引言

3月为我国由冬季向夏季过渡的时期，我国气候的主要特点是气温逐渐回升，冷空气逐渐减弱，但仍有一定势力，西南暖湿气流开始增强，北方冷空气与暖湿气流在江南、华南交汇，降水逐渐增多，并导致风雹、短时强降水等强对流天气。我国北方地区降水较少，一些区域常有旱情发展；随着地表的解冻，北方沙尘暴开始肆虐(赖芬芬和孙军，2015；胡宁和孙军，2016；尤悦等，2017)。

2018年3月，北半球极涡呈偶极型分布，位于东半球的极涡较常年同期明显偏强偏西；东亚槽偏弱偏东，欧亚中高纬环流经向度较小，导致影响我国的冷空气势力偏弱，全国平均气温7.0℃，较常年同期(4.1℃)偏高2.9℃，为1961年以来同期最高。西太平洋副热带高压(以下简称副高)的强度较常年同期偏弱，南支槽平均位置在100°E附近。月内，我国江南等地多阴雨天气，北方降水偏少，出现3次沙尘天气过程，江西、湖南、广西等地遭受风雹灾害。

1 天气概况 1.1 降水

2018年3月(图 1)，全国平均降水量29.4 mm，接近常年同期(29.5 mm)(尤悦等，2017)。从空间分布来看，长江中下游地区、华南及贵州等地降水量有50~100 mm，其中江南、华南西北部超过100 mm，广西东北部和湖南西南部超过150 mm；全国其余大部地区降水量普遍在50 mm以下，其中西北大部、华北大部、东北西北部及内蒙古大部、西藏中西部等地不足10 mm，新疆南部、甘肃大部、西藏中部等地几乎无降水(国家气候中心，2018)。

与常年同期相比，西北地区东部和西南部、华北、江南大部、华南东南部及内蒙古中部、云南西部、西藏西北部等地降水量偏少2~5成，局部偏少5成以上，北京、河北和辽宁等地有26站连续无降水日数突破历史极值；全国其余大部地区偏多或接近常年，其中东北地区东南部分地区、黄淮东部及新疆北部、青海中部、西藏中部部分地区、四川大部、贵州大部、广西西北部、云南东南部等地偏多5成至2倍，局部地区偏多2倍以上(图 2)。

1.2 气温

2018年3月(图 3)，全国平均气温7.0℃，较常年同期(4.1℃)偏高2.9℃，为1961年以来历史同期最高(国家气候中心，2018)。从空间分布看，除黑龙江、吉林北部部分地区、西藏大部、四川西南部、云南等地平均气温接近常年同期或略有偏低，其余大部地区偏高2~4℃，其中新疆、甘肃、内蒙古大部、陕西北部、山西等地偏高4~6℃，局部地区偏高6℃以上(图 3)。

2 环流特征和演变

图 4给出2018年3月北半球500 hPa平均高度及距平的水平分布，与常年平均值相比较，3月有以下特点。

2.1 极涡呈偶极型分布

3月，北半球极涡呈偶极型分布(图 4a)，东半球极涡位于新地岛，中心强度为504 dagpm，西半球极涡位于加拿大北部，中心强度为512 dagpm。拉普捷夫海至俄罗斯北部为负距平区，负距平中心位于新地岛附近，中心值达到-16 dagpm，表明东半球极涡较常年同期明显偏强，位置显著偏西，加拿大东北部为正距平区，中心值为16 dagpm，表明西半球极涡较常年同期偏弱(图 4b)。

2.2 中高纬环流呈三波型，副高强度较常年偏弱，南支槽强度与常年相当

从月平均的500 hPa高度场和距平场(图 4)可知，3月中高纬环流呈三波型，长波槽分别位于欧洲、亚洲东部、北美东部，其中位于欧洲和北美东部的槽较常年偏强，距平值为-16~-4 dagpm；亚洲中高纬为宽广而较浅的一槽一脊形势，由于新地岛极涡压制了乌拉尔山阻塞高压的形成，脊区宽广偏弱偏东位于贝加尔湖附近，东亚大槽位于140°E附近。东亚大槽附近为4~8 dagpm的正距平区，表明东亚大槽较常年同期偏弱。亚洲中纬度地区处于较平直的西风环流控制，中高纬环流经向度较常年偏小，不利于引导冷空气南下，导致月内冷空气活动较弱，我国大部分地区气温较常年同期偏高。

低纬地区，副热带高压较常年同期偏弱。北半球中低纬南支槽平均位置位于100°E附近，强度与常年相当。

2.3 环流演变与我国天气

图 5为2018年3月上、中、下旬欧亚地区500 hPa高度场的平均环流形势，可以看出，3月上旬，新地岛至白令海峡有一个极涡，中心强度为512 dagpm，欧亚大陆中高纬大气环流形势为“两槽一脊”型，低槽分别位于黑海附近和鄂霍次克海附近，两槽之间为脊区控制。我国北方大部分地区受高压脊前西北气流影响，南方地区处于较为平直的西风气流里。从逐日环流形势演变图来看(图略)，3—4日有一次南支槽东移过程，低层多低涡切变线活动，南支槽输送持续稳定的暖湿水汽，导致江南、西南地区东部等地出现以雷暴大风、冰雹、短时强降水天气为主的强对流天气。3—8日，东亚大槽加深东移，环流经向度增加，我国中东部地区位于槽后，在西北气流的引导下，东部大部地区遭遇中等强度冷空气过程，南方地区遭遇强冷空气过程，江淮、江南、西南地区东部、华南降温幅度普遍在9℃以上。

3月中旬，位于新地岛附近的极涡中心强度增强，中心值为504 dagpm，远东地区东北部极涡强度为508 dagpm。欧亚大陆中高纬大气环流形势仍为“两槽一脊”型，位于鄂霍次克海附近的低槽东移至白令海附近，较上旬明显加深，我国北方大部分地区仍受脊前西北气流控制，南支槽平均位置在100°E以东。较上旬，南支槽曲率加大，强度增强。从逐日环流形势演变图来看(图略)，15—16日，南支槽加深东移，江汉地区上空500 hPa出现冷涡，配合低层切变系统，长江下游地区、江南、华南东部出现大范围降水天气，高空冷涡配合槽后西北气流引导冷空气南下，导致长江中下游及其以北大部地区遭遇强冷空气过程，江南北部、江汉、江淮、华北、东北东南部及陕西大部等地出现8℃以上降温，局部达12℃。

3月下旬，位于新地岛附近的极涡进一步加强，中心值为492 dagpm，我国西北地区处于脊区，中东部大部分地区处于脊前槽后西北气流控制。26—29日，在高空槽、地面冷锋、蒙古气旋的配合下，新疆南疆盆地、甘肃河西、内蒙古中西部、宁夏北部、陕西北部、山西北部、河北中北部、北京、天津、东北地区、河南中北部先后出现扬沙或浮尘，其中内蒙古锡林郭勒盟局地出现沙尘暴。

3 冷空气和沙尘天气活动 3.1 概况

3月我国中东部地区有1次全国中等(南方强)冷空气过程、1次北方强冷空气过程，分别出现在3—8和14—16日。2次冷空气过程的影响范围和强度详见表 1。月内，受地面冷锋和蒙古气旋影响，北方共出现3次沙尘天气过程(表 2)，沙尘天气过程次数较2008—2017年同期平均值(3.8次)偏少(国家气候中心，2018)。14—16日，新疆南疆盆地、内蒙古中西部、甘肃、青海东北部、宁夏、陕西中北部、山西、河北中南部、河南西部、湖北西部等地出现浮尘或扬沙。18—20日，新疆南疆盆地、内蒙古中西部、甘肃、青海东北部、宁夏等地出现浮尘或扬沙。26—29日，新疆南疆盆地、甘肃河西、内蒙古中西部、宁夏北部、陕西北部、山西北部、河北中北部、北京、天津、东北地区、河南中北部先后出现扬沙或浮尘，其中内蒙古锡林郭勒盟局地出现沙尘暴。

3.2 3月3—8日冷空气过程分析

3月3—8日的过程为一次全国中等/南方强冷空气天气过程，影响我国东北地区、华北、黄淮、江淮、江南、西南地区东部等地，带来降温和雨雪天气(表 1)。从天气形势演变来看，3月1日20时500 hPa高度场贝加尔湖西北部逐步建立一高压脊，且高压脊不断加强，脊后暖平流促使高压脊不断加强，脊前不断加强的偏北气流不断引导冷空气在贝加尔湖以东堆积。中高纬形成阻塞形势，脊后新地岛附近有一极涡，2日20时中心强度为496 dagpm，伴随-44℃的冷中心。3日02时，贝加尔湖以西存在地面冷高压，冷锋位于内蒙古中部至新疆天山一带。3日08时(图 6a)，随高空脊前暖平流减弱，暖脊强度减弱，新地岛附近冷中心随西风槽东移加强，500 hPa冷中心加强至-48℃，低槽携带冷空气自西向东影响我国，地面冷高压移至我国新疆西北部。3日14时，地面冷锋推进至东北地区中部，黑龙江中南部、吉林北部、内蒙古东北部等地部分地区及新疆新源降中到大雪，黑龙江尚志、延寿和吉林榆树等地降暴雪(10~16.1 mm)。

4日08时，500 hPa高空冷中心移至贝加尔湖附近，冷中心强度为-48℃，西风槽加深南压，地面冷高压推进至华北北部、西北地区东部。在地面冷锋的影响下，4日江苏北部和东南部、安徽中北部、湖北西南部、浙江中部、江西南部和东北部、湖南南部等地部分地区出现大到暴雨，安徽六安、江西余干、湖南安仁等局地降大暴雨。5日08时(图 6b)，地面冷高压前沿到达江南地区，地面冷锋位于福建至广东北部，我国中东部大部处于冷高压控制下，江南地区气温大幅度下降，江南东部5日14时24 h变温在-15℃以下，局部变温达-20℃以下。

6日500 hPa乌拉尔山附近再次建立一暖脊，脊后暖平流促使高压脊不断加强，脊前偏北气流引导冷空气在槽区堆积，我国南方地区500 hPa上空有短波槽，不断引导冷空气南下入侵我国江南、华南等地。6日14时，地面冷高压主体占据我国中东部地区。7日08时，位于我国北方的500 hPa高空槽加深东移，地面图上在内蒙古中部出现气旋，伴随冷锋从内蒙古中部延伸至西北地区东部。8日随着高空槽东移入海，影响我国中东部地区冷高压逐渐东移减弱，此轮冷空气过程逐渐趋于结束。

4 主要降水过程和其他灾害天气 4.1 主要降水过程

2018年3月我国主要的降水过程有5次(表 3)，黄淮、江淮、江南、华南多阴雨天气。

4.2 其他灾害天气

3月，河南、湖北、广西、湖南、江西、安徽、江苏、贵州、福建、甘肃、四川、广东、浙江等省(区)遭受风暴袭击。其中江西、湖南、广西等地受灾较重，3月3—4日，江西、湖北、湖南、广西、江苏、河南、安徽等地遭受强对流天气，4日下午开始，江西自西向东出现以雷暴大风冰雹为主的大范围强对流天气，有60县(市)伴有8级以上阵风，庐山市出现13级大风，8级以上阵风覆盖范围之广为有完整气象记录以来历史罕见。风雹灾害造成江西、浙江、安徽、福建、湖北、湖南、广西7省(区)24市81个县(市、区)共40.2万人受灾，14人死亡，4400余人紧急转移安置；直接经济损失6.6亿元以上。3月19—20日，广西西部出现雷暴大风冰雹等强对流天气，西北部冰雹直径达2 cm以上，广东、福建出现雷暴大风、短时强降水等强对流天气，雨强为30~50 mm·h^-1。

4.3 3月4日强对流过程分析

3日夜间至4日下午，江西、湖北、湖南、广西、安徽、江苏、河南等地出现雷暴大风冰雹、短时强降水等强对流天气，广西北部、江西北部出现8~10级雷暴大风，江西庐山最大风速达13级(37.3 m·s^-1)，广西东部出现直径2 cm以上的冰雹，广西东北部短时强降水雨强达50 mm·h^-1以上。江苏、河南、安徽、湖北等地的强对流天气是一次随着高空槽东移、槽前气旋生成，锋面触发的对流天气，低层有较强的切变系统，为强对流天气的产生提供有利的动力条件。广西、湖南、江西等地的强对流天气是一次在南支槽前，低空西南急流暖区中产生的强对流天气，低层强烈暖湿平流对建立热力不稳定起了主导作用。

4日02时(图 7a)，北支槽主锋区南压至黄淮地区，斜压性强，北方冷空气与西南暖湿气流交汇，在黄淮形成明显的低层切变系统，切变线以南地区由于高空锋区南压的冷平流和低层暖平流共同作用，不稳定条件得以快速发展；850 hPa西南急流达20 m·s^-1，在急流的作用下，黄淮、江淮、江南的低层水汽条件不断加强，整层可降水量达到30 mm以上。黄淮南部、江淮、江汉处于最优抬升指数(best lifting index, BLI)负值区，湖北南部、安徽西部、河南南部BLI值小于-4℃，不稳定能量条件较好，上述地区出现短时强降水，安徽中北部、湖北西南部等地部分地区出现大到暴雨，安徽六安局地降大暴雨；4日08时(图 7b)，安徽北部、河南南部生成气旋并东移，影响江苏地区，带来30~50 mm·h^-1的短时强降水，江苏北部和东南部部分地区出现大到暴雨。夜间，随着气旋东移入海，黄淮、江淮强对流天气趋于结束。

在华南、江南地区，随着南支槽东移，配合低层西南暖湿气流，形成一定的不稳定区域，在槽前西南风暖区里，云南东部对流触发并移入广西并发展形成飑线。4日08时(图 7b)，南支槽东移至105°E附近，强度加强，低层西南急流输送暖湿气流，广西对流加强，在西南风的引导下，飑线对流系统向东北方向江南地区移动，下游的江南地区位于低空切边线南侧暖区和中低空急流区，850 hPa急流达20 m·s^-1以上，具备充沛的水汽、不稳定和强垂直风切变条件。4日14时(图 8)，广西中东部、广东、江西对流有效位能超过1000 J·kg^-1，江西北部超过1500 J·kg^-1，BLI小于-6℃，不稳定能量条件较好，同时高空短波槽及中低空急流为对流的维持提供了较好的垂直风切变条件，0~6 km垂直风切变达到20 m·s^-1，切变线南侧低空急流超过16 m·s^-1，带来充沛水汽，同时500 hPa有冷平流，500、700 hPa有干层，有利于雷暴大风的产生。在有利于对流维持和发展及环境条件下，飑线对流系统快速东移至江西北部并强烈发展，造成该地区较大范围的雷暴大风天气。入夜后，南支槽东移减弱，对流系统减弱并逐渐消失，此次强对流过程基本结束。

致谢：感谢国家气象中心系统室刘扬提供全国降水、全国降水距平、全国气温距平资料。