2018年通化市夏季異常高溫天氣過程分析

張琬婷　賈凡妮　劉國禹　張彤　王智宇　高迎娟

摘要 ? ?本文利用高空和地面觀測資料，分析了2018年7月21日至8月4日通化地區(qū)出現(xiàn)的高溫天氣與環(huán)流形勢特征以及熱力條件之間的關(guān)系。結(jié)果表明，此次高溫天氣是在副熱帶高壓控制下，非絕熱因子及大氣下沉運(yùn)動共同作用下產(chǎn)生的，分析結(jié)果為今后的預(yù)報(bào)工作提供了經(jīng)驗(yàn)與依據(jù)。

關(guān)鍵詞 ? ?夏季高溫;環(huán)流形勢;副熱帶高壓;熱力條件;吉林通化;2018年

中圖分類號 ? ?P423.7 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）16-0159-01

中國東北地區(qū)氣候受東亞季風(fēng)的影響，其中既包括低緯地區(qū)系統(tǒng)的影響，又包括來自中高緯度系統(tǒng)的影響，影響因素繁多且復(fù)雜[1]。近50多年來，東北地區(qū)夏季以普遍變暖為特征，對整個(gè)東北地區(qū)而言，夏季升溫趨勢達(dá)到0.15 ℃/10 a。2018年7月21日至8月4日，通化地區(qū)出現(xiàn)了高溫天氣，此次高溫過程中，部分地區(qū)最高氣溫突破有氣象資料以來的歷史極值，連續(xù)高溫日數(shù)創(chuàng)造歷史新高。本文以最高氣溫≥32.0 ℃為一個(gè)高溫日，通過對地面及高空資料的分析整理，研究了此次高溫天氣的成因。

1 ? ?資料與方法

目前，對于高溫天氣而言，普遍認(rèn)為高溫的形成往往是特定天氣系統(tǒng)產(chǎn)生的，主要有副熱帶高壓、大陸暖高壓和熱低壓等[2]。王小玲等[3]研究指出，中國近100年平均地表氣溫明顯增加，近50年來極端天氣氣候事件頻率和強(qiáng)度也出現(xiàn)了明顯的變化。葉殿秀等[4]利用全國753個(gè)站多年夏季逐日最高氣溫資料分析指出，近50年來我國夏季高溫?zé)崂说念l次、日數(shù)和強(qiáng)度總體呈增多、增強(qiáng)趨勢。本文根據(jù)以往研究經(jīng)驗(yàn)，并利用通化地區(qū)觀測資料，針對此次高溫過程進(jìn)行了成因分析。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?天氣概況

2018年7月21日起，通化地區(qū)部分市、縣開始出現(xiàn)高溫天氣;截至8月4日，通化各縣、市出現(xiàn)自入夏以來最高溫。最高氣溫分別為：輝南縣35.5 ℃，梅河口市36.9 ℃，柳河縣36.6 ℃，通化縣36.5 ℃，通化市36.6 ℃，集安市38.6 ℃。通化地區(qū)各市、縣出現(xiàn)了超過10 d達(dá)到32 ℃以上高溫天氣，最高氣溫刷新歷史極值。

7月21日至8月4日出現(xiàn)了2個(gè)最高溫度峰值區(qū)，分別出現(xiàn)在7月30日前后及8月2日前后，7月25日、26日日最高氣溫明顯下降。通化南部地區(qū)高溫日數(shù)及連續(xù)高溫日數(shù)均較北部地區(qū)多。

2.2 ? ?副熱帶高壓位置分析

副熱帶高壓是高溫天氣形成的主要原因之一。此次高溫過程，通化地區(qū)始終處在副高控制范圍內(nèi)。7月25—26日副熱帶高壓588 dagpm線北界位置有一南落過程，27日后再次北抬。7月25日，全市最高氣溫與前期相比有明顯降低。副高北抬過程對通化地區(qū)的高溫有一定影響。

2.3 ? ?熱力條件分析

為探討副高控制下發(fā)生高溫天氣的熱力條件，根據(jù)溫度變化方程討論影響此次高溫天氣的熱力條件。

2.3.1 ? ?溫度平流對高溫天氣的影響。由于副高所控制的地區(qū)溫度梯度及風(fēng)速都較小，故暖平流值很小。通化地區(qū)最強(qiáng)的高溫過程出現(xiàn)在8月2日前后，以該日為例分析發(fā)現(xiàn)，通化地區(qū)在高溫出現(xiàn)時(shí)段上空暖平流數(shù)值較小且無一定的規(guī)律性，認(rèn)為此次高溫天氣過程中溫度平流因子所起到的作用較小。

2.3.2 ? ?垂直運(yùn)動對高溫天氣的影響。對8月2日的垂直速度場、散度場進(jìn)行分析可知，通化地區(qū)大氣為下沉運(yùn)動區(qū)，且下沉氣流較深厚，自200 hPa高度擴(kuò)散到地面，有明顯的大氣下沉增溫;高空散度為負(fù)值，是輻合區(qū)，低空是輻散區(qū)。在高層輻合、底層輻散的配置下，下沉增溫明顯，促進(jìn)了高溫天氣的形成。

2.3.3 ? ?非絕熱因子對高溫天氣的影響。針對溫度變化方程第三項(xiàng)非絕熱因子項(xiàng)，本文作了以下分析。一是高溫時(shí)段通化市上空云量較少，使得輻射增溫較強(qiáng)，尤其是8月2日，高溫時(shí)段總云量、低云量均為0，此日通化市最高氣溫達(dá)36.3 ℃。二是高溫時(shí)段相對濕度較低，空氣中水汽含量較少。8月2日平均相對濕度僅為27%。7月31日，13：00—14：00通化市溫度有明顯下降，而此時(shí)濕度為63%，明顯高于高溫時(shí)段其他時(shí)次的濕度。溫度變化與空氣中水汽含量的多少有關(guān)。三是高溫時(shí)段風(fēng)速較小。湍流交換的強(qiáng)弱在很大程度上決定了風(fēng)速的大小，而湍流交換會將地面熱量傳至上層大氣，使得地面降溫。風(fēng)速較小時(shí)湍流較弱，熱量的向上傳輸不明顯，有利于地面升溫。

3 ? ?結(jié)論

（1）2018年7月23日至8月4日通化地區(qū)出現(xiàn)的高溫天氣是在副熱帶高壓的控制下，由顯著的下沉運(yùn)動以及云、風(fēng)、濕度等非絕熱因子相互配合、共同作用而產(chǎn)生。

（2）此次高溫過程與副熱帶高壓較歷年位置明顯北抬有關(guān)。我國西部東移的大陸暖高壓對通化地區(qū)出現(xiàn)高溫天氣有一定的積極作用。在副熱帶高壓控制下，溫度梯度比較小，風(fēng)速不大，平流的作用不明顯。溫度平流并非此次高溫天氣出現(xiàn)的主要原因。

（3）在副熱帶高壓控制下的通化地區(qū)，大氣有明顯的下沉運(yùn)動，高層輻合、底層輻散，使氣流下沉增溫明顯，促進(jìn)了地面氣溫的升高。

（4）非絕熱因子對于高溫的產(chǎn)生有一定作用。在晴空少云的情況下，由于太陽晴空輻射引起地面升溫，對高溫的出現(xiàn)有積極作用;空氣相對濕度小、水汽少及風(fēng)速較小也更利于出現(xiàn)高溫天氣。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 李宗昊，房一禾.東北夏季氣溫的大尺度環(huán)流影響因子分析[J].氣象科技，2016，44（6）：965-971

[2] 馮德花，蔣躍林，楊太明.沿淮地區(qū)高溫?zé)岷Ψ植继卣骷捌鋵λ井a(chǎn)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（16）：9680-9682.

[3] 王小玲，丁一匯.2010年夏季歐亞異常阻高演變過程及對天氣氣候的影響[J].氣象，2013，39（9）：1089-1095.

[4] 葉殿秀，尹繼福，陳正洪.1961—2010年我國夏季高溫?zé)崂说臅r(shí)空變化特征[J].氣候變化研究進(jìn)展，2013，9（1）：15-20.