温过程十分吻合,说明大气环流低频波列是驱动云南2022年4-6月异常低温事件的环流系统。
(5)春末夏初(4-6月),10-20d低频振荡中南支西风槽指数和西伯利亚高压指数分别在超前7d和5d达到最好相关关系。2个指数在云南异常低温过程预报中都有很好的提前预示性。