东北冷涡是东亚中高纬度关键切断低压系统，其三维空间结构直接决定环流影响范围与极端天气作用半径。冷涡水平尺度主导影响区域大小，垂直尺度与降水强度密切关联，精细化定量解析三维结构对提升冷涡相关天气预报能力至关重要。然而，现有研究多聚焦个例或定性描述，东北冷涡三维结构季节性差异的系统定量研究仍存在明显不足。近期，南京信息工程大学大气科学学院硕士生赵晓涛和博士生青逸雨在导师周顺武教授（通讯作者）指导下，基于2000—2020年东北冷涡客观识别资料，系统定量揭示东北冷涡夏冬三维空间尺度差异，并阐明其热动力协同形成机制，相关成果发表于国际期刊《Atmospheric Research》。

研究采用统计分析与动态合成分析相结合的方法，精准量化东北冷涡三维结构季节差异：夏季冷涡水平尺度均值为365 km，较冬季（496 km）偏小26.4%；垂直尺度夏季达8 km，较冬季（5 km）偏大60%，呈现夏季“紧凑深厚”、冬季“宽广浅薄”的典型结构特征。机制诊断结果显示：热力层面，夏季冷涡伴随强非绝热加热（以凝结潜热释放为主），在涡核激发集中位涡异常，外围位涡快速耗散，强化辐合与垂直位涡输送；冬季非绝热加热显著偏弱，干侵入与热力过程耦合不足，垂直位涡输送受限。动力层面，夏季涡核惯性稳定度更强，迫使低层辐合气流强制抬升，推动系统垂直发展；冬季惯性稳定区分布更广，抑制辐合强度与垂直伸展，最终形成冬夏迥异的三维空间形态（图1）。

图1 夏季(a)与冬季(b)东北冷涡空间尺度差异及形成机制示意图

（灰色立体阴影表示地表地形高程，侧边阴影为地形最高点的经向与纬向投影；上空圆台的宽度与高度分别表征东北冷涡的水平尺度和垂直尺度）

该研究构建了热力—动力协同解析框架，定量阐明东北冷涡三维空间尺度季节差异的核心机制，为深化东北冷涡结构认知与改进其致灾极端天气预报提供了关键科学支撑。

论文信息：

Zhao X T, Qing Y Y, Zhou S W, et al. Significant differences in the three-dimensional scale of the Northeast China Cold Vortex between summer and winter and the associated thermodynamic-dynamic mechanisms [J]. Atmospheric Research, 2026, 336. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2026.108880