东北冷涡与梅雨有什么关系

有研究表明，东北冷涡与梅雨有关系，那么东北冷涡与梅雨季节有何关系呢？

梅雨期东北冷涡和降水量的关系

图2给出了梅雨期NECVI与降水量的相关系数。从长江中下游地区经东海至朝鲜半岛和日本，为大范围显著正相关区，东北冷涡越强时，上述区域的降水很可能偏多，当东北冷涡越弱时，上述区域的降水很可能偏少。

显著正相关区基本与东亚梅雨区重合，因此梅雨期东北冷涡偏强年，梅雨量很可能偏多，而东北冷涡偏弱年，梅雨量很可能偏少。由于梅雨降水分布是一种偏态分布，并非正态分布，所以在许多降水分析中，用z指数来描述降水量的变化。

综上所述，梅雨期东北冷涡和梅雨存在显著的相关关系，东北冷涡越强，梅雨量很可能偏多，东北冷涡越弱，梅雨量很可能偏少。

东北冷涡影响梅雨的可能机制分析

已有研究表明东北冷涡在500hPa天气图上表现为冷性的低压中心。为验证研究所定义的东北冷涡强度指数(NECVI)是否能定量描述东北冷涡的物理图像，刻画其结构特征，计算前汛期东北冷涡异常强年与异常弱年的500hPa合成位势高度和温度差值场。

从高度场来看，从我国华北、东北经朝鲜半岛至日本为大范围的显著差值低压中心，说明高NECVl年上述地区有低压中心发展，而低指数年上述地区为低压填塞或高压发展；从温度场来看，上述地区为显著差值低温中心所覆盖，范围比高度场的略小，表明高NECVl年该地区有冷中心发展，而低NECVl年则正好相反。

从上述分析可以看到本文定义的东北冷涡强度指数值基本反映了东北低涡的主要特征，因此可以用它来定量描述东北冷涡的强度。

东北冷涡活跃地区高、低空相对涡度场基本上具有相同的变化趋势，由此可以看出东北冷涡是一个深厚的系统，具有相当正压结构特征。在高NECVl年，上述地区正涡度发展，低NECVl年则有负涡度发展。

低层长江中下游地区存在一显著正相关区，黄河中下游以南为一显著负相关区，高层情况正好相反，表明这些地区高、低空相对涡度场变化趋势相反，斜压性加大，不难发现这些地区正好位于东北冷涡影响区域的底部，也是梅雨带活跃的地区。此外，我们知道正(负)涡度往往伴随着上升(下沉)运动发展。

因此，东北冷涡强年，长江中下游地区往往对应着正涡度和上升运动的发展，而黄河中下游以南地区则对应着负涡度和下沉运动发展。东北冷涡弱年则情况相反。

水汽输送的强弱对梅雨量的多少有着重要影响。下面我们分析东北冷涡异常年梅雨期对流层低层的水汽输送情况。

从长江中下游—朝鲜半岛—日本以东洋面为水汽输送差值辐合线，辐合线以南为显著的西一西南水汽输送差值区所覆盖，以北为显著的偏北水汽输送差值区所控制。东北冷涡偏强年，辐合线以南的西一西南水汽输送差值和以北的偏北水汽输送差值均增大，使得该区域低层水汽输送和辐合均增强，为梅雨量的增多提供了有利的水汽条件；东北冷涡偏弱年情况正好相反。

究其原因，在东北冷涡偏强年，由于对流层低层长江以北直至东北的大部分地区有正涡度发展，有利于该地区气旋性环流发展，长江以北地区正好位于气旋性环流异常的底部，因而形成了异常的西一西北风水汽输送，而在副热带西太平洋东北冷涡强年往往伴随着异常的负涡度发展，有利于该地区反气旋性环流增强，进而导致西太平洋副热带高压的增强。

梅雨区正好位于西太平洋副热带高压的西北侧边缘，因而该地区的南侧形成了异常的西一西南风水汽输送。从上面分析不难发现，东北冷涡和西太平洋副热带高压的共同作用可能是导致东亚梅雨区水汽辐合增强的原因。

层结状况是梅雨降水的另一重要影响因素。在东北冷涡偏强年，低层梅雨区(长江中下游—朝鲜半岛—日本以东洋面)基本为正相关所覆盖，显著正相关中心分别位于长江中下游及以南地区、东北至朝鲜半岛和日本东南部洋面上。

表明这些地区低层相对湿度增大，在高层，30°N～150°N为显著的带状负相关区，表明该地区相对湿度减小，这就形成了“上千下湿”的高低空配置，加剧了梅雨区的不稳定层结，有利于梅雨量增多。东北冷涡偏弱年情况相反。

除此之外，上升运动也是影响梅雨降水的一个主要因子。这里给出了东北冷涡异常年经向(沿120°E)和纬向(沿27°50N)的垂直剖面差值流场。

从经向剖面来看，在25°N～30°N东亚地区的对流层主要为显著的差值上升气流所控制，而在30°N—35°N之间对流层基本上为显著的差值下沉气流所控制。105°E—135°E低层(850hPa以下)为显著的差值上升气流所控制，高层(100hPa附近)为显著的差值下沉气流所控制。

所有这些表明，在东北冷涡强年，(25°N～30°N，105°E～135°E)区域内对流层上升运动发展，(30°N～35°N，105°E～135°E)区域内下沉运动发展。东北冷涡弱年，情况正好相反。

通过上述分析，可以得到东北冷涡影响梅雨的可能机制：东北冷涡强年，东北冷涡引导北方“干冷”空气南侵，与低层强盛西南暖湿气流在梅雨区北缘交汇，形成“上干下湿”的不稳定层结，在上升运动的触发下，最终导致梅雨量偏多；东北冷涡弱年情况正好相反。

北太平洋海温与东北冷涡异常之问的联系鉴于大气环流异常与海温异常之间的紧密联系，我们计算了梅雨期NECVI与全球海温在前期6个月(从前一年12月份到当年5月份)和同期(当年6～7月份)中的相关，发现与北太平洋的海温相关最为显著。

前一年12月份北太平洋中部出现了小范围的负相关区，其后范围逐月扩大并向西北方向扩展，至当年7月份整个西北太平洋为大范围负相关区所覆盖，中心大致位于40°N—45°N之间，表明当梅雨期东北冷涡偏强的前期或同期时，上述海区海温往往显著偏低，这有利于上述海区异常的下沉运动发展。

与此同时，随着东亚大陆的热力性质发生由冬到夏的转变(冬季东亚大陆为冷源，风由大陆吹向海洋，夏季东亚大陆转变为热源，风由海洋吹向大陆)，由于东北冷涡偏强年夏季西北太平洋海温往往偏低，西北太平洋和东亚大陆之间主要为东西向的海陆热力差异，因而低层东亚大陆和西北太平洋之间会产生东风异常。

同时西北太平洋的海温偏低，使得该地区与东亚中低纬地区的热力差异加大，造成高层西风急流增强。在东北冷涡出现时，东亚中高纬地区原本就存在上升运动，这样就在东亚中高纬和西北太平洋之间就形成了一个异常气流的闭合环流，有利于东北冷涡的进一步活跃和加强。反之，则东北冷涡偏弱。因此，前期北太平洋海温的异常可能是导致梅雨期东北冷涡异常的因素之一。

不难看出夏季的海陆热力对比对东北冷涡起着促进作用，而冬季的则对东北冷涡起着抑制作用。这是因为，在冬季西北太平洋是热源，而东亚大陆是冷源，因而在低层风由东亚大陆吹向西北太平洋，即为偏西风，其方向与高层一致，不利于东亚中高纬地区上升运动的发展，这可能也是东北冷涡在夏季的发生频率远远多于其他季节的原因。