1 引言
2 研究区域与观测数据
2.1 研究区域和资料来源
2.2 东北冷涡及强降水定义
3 东北冷涡强降水日变化特征
表1 1981 -2022年东北冷涡暖季强降水逐月分布特征Table 1 Monthly distribution characteristics of heavy precipitation of NECV during the warm season from 1981 to 2022 |
| 月份 | 强降水频次/站次 | 短时强降水频次/站次 | 最大小时降水量/（mm·h-1） |
|---|---|---|---|
| 5月 | 1469 | 17 | 42.7 |
| 6月 | 5032 | 216 | 88.3 |
| 7月 | 7462 | 550 | 71.3 |
| 8月 | 4273 | 269 | 86.7 |
| 9月 | 2178 | 41 | 72.3 |
图2 不同位置东北冷涡引发黑龙江省强降水频次（单位： 次）黑点和数字表示强降水频次最高的两个位置和频次数 Fig.2 The frequency of heavy precipitation in Heilongjiang Province caused by NECV at different locations.Unit： times.Black dots and numbers indicate the two locations and frequ-ency with the highest frequency of heavy precipitation |
表2 1981 -2022年东北冷涡暖季强降水日变化特征信息表Table 2 Daily variation characteristic information table of heavy precipitation of NECV during the warm season from 1981 to 2022 |
| 时次 | 强降水站点数/个 | 强降水频次/站次 | 强降水频次≥10次的站点数/个 | 强降水频次≥10次的站点相对位置 | 强降水频次≥5次的站点数/个 | 强降水频次≥5次的站点相对位置 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 02:00 | 1786 | 3738 | 5 | 4.12°≤x≤5.88， -0.32°≤y≤2.33° | 147 | -3.88°≤x≤13.63°， -7.72°≤y≤4.83° |
| 08:00 | 1912 | 4074 | 14 | 2.35°≤x≤10.03°， 3.17°S -2.57°N | 171 | -1.82°≤x≤11.98°， -9.70°≤y≤7.33° |
| 14:00 | 2817 | 7364 | 58 | 1.27°≤x≤10.83°， -5.10°≤y≤4.22° | 443 | -4.00°≤x≤14.37°， -7.60°S≤y≤6.25° |
| 20:00 | 2122 | 5238 | 25 | 0.93°≤x≤10.47°， 4.47°S -2.90°N | 283 | -6.20°≤x≤14.28°， -9.17°≤y≤6.93° |
4 日变化特征成因分析
图6 合成形势场中500 hPa位势高度场（黑色实线， 单位： dagpm）、 温度场（红色虚线， 单位： ℃）、 200 hPa水平风场（黄色实线， 箭矢， 单位： m·s-1， 仅显示≥35 m·s-1） 、 850 hPa水平风场（风向杆， 单位： m·s-1， 仅显示≥12 m·s-1）和强降水频次（彩色圆点， 单位： 次）Fig.6 500 hPa geopotential height field （solid black lines， unit： dagpm）， temperature field （red dashed lines， unit： ℃）， 200 hPa wind field （solid yellow lines， vector， unit： m·s-1， only show ≥35 m·s-1）， 850 hPa wind field （barb， unit： m·s-1， only show ≥12 m·s-1） in composite fields and heavy precipitation frequency （colored dots， unit： time） |
图7 合成形势场中850 hPa水汽通量（箭矢， 单位： g·s-1·cm-1·hPa-1）、 水汽通量散度（阴影， 单位： ×10-7 g·s-1·cm-2·hPa-1）、 比湿（等值线， 单位： g·kg-1） 和强降水频次（彩色圆点， 单位： 次）Fig.7 850 hPa vapor flux （vector， unit： g·s-1·cm-1·hPa-1）， vapor flux divergence（shade， unit： ×10-7 g·s-1·cm-2·hPa-1）， specific humidity （contour， unit： g·kg-1） in composite fields and heavy precipitation frequency （colored dots， unit： time） |
图8 合成形势场中海平面气压场（等值线， 单位： hPa）和露点温度（阴影， 单位： ℃）Fig.8 Sea level pressure field （contour， unit： hPa） and dew point temperature （shade， unit： ℃） in ground composite fields |
图9 合成形势场中冷涡中心及东侧纬向垂直剖面图上图： 水平水汽通量（阴影， 单位： g·s-1·cm-1·hPa-1）、 水汽通量散度（等值线， 单位： ×10-7 g·s-1·cm-2·hPa-1） 、 u方向风（单位： m·s-1）与15倍垂直速度（单位： Pa·s-1）（箭矢）， 黑色阴影代表地形高度； 下图： 蓝色直方图代表站点观测的典型过程平均6 h降水量（P 1h≥5 mm）在纬向上的投影［单位： mm·（6h）-1］ Fig.9 Latitudinal vertical profile of the center and east side of NECV in the composite fields.In top figures， the horizontal vapor flux （shade， unit： g·s-1·cm-1·hPa-1）， the vapor flux divergence（contour， unit： ×10-7 g·s-1·cm-2·hPa-1）， U-direction wind （unit： m·s-1） and 15 times vertical velocity （unit： Pa·s-1） （vector）， the black shadings represent terrain.In top figures， blue bars represent the latitudinal projection of the average 6-hour precipitation （P 1h≥5 mm） for typical processes observed at the station ［unit： mm·（6h）-1］ |
图10 合成形势场中冷涡中心及东侧纬向垂直剖面图左图： 假相当位温（阴影， 单位： K）、 垂直速度（等值线， 单位： Pa·s-1）； 右图： 散度（阴影， 单位： ×10-5 s-1）、 涡度（等值线， 单位： ×10-5 s-1）；u方向风速（单位： m·s-1）与15倍垂直速度（单位： Pa·s-1）的合成场（箭矢）， 黑色阴影代表地形 Fig.10 Latitudinal vertical profile of the center and east side of the cold vortex in the composite fields In left figures， the potential pseudo-equivalent temperature （shade， unit： K）， the vertical velocity （contour， unit： Pa·s-1）.In right figures， the divergence （shade， unit： ×10-5 s-1）， the vorticity （contour， unit： ×10-5 s-1）.U-direction wind （unit： m·s-1） and 15 times vertical velocity （unit： Pa·s-1） （vector）， the black shadings represent terrain |