李璇 于芳健 余克勤 王宏超 于躍 劉丹丹

摘要:利用2019年5月23日~24日地面實況觀測資料、地面及高空天氣圖及物理量場分析了此次高溫天氣過程。結果表明:高空圖上強暖脊控制,并配合內蒙古中部地區東移的暖中心是造成高溫天氣的主要原因。高層到低層強烈的下沉氣流引起的絕熱增溫及晴空輻射和地形作用,也是高溫天氣形成的重要因素。
關鍵詞:朝陽地區;高溫;下沉氣流;垂直速度
中圖分類號: P458? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:? A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI編號:? ?10.14025/j.cnki.jlny.2019.22.080
高溫是我國夏季常見的災害性天氣,尤其對于降水較少的北方地區,更是造成了嚴重的經濟損失。朝陽市位于遼寧西部地區,屬于北溫帶大陸性季風氣候。年降水量偏少,日照充足,高溫天氣出現日數較多。因此,分析高溫天氣過程的成因及變化特征有著深遠的意義,對于高溫天氣的預報有著較好的指示作用。
1 高溫天氣實況
2019年5月23日~24日朝陽地區出現連續高溫天氣,其中,5月24日朝陽市7個國家站最高氣溫均超過35℃(見表1),25個鄉(鎮)最高氣溫超過40℃,朝陽縣東大屯最高氣溫達到41.8℃。多地最高氣溫超過歷史同期極值。
2 影響系統分析
2.1高空形勢
5月23日200hPa圖上整個東北地區位于高壓脊前強的西北氣流控制。風速可達30m/s以上,為高空急流區。從23日~24日500hPa高空圖上可知,整個歐亞大陸環流形勢為兩槽一脊。貝加爾湖以西為淺槽控制,貝湖附近及河套地區受冷槽控制,槽緯向度較大,從25°N~35°N,東北及華北大部分地區處于槽前脊后,西南暖濕氣流中。朝陽地區受高壓脊控,且有溫度脊相配合。700hPa高空圖上可知,河套地區至西南地區為深槽控制,槽前暖濕西南氣流從西南至江南地區可輸送到東北地區,東北地區受高脊控制,位于暖濕的西南氣流區。
從23日~24日850hPa圖上可見,朝陽地區受高壓脊控制,并處于高壓脊線的中心位置。且內蒙中部地區為強盛的暖中心控制,中心最高溫度可達32℃。受西南氣流的影響,暖中心逐漸東移,強溫度影響中心逐漸擴大,在24日移動到東北地區西部,位于朝陽地區附近,24日朝陽溫度達到最高,出現極端的高溫天氣。
2.2地面形勢
由23日~24日地面圖分析可知,23日~24日朝陽地區受地面熱低壓的控制,并且低壓帶比較穩定少動,暖濕的西南氣流一直向北輸送,朝陽地區的等壓線比較稀疏,風力也較小。可見從衛星云圖上也可知,23日~24日朝陽地區天空狀況較好,尤其是升溫時段無云的影響,輻射增溫比較明顯。且前期溫度也較高,為24日出現極端高溫天氣提供較好的基礎溫度。
3 物理量診斷分析
3.1垂直速度場
選取5月24日14時沿41°N和120°E分別做垂直速度的垂直剖面圖(圖略),整個暖區由下沉氣流控制,且下沉氣流比較強盛,自中高層至近地層都為下沉氣流,層結較穩定,下沉氣流發展深厚。下沉氣流最大值位于300hPa左右,強度可達5.9×10-2hPa·s-1。
表明整層深厚、持續的下沉氣流伴隨絕熱增溫和晴空區的輻射增溫,對高溫天氣的發展與維持比較有利[1-4]。
3.2渦度場
選取最高溫度出現的24日渦度場,沿41°N和120°E分別做渦度場的垂直剖面圖(圖略),低層和中高層存在渦度的負值區,渦度負值的大值區出現在近地層,最大值可達-20×10-5s-1。由上可以說明渦度負值區是由高層擴散到底層,有強烈的下沉運動,利于高層的暖脊和地面的暖高壓發展。
3.3溫度平流
分析23日及24日700hPa和850hPa溫度平流可知,23日內蒙古地區中部存在暖中心,且溫度平流不斷加強擴散,暖中心逐漸東移,至24日午后暖中心位于東北地區西部,朝陽地區受暖平流影響,導致了高溫天氣的發生。
4 地形的影響
朝陽地區西高東低,西部地勢較高。當高空偏西氣流強盛時,氣流下山,在山的背風坡出現焚風效應,導致背風坡溫度升高,對這次高溫天氣也起到增幅作用。
5 結語
23日~24日東北及華北大部分地區處于槽前脊后,在西南暖濕氣流中,高空槽徑向度大,暖濕氣流從南向北輸送。朝陽地區受高壓脊控制,且有溫度脊相配合。
由垂直速度剖面圖和渦度剖面圖可知,從高層至近地層都為下沉氣流,層結穩定,天空狀況較好,利于絕熱增溫和晴空輻射。
受溫度平流加強和擴散的影響,朝陽地區受暖平流控制,導致了此次高溫天氣。地形對高溫天氣也起到增幅作用。
參考文獻
[1]劉佳,宋自福.一次高溫天氣過程分析[J].氣象與環境科學,2012,(s1).
[2]謝莊,崔繼良,劉海濤,等.華北和北京的酷暑天氣Ⅰ.歷史概況及個例分析[J].氣候與環境研究,1999,4(04).
[3]孫建華,陳紅,趙思雄,等.華北和北京的酷暑天氣Ⅱ.模擬實驗和機理分析[J].氣候與環境研究,1999,4(04).
[4]史印山,谷永利,林艷.京津冀高溫天氣的時空分布及環流特征分析[J].氣象,2009,35(06):63-69.
作者簡介:李璇,本科學歷,助理工程師,研究方向:天氣預報。