QXT 747-2025 东北冷涡判别标准立项发展报告

东北冷涡判别标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:IdentificationCriterionforNortheastColdVortex摘要东北冷涡是影响我国东北地区乃至中高纬度地区天气气候的关键环流系统，其准确判别对于灾害性天气预报、短期气候预测及农业生产气象服务具有重要意义。然而，长期以来，由于业务实践中对东北冷涡的判别依据、方法及标准缺乏统一规定，不同业务单位、科研机构在冷涡识别结果上存在显著差异，严重制约了相关预报预警服务的规范化和精细化发展。为有效解决上述问题，依据《中华人民共和国气象法》和《气象标准化管理办法》的相关要求，中国气象局组织制定了气象行业标准《东北冷涡判别》（QX/T747-2025），并于2025年3月7日发布，自2025年5月1日起正式实施。该标准系统规定了东北冷涡的判别条件、判别方法和判别流程，给出了冷涡中心位置的确定方法、强度等级划分指标以及生命史判别规则，填补了我国在东北冷涡判别领域的标准空白。本报告围绕该标准的立项背景、编制原则、关键技术内容及应用前景进行全面阐述，旨在为标准宣贯实施和相关技术研究提供参考。关键词：东北冷涡；气象标准；QX/T747-2025；判别方法；天气系统识别；标准化AbstractTheNortheastColdVortex(NECV)isacriticalcirculationsystemaffectingweatherandclimateoverNortheastChinaandevenmid-to-highlatituderegions.AccurateidentificationoftheNECVisofgreatsignificancefordisastrousweatherforecasting,short-termclimateprediction,andagriculturalmeteorologicalservices.However,foralongtime,thelackofunifiedregulationsontheidentificationbasis,methods,andcriteriafortheNECVinoperationalpracticehasledtosignificantdiscrepanciesinidentificationresultsamongdifferentoperationalunitsandresearchinstitutions,severelyconstrainingthestandardizationandrefinementofrelatedforecastingandwarningservices.Toeffectivelyaddresstheseissues,inaccordancewiththerequirementsoftheMeteorologicalLawofthePeople'sRepublicofChinaandtheMeasuresforMeteorologicalStandardizationAdministration,theChinaMeteorologicalAdministrationorganizedthedevelopmentofthemeteorologicalindustrystandard*IdentificationCriterionforNortheastColdVortex*(QX/T747-2025),issuedonMarch7,2025,andimplementedfromMay1,2025.Thisstandardsystematicallyspecifiestheidentificationconditions,identificationmethods,andidentificationproceduresfortheNECV,andprovidesmethodsfordeterminingthevortexcenterposition,intensityclassificationindicators,andlifecycleidentificationrules,fillingthestandardgapinthefieldofNECVidentificationinChina.Thisreportcomprehensivelyelaboratesontheprojectbackground,compilationprinciples,keytechnicalcontents,andapplicationprospectsofthestandard,aimingtoprovidereferencesforstandardimplementationandrelatedtechnicalresearch.Keywords:NortheastColdVortex;MeteorologicalStandard;QX/T747-2025;IdentificationMethod;WeatherSystemIdentification;Standardization一、引言1.1研究背景与意义东北冷涡是活动在我国东北地区及其附近上空的一种深厚冷性涡旋系统，是东亚中高纬度大气环流的重要组成部分。统计研究表明，东北冷涡一年四季均可出现，其中以夏季（6—8月）最为频繁，平均每年夏季可出现约15—20个冷涡过程。该系统具有持续时间长、影响范围广、天气现象复杂等特点，常引发东北地区持续性低温、连阴雨、冰雹、雷暴大风、强降水等灾害性天气，对农业生产、交通运输、电力供应以及人民生命财产安全构成严重威胁。与此同时，东北冷涡也是东北地区夏季降水的重要影响系统之一，其活动频率和强度变化与东北地区的旱涝分布密切相关。准确识别和跟踪东北冷涡的发生、发展、维持和消亡过程，是做好东北地区灾害性天气预报预警和短期气候预测的重要基础性工作。1.2立项必要性尽管东北冷涡在业务预报和科学研究中备受关注，但在实际工作中，东北冷涡的判别长期存在以下突出问题：一是判别依据不统一。国内外关于东北冷涡的定义和判别指标各有差异。国外研究多采用500hPa位势高度场上闭合低中心配合冷中心的方法进行识别，而国内业务实践中有的以850hPa温度场冷中心配合500hPa高度场低涡为依据，有的仅凭天气图经验判断，缺乏统一的客观判别标准。二是判别方法主观性强。传统的冷涡判别高度依赖预报员的人工经验和主观判断，不同预报员对同一环流形势是否构成东北冷涡可能得出截然不同的结论，影响了预报业务的一致性和准确性。三是缺乏量化指标支撑。长期以来，东北冷涡的判别缺乏明确的量化指标体系，如冷涡中心强度的界定、闭合等高线的选取标准、冷中心与高度场低中心的配置关系等均无统一规定，给自动化识别和客观化预报带来困难。因此，制定统一的《东北冷涡判别》气象行业标准，对于规范业务判别流程、提升预报服务一致性、促进科研成果业务转化具有重要意义。1.3编制依据本标准的编制严格遵循以下法律法规和政策文件：-《中华人民共和国气象法》（2016年修正）第三十条关于气象行业标准的有关规定；-《气象标准化管理办法》（中国气象局令第27号）；-《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》（GB/T1.1—2020）；-《标准编写规则第2部分：符号标准》（GB/T20001.2）等相关基础标准；-《气象标准制修订项目管理办法》及中国气象局政策法规司关于行业标准制修订的相关规定。二、标准编制原则与过程2.1编制原则本标准在编制过程中遵循以下基本原则：（1）科学性。充分总结和吸收国内外关于东北冷涡的研究成果和业务实践经验，确保标准技术内容的科学性和准确性。标准编制组系统梳理了近40年来国内外关于东北冷涡的定义、判别指标和识别方法的研究文献，结合我国气象业务实际，确定了科学合理的判别指标体系。（2）可操作性。标准内容充分考虑业务应用的可行性和便捷性，各项判别条件均给出明确的量化指标和操作流程，便于各级气象业务人员理解和执行。判别所需的气象要素资料均可在现行业务体系中便捷获取，无需额外的观测设备和计算资源。（3）兼容性。标准在制定过程中充分衔接现有气象业务技术体系，与《短时天气预报》（GB/T27965）、《天气预报基本术语》（QX/T451）等已发布标准保持协调一致，同时兼顾数值预报产品应用和人工分析判别的不同需求场景。（4）先进性。标准在总结成熟业务经验的基础上，积极吸收近年来东北冷涡研究的新成果、新方法，引入客观量化的判别指标，体现当前技术水平的发展趋势，为未来自动化识别技术的应用预留空间。2.2编制过程本标准的编制工作经历了以下主要阶段：（1）预研阶段（2022年1月—2022年6月）。编制组系统收集和整理国内外东北冷涡研究成果和业务实践资料，对现有判别方法和指标进行对比分析，完成标准立项可行性论证。（2）立项阶段（2022年7月—2022年12月）。经中国气象局政策法规司组织专家评审，标准正式列入气象行业标准制修订计划项目，确定标准名称为《东北冷涡判别》。（3）起草阶段（2023年1月—2023年10月）。编制组在广泛调研和资料分析基础上，完成标准草案的编写工作。草案形成后，通过多种方式征求国家气象中心、沈阳中心气象台、吉林省气象台、黑龙江省气象台、中国科学院大气物理研究所、北京大学等业务和科研单位专家意见，先后召开多次专家咨询会和研讨会。（4）征求意见阶段（2023年11月—2024年4月）。标准草案通过全国气象标准化技术委员会秘书处向行业内广泛征求意见，共收到反馈意见80余条。编制组逐条研究处理意见，对标准文本进行多次修改完善，形成标准送审稿。（5）审查报批阶段（2024年5月—2025年3月）。2024年下半年，全国气象标准化技术委员会组织召开标准审查会，专家组一致同意标准通过审查。2025年3月7日，中国气象局正式发布该标准，标准编号为QX/T747-2025，自2025年5月1日起实施。三、标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了东北冷涡判别的判别条件、判别方法和判别流程等核心技术内容，适用于气象业务和气象服务中对东北冷涡的判别、统计和分析，也适用于科研、教学及相关行业对东北冷涡活动的识别应用。3.2术语和定义标准对以下关键术语进行了规范定义：东北冷涡：活动于我国东北地区及附近区域（约35°N—60°N，115°E—145°E范围内），在对流层中高层（以500hPa等压面为主要表征层次）具有闭合低值系统的冷性深厚涡旋，且具有准静止性或移动缓慢的特征。冷涡中心：东北冷涡在500hPa位势高度场上闭合等值线所包围的低压中心位置。冷涡强度：反映东北冷涡系统强弱程度的量度指标，以冷涡中心500hPa位势高度值距平或冷中心温度值来表征。冷涡生命史：从冷涡中心首次满足判别条件（生成）至不再满足判别条件（消亡）的持续时间。3.3判别条件标准规定，东北冷涡的判别须同时满足以下四个基本条件：（1）高度场条件。在500hPa位势高度场上，在关键区内存在至少一条闭合等值线，且该闭合等值线所围区域内存在完整的低压中心。闭合等值线选取间隔为4dagpm（位势什米），以能完整包围低中心的最小闭合线为判别依据。（2）温度场条件。与500hPa高度场低中心相对应，在500hPa或对流层中层存在明显的冷性结构，即涡旋中心区域温度明显低于其周围环境温度，冷中心与高度低中心基本重合或配置合理，偏差不超过5个经距或纬距。（3）冷性结构条件。冷涡系统需具有深厚的冷性结构特征，即冷中心在垂直方向上具有一定的伸展深度，500hPa温度场上存在闭合冷中心或明显的冷舌伸入涡旋区域，确保系统具有斜压性特征。（4）持续时间条件。上述三条条件需至少持续24小时以上，即冷涡系统在500hPa高度场上维持闭合低值系统且具有冷性结构的时间不少于24小时，以区别于快速移动的短波槽或过境性低涡。3.4判别方法（1）资料要求。判别所用资料为高空探测资料（探空观测）或数值预报分析场资料，水平分辨率不低于1.0°×1.0°，垂直层次包含500hPa，时间分辨率为逐日（至少每12小时一次）。（2）关键区定义。标准将东北冷涡判别关键区定义为35°N—60°N、115°E—145°E的矩形区域。冷涡中心须位于该关键区域内方予以判别。（3）冷涡中心确定。在500hPa位势高度场上，寻找闭合等值线内的位势高度最低值点。若存在多个同等低值点，则取闭合等值线几何中心为冷涡中心。中心位置以经纬度表示，精确到0.1°。（4）强度等级划分。标准将东北冷涡按强度划分为三个等级：-一般冷涡：500hPa冷涡中心位势高度距平为-4dagpm至0dagpm，或冷中心温度距平为-4°C至0°C；-较强冷涡：500hPa冷涡中心位势高度距平为-8dagpm至-4dagpm，或冷中心温度距平为-8°C至-4°C；-强冷涡：500hPa冷涡中心位势高度距平低于-8dagpm，或冷中心温度距平低于-8°C。（5）生命史判别。冷涡生命史的起算时间为首次满足全部判别条件的观测时次（08时或20时，北京时），终止时间为最后一个满足判别条件的观测时次。生命史以小时计，精确到整数。3.5判别流程标准在附录中给出了东北冷涡判别的标准流程图。判别流程包括以下主要步骤：资料准备与质量检验→500hPa高度场闭合等值线扫描→低中心初步识别→温度场冷中心配置检验→关键区范围校验→持续时间判定→强度等级划分→判别结果输出。每个步骤均给出具体操作方法和判定标准，便于业务人员规范操作。四、主要参与编制单位4.1编制单位概况本标准主要由沈阳区域气候中心牵头起草，吉林省气象台、黑龙江省气象台、国家气象中心、中国科学院大气物理研究所等单位共同参与编制。4.2主要编制单位介绍——沈阳区域气候中心沈阳区域气候中心（以下简称“中心”）是中国气象局设立的东北区域气候业务和科研机构，依托辽宁省气象局运行管理，承担东北区域气候监测、预测、评价及气候变化研究等业务工作，同时负责东北区域气象标准化技术支撑。中心现有专业技术人员60余人，其中正研级高级工程师8人、高级工程师25人，具有博士学位人员12人。中心设有气候预测室、气候监测评估室、气候变化研究室和标准化技术室等部门，拥有一支兼具深厚理论基础和丰富业务经验的研究团队。在东北冷涡研究领域，中心具有长期的业务积累和科研积淀。早在20世纪80年代，中心前身沈阳中心气象台便开始系统开展东北冷涡活动的统计分析和预报技术研究，建立了东北冷涡个例历史数据库。近年来，中心先后承担了国家自然科学基金项目“东北冷涡活动的气候学特征及其与东北夏季降水的关系研究”、中国气象局关键技术发展项目“东北冷涡客观识别技术及业务应用”等多项科研课题，在东北冷涡的识别技术、活动规律、天气影响及预测方法等方面取得了一系列重要成果，发表了相关学术论文30余篇，为标准的制定奠定了坚实的研究基础。4.3其他参与单位及分工吉林省气象台和黑龙江省气象台作为东北冷涡直接影响区的业务单位，负责提供本省冷涡天气过程的业务个例验证和判别指标的适应性分析，从实际预报服务需求角度对标准内容提出修改意见建议。国家气象中心作为国家级天气预报业务指导中心，参与标准技术框架的论证和审查，确保标准与国家级业务体系的衔接一致性。中国科学院大气物理研究所在标准编制过程中承担了国内外研究成果的系统梳理和科学论证工作，为判别指标的确定提供了理论支撑。五、标准实施的意义与应用前景5.1标准实施的预期效益（1）统一判别标准，提升业务一致性。标准的发布实施将从根本上解决长期以来东北冷涡判别过程中存在的主观性强、标准不一问题，使不同地区、不同预报员对同一环流形势的判别结果趋于一致，有效提升气象业务的规范化和标准化水平。（2）促进客观化识别技术发展。标准提供的量化判别指标为东北冷涡的自动化识别和客观化追踪提供了明确的技术依据，有利于推动人工智能、机器学习等新技术在冷涡识别领域的应用，促进从人工经验判别向智能客观判别的技术转型。（3）增强防灾减灾能力。统一的冷涡判别标准有助于提高对冷涡相关灾害性天气的监测预警能力，为各级政府和社会公众提供更加准确的预报预警信息服务，有效减少人员伤亡和经济损失。（4）推动气候监测与科研创新。标准规范的冷涡判识方法将为东北冷涡的气候统计特征分析、长期变化趋势研究以及冷涡与区域气候异常关系研究提供统一的基础数据集，有力推动相关学科领域的科研创新。5.2应用前景展望在标准