美国龙卷风与温带气旋的气候学关系
大气与海洋物理
2025-07-24 v1
摘要
龙卷风每年在美国造成数十亿美元的损失，是与天气相关的主要死因之一。已知龙卷风频繁形成于温带气旋（ETCs）的暖区中，但量化这两种现象的气候学关系及其协变性的研究相对较少。本研究利用1980-2022年的龙卷风历史数据库和逐小时ETC中心数据，分析了F/EF1+级龙卷风相对于ETC的气候学特征（ETCTORs）。大多数龙卷风（72%）广泛发生于ETC中心东南方向2000km范围内，中位数距离约为500km。在这些龙卷风中，69%发生于6次以上的龙卷风爆发事件中。其空间分布和相对于ETC的分布在不同强度级别下相似。在整个季节循环中，龙卷风随ETC和急流向南北移动，并且在冬季（76%）当急流和ETC最强时，龙卷风与ETC的关联更为显著，而在夏季（38%）急流和ETC最弱时关联较弱。最后，龙卷风与产生龙卷风的ETC位置的中位数在年际尺度上表现出强烈的协变性。产生龙卷风的ETC的长期东移趋势与近期研究中发现的龙卷风东移趋势一致，表明这一迁移可能由ETC路径的空间偏移所驱动。本研究揭示了美国龙卷风与ETC活动之间的强关联，表明在变暖世界中需要更深入地分析ETC在生成龙卷风环境中的作用。
引用
@article{arxiv.2507.16975,
title = {The Climatological Relationship Between United States Tornadoes and Extratropical Cyclones},
author = {Lauren Kiefer and Daniel Chavas and Michelle Gore and Daniel Dawson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.16975},
year = {2025}
}