临近寒潮相互影响关系及高层位涡的预报作用.pdf

第43卷第3期2023年6 月王翔跃，肖天贵.临近寒潮相互影响关系及高层位涡的预报作用.气象科学，,2 0 2 3,43（3）：337-344.WANG Xiangyue,XIAO Tiangui.Interaction between the approaching cold waves and the prediction of high potential vorticity.Journal of the Meteorological Sciences,2023,43(3):337-344.临近寒潮相互影响关系及高层位涡的预报作用气象科学Journal of the Meteorological SciencesVol.43,No.3Jun.,2023王翔跃肖天贵（成都信息工程大学，成都6 10 2 2 5）摘要利用ERA-Interm11逐6 h再分析资料，对2 0 17 年12 月发生的两次寒潮事件（简称过程A和过程B)的天气环流形势和位势涡度进行对比分析。结果表明：（1)过程A爆发后的冷空气促进过程B的形成；（2)等滴面上的位势涡度可用来追踪并判断寒潮的变化特征；（3）通过350200hPa处的位涡值特征可提前6 h预测寒潮开始爆发的时间和强度；（4）上游和下游系统对判断寒潮爆发的特征同样有着重要作用。关键词寒潮；天气形势；等嫡位涡；预报指标分类号：P458.1+22Interaction between the approaching cold waves andthe prediction of high potential vorticityWANG XiangyueXIAO Tiangui(Chengdu University of Information Technology,Chengdu 610225,China)Abstract Based on the 6 h reanalysis data of ERA-Interm 1x1,the synoptic circulation situationand potential vorticity of two cold wave events(process A and process B for short)from January toFebruary 2017 were comparatively analyzed.Results show that:(1)the cold air after the explosion ofprocess A promotes the formation of process B.(2)The potential vorticity on isentropic surface can beused to track and judge the variation characteristics of cold wave.(3)Based on the potential vorticitycharacteristics at 350-200 hPa,the time and intensity of the onset of cold wave can be predicted six hoursin advance.(4)The upstream and downstream systems play an equally important role in determining thecharacteristics of cold wave outbreaks.Key words cold wave;synoptic situation;isentropic potential vorticity;forecast indicator引言寒潮是指来自高纬度地区的寒冷空气,在特定的天气形势下累积加强，并向中低纬度地区侵人的现象。它是影响我国冬半年重要的灾害性天气，关系到季节推迟或提前,甚至是反常气候的重要标志。我国气象工作者大都利用常规的天气形势图以及极涡的变化预测冷空气的活动范围及路径，预doi:10.12306/2020jms.0064文献标识码：A报我国寒潮爆发的大致时间以及强度2 ，也利用长时间的统计分析，研究我国寒潮的活动特征，如康志明等3 利用我国56 a冬半年的天气过程资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料，统计分析了我国寒潮若干气候特征和寒潮中期过程的物理量场特征，并引人聚类方法划分寒潮典型物理过程，总结出了我国寒潮的主要特征。这些在寒潮成因和特征方面4-7 的研究提供了系统认识。收稿日期（Received）：2 0 2 0-0 6-30；修改稿日期（Revised）：2 0 2 0-0 7-2 8基金项目：国家科技支撑资助项目（2 0 15BAC03B05）；灾害天气国家重点实验室课题（2 0 19LASW-B02）；中国气象局创新发展专项(CXFZ2021Z010)通信作者（Corresponding author）：肖天贵（XIAO Tiangui)地质制版Dz09E气象科学 2 0 2 3 预排稿 排版：李韵馨5校2 0 2 3/7/2 1338位势涡度作为大气热力特征和动力特征的具体表现形式，可以较好地对天气形势进行大致的诊断分析8-1,因此本文利用位势涡度对寒潮活动特征进行相关研究。如190 0 s中期提出利用位势涡度值在不同气层上的变化特征对天气形势进行判断和预测,在此基础上,Hoskins，e t a l 12 分析了切断低压和阻塞高压的结构特征，并提出了等熵位涡(IPV)理论。而后张绍晴等13 讨论了大尺度阻塞过程在等熵位涡图上的表现;赵其庚14 利用等熵位涡图分析了一次东亚寒潮过程的动力学特征，认为用IPV图分析大尺度天气过程的动力学性质较实用;席世平等15 分析了发生在河南地区的一次区域性暴雪天气过程，并认为等位涡图可以很好地反应大气层中各系统之间的关系；田秀霞等16 对两次强寒潮事件进行了等熵面位涡分析，表明可用等熵面分析跟踪寒潮冷空气活动并显示冷空气的活动特征。前人的研究均证明了用等熵位涡法分析寒潮的可行性,但研究内容多是对单次寒潮或是对发生于不同时刻的两次相似寒潮的对比分析，缺乏利用等熵位涡法对两次临近寒潮之间相关性的研究，在高层位势涡度对寒潮的预报作用以及下游系统对寒潮爆发时的影响作用方面仍存在研究空白。因此本文利用天气形势分析法和等熵位涡法研究2017年初两次临近寒潮的特征，提出大气高层的位涡值对寒潮爆发的预报指标。75N-a6045301575N6045301530气象科学1天天气实况1.1温度变化特征过程A于2 0 17 年1月2 8 日0 6 时（世界时，下同)开始爆发，至1月31日0 0 时达到最强，2 月0 3日冷空气基本退出我国范围,过程A结束。过程B于2 月8 日开始爆发，至9 日0 0 时冷空气达到最强,12 日过程B基本结束。1月31日,寒潮冷空气给我国带来的降温偏北（图1a）,0 线一直南压至长江流域一带；2 4h变温最大值位于江浙沪一带，最大降温幅度达12 以上，给华南地区带来了大幅降温（图1c）。2 月9 日0 线覆盖面积比过程A更靠南，覆盖了我国东北、华北以及长江流域南部地区（图1b），大部区域降温幅度均在3以上（图1d），此刻2 4h变温最大值分别位于长江中下游地区和内蒙古北部地区，降温幅度分别为12 以上和15 以上。本次临近寒潮的两次过程除了有明显的降温和大风之外，还存在很多不同之处：持续时间和影响范围不同,过程A比过程B持续时间长,影响范围较小；主要影响区域不同,过程B影响区域偏南；降温幅度不同,对于华南地区的降温幅度,过程A较过程B小；主要影响系统不同，过程A为上游贝加尔湖附近的横槽转竖形成，过程B受东北东部地区附近的冷涡影响形成。鉴于两次寒潮爆发时间较近,可能存在一定的联系,故利用天气学理论以及等熵位涡法对这两次寒潮天气过程进行对比分T2020-30-20-100102030(d)6090图1近地面2 4h气温变化（单位：）：（a、c）1月31日；（b、d)2 月9日Fig.1 Near-surface 24-hour temperature variation(unit:)o n:(a,c)Ja n u a r y 31;(b,d)Fe b r u a r y 943卷￥2 0201010120150E-12-6地质制版Dz09E气象科学 2 0 2 3 预排稿 排版：李韵馨5校2 0 2 3/7/2 13006601290120150E3期析,找出两者之间的联系，为分析临近寒潮的研究工作提供思路。1.27不同高度层的环流特征从极射投影来看，1月2 3日12 时，冷空气中心位于新地岛东南部地区（图2 a）,附近配合有低压中心，本次寒潮过程的冷空气便是来源于此，之后冷空气逐渐向东南方向移动，2 7 日18 时冷空气在贝加尔湖上空附近堆积，形成横槽（图2 b），寒潮初步爆发,2 月3日18 时（图2 c）,过程A基本结束。冷空气在向东移动的过程中，由于受到位于太平洋北部脊的阻挡，一直在太平洋西北部地区附近停滞，2月8 日0 6 时（图2 d），上下游的两股冷空气汇合，初步在中国东北东部地区上空形成一个低涡系统,2月9 日（图2 e）低涡系统达到最强，低涡中心较前几日更为偏东，冷空气在低涡系统的引导下快速人侵我国。2 月11日（图2 f），位于太平洋北部的脊消失,低涡系统东移消亡,过程B结束。1月2 3日12 时,来自高纬的冷空气逐渐向低纬地区移动，并逐渐堆积形成高压中心（图3a），1月2 8 日0 6 时，冷空气已经累积到一定强度（图3b），并迅速向我国方向移动，寒潮爆发，由于过程A90W(a)60W30W030E60E60W(d)30W王翔跃，等：临近寒潮相互影响关系及高层位涡的预报作用120W(b)60W150W30W18000550150E560550570339前期冷空气蓄积时间久，极涡也提供了充足的冷空气，使得过程A持续时间较长，直到2 月3日结束。2月9 日0 0 时日本东北部海域上空存在低涡系统（图3c），低涡西部的偏北风将高纬冷空气不断向低纬地区输送，寒潮爆发且强度达到最强，但由于此刻高纬度地区的冷空气被贝加尔湖东侧的高压脊阻挡，使得冷空气后续补充不足，寒潮维持时间较短。2 月12 日0 0 时低涡系统东移（图3d），过程B基本结束。2临近寒潮特征分析2.13315K等熵面上的位涡分布特征寒潮为大尺度天气过程，因其发展过程中涡度变化相对较小,故利用315K等熵面上的位涡来判断冷空气的发源地和传播特征。从等熵位涡可追踪到过程A冷空气来自于新地岛东南部地区（图略），位涡高值区随时间推移逐渐向东南侧移动,并逐渐累积加强，1月2 8 日0 6 时在贝加尔湖附近发展为最高值（图4a），位涡中心在5PVU（1PV U=10ms.Kkg）以上，高位涡区与冷空气覆盖区域基本重合，此后高位涡区迅速向我国移动,寒90W560-560029560540横槽30E150E65060570570120E60E90E90W56090W120W(c)60W150W30W570570180030E120E60E90E90W120W60W(e)150W30W120W150W180150E560120E90E90W120W60W()270150W120W6057056030W150W56056030E60E（a)1月2 3日12 时；（b)1月2 7 日18 时；（c）2 月3日18 时；（d)2月8 日0 6 时；（e）2 月9日0 0 时；（f)2月11日0 0 时Fig.2 The polar projection map of 500 hPa potential height(contour line,unit:gpm)and temperature(shaded,unit:)(The solid line represents 530 gpm)at:(a)1200 UTC on January 23;(b)1800 UTC on January 27;(c)1800 UTC on February 3;180150E5705030E570120E90E图2 50 0 hPa位势高度（等值线，单位：gpm）和温度（阴影，单位：）极射投影（加粗实线为530 gpm）：(d)0600 UTC on February 8;（e)0 0 0 0 U T C o n Fe b r u a r y 9;（f)0 0 0 0 U T C o n Fe b r u a r y 11180150E55056060E57090E-48-44-40-36-32-28-24-20-16-12-8-4 0地质制版Dz09E气象科学 2 0 2 3 预排稿 排版：李韵馨5校2 0 2 3/7/2 1030E120E60E180540150E65056090E120E340Fig.3 The 850 hPa potential height(contour line,unit:gpm)and temperature(shadow,unit:C)from January to February in 2017 at:(a)1200 UTC on January 23;(b)0600 UTC on January 28;(c)1800 UTC on February 9;(d)0000 UTC on February 1275N-6045301575N6045301530Fig.4 Distribution of potential voricity on the isentropic surface of 315 K(contour line,unit:PVU)from January to February in 2017 at:(a)0600 UTC on January 28;(b)0000 UTC on February 3;(c)0000 UTC on February 10;(d)0000 UTC on February 11潮开始爆发；之后高位涡区向东侧移动，2 月3日0 0时,移至日本东北侧海域附近（图4b），我国基本被低位涡区覆盖，过程A结束。2 月10 日0 0 时，停滞在太平洋北部地区的位涡高值区与来自上游高纬的高位涡中心汇合，在日本西部海域附近形成新的高位涡中心（图4c）,冷空气沿着高位涡中心西侧的偏北气流迅速人侵我国，给我国带来了第二次寒潮过程；2 月11日0 0 时，位于贝加尔湖附近的低位涡区迅速向北方发展（图4d），将高位涡中心孤立，使得它在没有后续北部高位涡的补充作用下迅速减弱消亡，过程B结束。气象科学75N-(a6013012045150301575N(c)604530153043卷120b1301401401301.406090图32 0 17 年1一2 月8 50 hPa位势高度（等值线，单位：gpm）和温度（阴影，单位：）：（a)1月2 3日12 时；（b)1月2 8 日0 6 时；（c）2 月9日18 时；（d)2月12 日0 0 时6090图42 0 17 年12 月315K等熵位涡分布（等值线，单位：PVU）：（a)1月2 8 日0 6 时；（b)2月3日0 0 时；（c)2月10 日0 0 时；（d)2月11日0 0 时120(d)13040140120150E-322416808162432(b)120150E0.10.51301205130140140306030601342.2不同地区气压和温度随时间发展特征寒潮过程往往伴随着气压和温度的剧烈变化，对于相邻时间比较短的两次寒潮过程，其气压和温度的变化存在相关性，可以通过其变化特征得出冷空气的运行状态。观察西伯利亚地区（50 6 0 N,9012 0 E）海平面气压和低空温度的区域平均值（图5a），可知这片区域平均气压位于10 2 9 10 47 hPa，气压曲线先是在1月2 8 日0 6 时达到第一个峰值10 42.5hPa（对应过程A的爆发时间），而后在2 月7 日0 0 时达到第二个峰值10 46.4hPa（对应过程B的爆发时地质制版Dz09E气象科学 2 0 2 3 预排稿 排版：李韵馨5校2 0 2 3/7/2 11501401307509012090120PVU567150E150E3期1 047(a)10451043104110391037103510331031102901-2401-2802-0102-0502-0902-13日期图5 2 0 17 年1月2 4日一2 月13日西伯利亚地区（a）和华南地区（b）海平面气压（单位：hPa）和低层温度（单位：）变化曲线Fig.5 Curves of sea level pressure(unit:hPa)and lower temperature(unit:)i n （a)Si b e r i a a n d (b)So u t h Ch i n a间），峰值均表明高压强度达到最大，此刻冷空气已经充分蓄积,处于爆发的临界点，越过峰值点后，气压迅速降低，冷空气迅速侵人我国，并造成大范围降温。从图5 a可以看出气温的变化趋势基本跟气压相反，值得注意的是，虽然第二个高压峰值相对更高,但其对应的地面温度却较低，这可能跟高纬冷空气供应不足有关，也可能与温度平流、辐射及垂直运动有关。本次临近寒潮的两次过程形成机制不同,影响冷空气蓄积和爆发的主要天气系统也不同，除了应对上游系统进行分析，还应对下游系统进行分析。从我国华南地区（2 0 40 N，115 12 0 E）地面温度和日本东北侧海域（40 5 0 N，16 0 17 0 E）海平面气压的区域平均值（图5 b)可以看出，气压在1月2 8 日0 0 时达到最大值10 2 9.8 hPa，在2 月8 日00时达到最小值9 9 1.2 hPa，说明在两次寒潮爆发临界点时，日本东北部海域分别为一个高压系统和低压系统，且高低峰值分别与两次寒潮开始爆发的时间基本对应,可以看出过程B对应的低压系统与过程A冷空气密切相关。图5 b的温度曲线和气压曲线变化趋势基本一致。可以看出我国华南地区两次寒潮的最低温分别处于1月31日0 0 时和2 月9日0 0 时,地面温度分别为4.2 和2.1。过程A从开始爆发到我国华南地区温度最低值用了2 d，而过程B仅用了1d,所以过程B表现更为剧烈且迅速，这与位于海上的低压系统密切相关。2.3住位势涡度在等熵面上随时间的变化特征通过观察位涡随时间发展的演变特征，可以判断大气的演变形势，进而研究利于寒潮天气系统发展的因素。观察贝加尔湖附近（45 5 0 N,100王翔跃，等：临近寒潮相互影响关系及高层位涡的预报作用7-4-6-8-10-12-14-16气压1-18-温度-20from January 24 to February 13,2017地质制版Dz09E气象科学 2 0 2 3 预排稿 排版：李韵馨5 校2 0 2 3/7/2 13411 030714(b)10251020101510101 0051 000995-温度99001-2401-2802-0102-0502-0902-13日期110E)地区（图6 a）等压线和位涡在等熵剖面上的区域平均值可以看出，1月2 8 日0 6 时和2 月7 日12时位涡值在等熵面上比平时明显偏高，在位涡发展为高值之前，位涡值均存在向低值发展的趋势，但是相比之下,第二次位涡值减小得较为明显。两次过程的位涡值在高层（30 0 hPa以上）相似,但在低层，过程A位涡值更高，通过观察位涡值与等高线的位置，可以看出两次过程均存在高位涡值下移，使得大气出现动力不稳定的现象。根据Hoskins位涡理论，涡度的异常区会引发热力环流，进而产生高低空异常，垂直运动增强，利于气旋环流的进一步发展。且根据位涡守恒定律，当气柱内的冷空气在垂直方向上拉伸的时候，气柱内的冷空气正涡度增强，气流逆时针旋转，气旋性增强。这些均利于冷空气从此系统的西侧向南侧移动，即利于冷空气人侵我国。考虑到本次临近寒潮的特殊性,还应对下游地区的系统进行分析。通过黄海、渤海区域（35 40N,120125E）地区（图6 b）等压线和位势涡度在等熵部面上的区域平均值随时间变化的特征。可知,1月2 9 日0 0 时的位涡值偏低，位涡的3PVU线甚至都延伸到了2 0 0 hPa高空以上，结合位涡变化对大气的影响，可知此刻在黄海、渤海附近的气柱被压缩，气块的负涡度增强，气流顺时针旋转，阻挡了冷空气向东部地区移动，使得冷空气长时间的停留在我国；而在2 月9 日0 0 时，位涡值又迅速的向高值发展，且相比过程A位涡值更高，导致气块的正涡度增强，气流逆时针旋转。临近的两次寒潮在黄渤海附近区域上空，位涡值有着完全相反的表现，过程A中位于黄渤海的系统会对上游爆发出来的冷空气有阻挡作用，利于冷空气在我国停滞；而121086气压42342350340330/32031030029001-24图6 2 0 17 年1月2 4日一2 月13日贝加尔湖地区（a）和黄渤海地区（b）等压线（等值线，单位：hPa）、Fig.6 Profiles of isobaric line(contour,unit:hPa)and potential vorticity(shaded,unit:PVU)on isentropic surfacesin（a)La k e Ba i k a l a n d (b)t h e y e l l o w a n d Bo h a i s e a s f r o m Ja n u a r y 2 4 t o Fe b r u a r y 13,2 0 17过程B中的系统呈逆时针旋转，引导冷空气迅速地向东向南移动，使冷空气人侵我国。以上原因造成了过程B相比于过程A冷空气爆发更为迅速且影响区域更靠南的现象。2.4位势涡度在不同高度上随时间变化特征根据黎惠金等 1 对位势涡度场的研究可知，当没有特殊天气现象发生时，对流层内位涡值一般小于1.5 PVU,平流层低层很快大于4PVU。1月2 4日一2 月13日（图7 a），位势涡度值存在两个较大值，分别出现在1月2 8 日18 时和2 月8 日12 时，两次过程的位涡最大值均达到了0.9 PVU以上，而峰值的出现则代表此刻冷空气达到最强，寒潮冷空气已经蓄积完毕，越过峰值后位涡值迅速降低，代表冷空气迅速减弱。比较两次过程可以看出，虽然两次过程的峰值大致相同，但是两次过程曲线表现不同。过程A表现为由较低的位涡值经过一次明显波动到达峰值,经历了近5 d,且峰值变低的过程也经历了一次明显的波动才到达低值，下降过程大致经历了3d左右才到达0.2 PVU以下；过程B则是从一个较高的位涡值开始发展，期间并没有太大的波动出现,最后经历了3d左右到达峰值，而后位涡值迅速变低，过程中基本没有明显的波动，仅用了2 d左右便降到0.3PVU以下。从两次过程的位势涡度变化趋势，可以看出两次寒潮过程的相同和不同之处：两次位涡峰值基本相同，但是位涡随时间变化的趋势完全不同；过程A冷空气前期蓄积过程和后期爆发过程均比过程B持续的时间长一些；过程A的位涡值波动比过程B要多。总的来说,过程A和过程B给我国带来的降温强度相似，但是过程A持续时间更久，在寒潮蓄气象科学(b)01-2802-01日期43卷02-0502-091234567位涡（填色，单位：PVU)在等面上的剖面积阶段和爆发阶段的波动均比过程B多，且冷空气会在环流形势影响下给我国带来较为缓慢的降温过程。而过程B持续时间较短，冷空气爆发和消退过程均较为迅速。根据我国东部地区（30 45 N，110 12 0 E）位涡平均值在8 0 0 2 0 0 hPa高度上随时间的变化（图7 b），可以看出位涡值在各个高度层的变化趋势。田秀霞等 16 对寒潮的研究表明,等熵面位涡高值区代表冷空气范围。通过观察位涡值变化，可以发现1月2 8 31日左右,在7 0 0 40 0 hPa附近大气出现了位涡高值区，2 月7 9 日，在6 5 0 45 0 hPa附近大气同样也出现了一位涡高值区，说明在这两次寒潮过程中，在其对应的高度上均出现了冷空气团。分别将两个高值区放大观察可知：1月2 8 一31日，位涡最大值中心分别出现在2 8 日12 时和2 9 日06时，分别位于6 0 0 hPa以及5 5 0 45 0 hPa的大气层中,相对来说,靠前的位涡中心值较高,基本大于1PVU，而靠后的位涡中心则偏弱，仅大于0.9PVU,两次位涡最大值中心出现的时间相差不大,基本位于同一高度水平上，且高位涡值中心有向着高层发展的趋势。2 月7 一9 日左右的位涡值高值区分别出现在2 月7 日0 6 时和8 日0 0 时，分别位于550500hPa和6 0 0 hPa,中心值均高于0.9 PVU,7日的位涡极大值较8 日更强，强度大于1PVU,且位置偏高，位涡值有向着低层大气发展的趋势，利于冷空气爆发。值得注意的是，在两次寒潮过程剖面上，位于对流层中层的位涡值均存在两个高值中心,第一个高值中心比第二个大，但高值中心的位置并不固定。这个现象在前人的研究中也存在，但是并没有学者对其进行进一步的分析，至于这个现象是否有意义，还需做更多的研究来完善。地质制版Dz09E气象科学 2 0 2 3 预排稿 排版：李韵馨5 校2 0 2 3/7/2 102-1301-2401-28PVU02-01日期02-0502-0902-133期1.2(a)1.00.60.40.2001-24图7 我国东部地区（30 45 N，110 12 0 E）的位势涡度平均值在6 0 0 hPa高度折线（a）和整层大气的垂直剖面（b）（单位：PVU）Fig.7 The average potential vorticity in eastern China(30-45 N,110-120 E)at(a)600 hPa and2.5位涡对寒潮爆发的指示作用从位涡看出，大气层中部附近均出现了位涡值大值中心，基本分别对应着我国寒潮过程爆发的时间段,而在其爆发的前6 h左右,我们可以在大气层上部地区，约30 0 2 0 0 hPa处，观察到一位涡低值区,其位涡值相对于平时要低很多，且位涡值与更高层大气之间的位涡值梯度较大，而在低值区出现6h后，冷空气便开始人侵我国，寒潮爆发。观察1一2 月位涡分布可以看出，高层位涡值越低,与高层大气之间的位涡值梯度越大,其后发生的寒潮强度便越强。通过对比两次寒潮过程在我国东部地区（30 45 N，110 12 0 E）位涡值随时间变化可以发现，两次寒潮过程爆发前，高空位涡值有先升高,后降低的现象,升高时39 0 hPa处可以观察到位涡值由原来的低位涡值升高到0.7 PVU以上；之后2 5 0 hPa高空的位涡值突然由高位涡值降至0.7 PVU以下。如果同时满足了以上两个条件，且天气环流形势场上可以观察到明显的冷空气蓄积过程,则可以大致判断出冷空气即将在6 h后进人爆发阶段。大气高空位涡值越低，位涡梯度越大时，寒潮的强度就越强，造成我国大范围强降温的可能性也越大。3结论本文利用天气学和等熵位涡分析法，对2 0 17 年1月末和2 月初爆发的两次寒潮过程进行了详细对比分析。主要结论如下：王翔跃，等：临近寒潮相互影响关系及高层位涡的预报作用01-2802-01日期(b)vertical profile of the entire atmosphere(unit:PVU)343350(b)340330/32031030029002-0502-0902-13地质制版Dz09E气象科学 2 0 2 3 预排稿 排版：李韵馨5 校2 0 2 3/7/2 101-240.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0(1)两次寒潮之间存在联系,过程A对过程B有一定的促进作用。过程A爆发后的冷空气由于受到位于太平洋北部脊的阻挡作用一直停滞在太平洋西北部地区上空附近，之后在极地冷空气的补充下，上下游两股冷空气汇合形成了新的冷空气团,从而诱发了过程B。（2)可以利用等熵面上位势涡度追踪冷空气的来源、研究其传播的特征，此外还可以利用我国东部地区（30 45 N,11012 0 E）大气中层（7 0 0 40 0hPa)位涡的区域平均值大小来诊断寒潮强度,位涡值越大表明空气温度越低，冷空气越强，寒潮强度越强。（3）可以利用大气高层的位涡值变化特征来判断寒潮爆发的时间和强度。当在39 0 hPa高度处观察到位涡值由原来的低值突然升高至0.7 PVU以上，并且之后位涡值会随着时间发展迅速减小，直至2 5 0 hPa位涡值由原来的高值迅速降低到0.7PVU以下时,便可以判断寒潮将在之后6 h 左右开始爆发。位涡值越低，与高层大气之间的梯度越大,未来的寒潮强度越强。（4)寒潮爆发时，位于下游的天气系统同样也对判断寒潮的爆发特征有很重要的作用。当下游500 hPa高空为低压时,低压西侧的气流有利于冷空气更快地人侵我国，低压南部的气流会引导冷空气向东移动，寒潮特征为爆发迅速但持续时间较短；当下游5 0 0 hPa高空为高压时，高压西部的偏南气流会阻挡冷空气向南向东移动，冷空气爆发较为缓慢，在我国停留时间较长。01-2802-01日期02-0502-0902-13PVU3441黄丹，耿焕同，谢佩妍，等.基于FMM算法的我国寒潮路径分类及气候特征分析.气象科学，2 0 18，38（6）：7 5 9-7 6 7.HUANG Dan,GENG Huantong,XIE Peiyan,et al.Classificationof cold wave paths in China and analysis of climate characteristicsbased on FMM algorithm.Journal of the Meteorological Sciences(in Chinese),2018,38(6):759-767.2 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