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基于国家气象信息中心提供的逐日降水资料和欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的ERA5再分析资料,采用统计分析、三维波作用通量和因果信息流分析等方法,对中国东北地区1950-2019年5-9月的冷涡活动及冷涡暴雨的时空特征、异常环流结构及其影响机理进行了系统的分析与讨论。本文取得如下结论:针对已有的东北冷涡客观识别方法,进行了冷涡持续时间的优化和调整,能够包含更多导致东北地区暴雨天气的冷涡,同时使用了更高分辨率的资料,可以更为客观和规范的表征东北冷涡活动的精细特征。通过优化后的计算机客观识别、追踪方法,建立了1950-2019年70年的东北冷涡全序列的信息数据库。按照已有东北冷涡地理位置的分类,划分为北涡(50-60°N)、中涡(40-50°N)、南涡(35-40°N)3类,并针对三类涡型的冷涡活动进行了时空分布的统计。其中北涡的活动天数和发生频次最多,中涡次之,南涡最少。北涡、中涡和南涡的活动天数均呈上升趋势。东北冷涡活动天数和冷涡发生频次最多的区域位于中国内蒙古与俄罗斯接壤处。北涡和南涡活动天数和发生频次均具有年际变化和年代际变化。中涡活动天数和发生频次具有显著的年际变化,其发生频次具有年代际变化特征。三种涡型的持续性活动与大气环流的异常分布密切相关。乌拉尔山和鄂霍茨克海阻塞高压的双阻形势有利于北涡活动,贝加尔湖和鄂霍茨克海阻塞高压的双阻形势有利于中涡活动,鄂霍茨克海阻塞高压有利于南涡活动。初夏5-6月和盛夏7-8月北涡表现为纬向欧亚(EU)型遥相关,北涡在初秋9月和平均5-9月,南涡在初秋9月则均为纬向的欧亚(EU)型和经向的典型的东亚-太平洋(EAP)遥相关型共同影响;初夏5-6月、盛夏7-8月和平均5-9月,中涡和南涡类似,结构均为经向的东亚-太平洋(EAP)遥相关型。副热带高空急流加强有助于三种涡型的冷涡发生频次增多。北涡、中涡的水平波作用通量和垂直波作用通量分布特征类似,南涡的波作用通量频散特征与北涡和中涡差异较大。在经向和纬向上都与遥相关型有较好的一致性,从而从遥相关型和三维波作用通量两方面揭示了东北冷涡异常活动的重要的高低频变化的影响机制。东北冷涡是引起东北地区暴雨的重要天气系统。1961-2019年5-9月东北地区冷涡影响下的暴雨占所有发生暴雨站次的63.56%。东北冷涡暴雨的空间分布呈偶极子模态,并具有显著的上升趋势以及年际变化特征。此外,其月际变化也有较大差异,其中东北冷涡暴雨频次在5月份最少,7月份最多。2000年以来东北地区冷涡暴雨和冷涡大暴雨的极端降水事件频发。因果信息流和合成分析表明,冷涡暴雨异常多年期间,初夏5-6月,对流层高层南支急流为偏西气流,北支为偏东气流,东北地区有来自日本海的西北气流,对流层低层中高纬度为气旋性环流,西南气流输送较强;盛夏7-8月,对流层高层北支偏西气流较强,高原上空为气旋性环流。对流层中低层来自西太平洋副热带高压后部的偏东气流和低层西南急流加剧了东北地区气旋性环流的辐合;进入9月,对流层高层北支偏东气流和来自高原的偏西气流强盛,在东北地区形成气旋性环流中心,低层有来自孟加拉湾和阿拉伯海的西南气流辐合;5-9月,对流层高层北支急流为反气旋性环流,在日本海东部的偏北气流、来自乌拉尔山的西北气流和西南急流辐合,低层辐合和高层辐散的垂直运动特征,成为东北地区冷涡暴雨的显著动力条件,以上和遥相关型和波列变化密不可分。1961-2019年5-9月同期北大西洋海温年代际振荡指数AMO指数、同期海表面温度SST和东北地区的冷涡暴雨具有高度显著的正相关性,正AMO指数导致东北冷涡暴雨偏强,反之亦然。西太平洋暖池区域海温偏暖时,波列传导作用后,通过影响大气环流的变化,从而导致东北地区冷涡暴雨的降水量增多。地形对东北地区冷涡暴雨的影响主要表现在强迫抬升及促进水汽辐合和凝结潜热释放。综上,揭示了南亚季风、阻塞环流形势等大气环流因子以及西太平洋暖池海温、长白山地形等对东北地区冷涡暴雨的多角度的影响与联系,东北地区冷涡暴雨的影响机制是极端天气气候事件研究的重要科技支撑,对中国东北地区的粮食安全及经济社会发展有重要意义。