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AAS:欧亚大陆冬半年冷锋客观识别算法
作者:秦育婧 王佳晨               发布时间:2022/03/17 15:59:18       浏览量:

冷锋是天气图上中纬度地区重要的天气系统。我国冬季冷锋活跃,常伴随着许多强烈天气现象的发生,是造成我国冬季灾害性天气的主要原因之一。以往对锋面长期活动的研究主要集中在海洋的风暴轴区域,对于欧亚大陆锋面长期活动的关注却较少,欧亚大陆地形复杂、人口众多。因此,开发一种适用于欧亚大陆冷锋的客观识别算法,并基于该算法研究冷锋的气候变化特点,探讨冬半年欧亚大陆冷锋活动异常的可能成因具有重要意义。

我院秦育婧副教授与研究生冯梦茹基于高分辨率格点数据,提出了一种新的客观两步法以识别欧亚大陆冬半年的冷锋。采用简单而经典的锋面概念,即将具有一定水平温度梯度和冷平流的区域作为冷锋锋区,锋区的暖边界可以表示地面冷锋的位置。该方法首先将热锋面参数与温度平流相结合,识别冷锋锋区,然后客观地将锋区的东南边界识别为欧亚大陆的冷锋(图1)。对比不同冷锋识别方法,并综合极端降水和寒潮事件中冷锋识别的评估,结果表明两步法的识别与主观分析较为一致,冷锋的水平范围和移动与极端降水、寒潮天气及其相关环流具有良好的一致性。该方法对于业务天气分析中冷锋的快速识别和大陆冷锋长期活动特征的进一步研究具有重要参考价值。

以上研究成果发表于《Advances in Atmospheric Sciences》

 

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Feng, M. R., Y. J. Qin, and C. H. Lu, 2021: An objective identification method for wintertime cold fronts in Eurasia. Adv. Atmos. Sci., 38(10), 1−11, https://doi.org/10.1007/s00376-021-0315-8 

图1 2008年11月28日12时(a)填色部分为满足|𝑇𝐹𝑃| ≤ 2 × 10-11 𝐾/𝑚2 的区域,(b)填色部分为满足≤-1×10-4K/s的区域,(c)锋区初选点Ⅰ,(d)粗分辨率锋区初选点Ⅱ(2.5°×2.5°),(e)锋区暖边界,不同颜色代表不同暖边界,(f)冷锋复选点,不同颜色代表不同冷锋,(g)蓝线表示客观识别冷锋,黑色等值线表示海平面气压场,间隔为 5hPa

 

图2 2009年12月22日12时-25日12时(间隔24h)的(a-d)海平面气压场(等值线,单位:hPa)、地面24h变温(填色)以及客观冷锋(蓝线)