2022年7月大氣環流和天氣分析*

徐成鵬 于 超

國家氣象中心，北京 100081

提 要：2022年7月大氣環流主要特征為北半球極渦呈單極型且較常年同期略偏強，中高緯環流呈4波型分布，西太平洋副熱帶高壓較常年同期偏北偏西。7月，全國平均降水量為96.6 mm，較常年同期偏少21%，為1961年以來歷史同期第二少；全國平均氣溫為23.2℃，較常年同期偏高1.0℃，為1961年以來歷史同期第二高。月內有6次區域性暴雨天氣過程，1—7日強降水過程由于受到臺風登陸及減弱后的低壓環流與西風帶系統相互作用，影響我國中東部大部分地區，5次強降水集中在西北地區東部、華北、黃淮、東北地區。月內共有3個臺風生成，較常年同期偏少；經歷2次高溫天氣過程，表現出極端性顯著、影響范圍廣和持續時間長的特點，四川盆地、江南、西北地區東部、新疆的部分地區出現40℃以上高溫天氣，多站日最高氣溫突破歷史同期極值。

1 天氣概況

1.1 降 水

2022年7月全國平均降水量為96.6 mm，較常年同期(121.6 mm)偏少21%，為1961年以來歷史同期第二少(僅高于2015年)(國家氣候中心，2022)。從空間分布看，除內蒙古、新疆、青海、西藏、江南中東部、四川盆地中南部不足100 mm外，我國大部分地區降水量達到100 mm以上，其中內蒙古東北部、東北地區南部、華北西部和南部、黃淮、湖北東部、廣東、海南島等部分地區超過200 mm，蘇皖魯三省交界處、海南島中部局地超過400 mm(圖1)。月降水量與歷史同期相比，西北地區東部、華北西部和南部、黃淮、東北地區南部、內蒙古東北部、廣東北部和西南部、海南島偏多2～5成，其中陜西北部和東南部、山西中部、河南中部、山東南部、遼寧北部偏多1～2倍。新疆東部和西南部、西藏中東部、甘肅北部、內蒙古中西部、四川盆地、云南南部、廣西西部和北部、江南中東部等地偏少5～8成，其中四川、重慶、新疆局地偏少8成以上(圖2)。

圖1 2022年7月全國降水量分布(單位：mm)

圖2 2022年7月全國降水量距平百分率分布(單位：%)

1.2 氣 溫

2022年7月全國平均氣溫為23.2℃，較常年同期(22.2℃)偏高1.0℃，為1961年以來歷史同期第二高(僅次于2017年)(國家氣候中心，2022)。從溫度距平的空間分布來看，除陜西北部、華北西部和南部、黃淮北部氣溫偏低以外，我國大部地區氣溫偏高或接近常年同期，江漢、江淮、江南、西南地區東部、西藏、新疆西部和南部、黑龍江中部和北部、內蒙古東北部氣溫偏高1～2℃，其中四川盆地、浙江、江蘇南部、上海的部分地區偏高2～4℃(圖3)。

圖3 2022年7月全國平均氣溫距平分布(單位：℃)

全國有245個國家氣象站日最高氣溫突破7月歷史極值，其中云南鹽津(44℃)、浙江永嘉(42.9℃)、云南彝良(42.7℃)等98個站持平或突破歷史極值(國家氣候中心，2022)。

2 環流特征與演變

2.1 環流特征

由圖4可見，2022年7月北半球500 hPa極渦呈單極型分布，極渦中心位于北極正中心附近且略偏向阿拉斯加地區一側，中心強度低于544 dagpm。與歷史同期相比，極渦中心強度略偏強，負距平中心值為-2 dagpm。受極渦分布形態影響，北半球中高緯環流呈4波型分布，4個長波槽分別位于中亞、西西伯利亞地區、北美東部和太平洋中部，其中太平洋中部上空低壓系統最強，出現了閉合環流，低壓中心強度為552 dagpm，負距平中心達到-8 dagpm，西西伯利亞地區高空槽強度偏強4 dagpm。在中緯度地區，西太平洋副熱帶高壓(以下簡稱副高)強度較歷史同期基本持平，副高平均脊線位于27°N附近，副高西伸脊點平均位于113°E附近，較常年偏北偏西(張夕迪和孫軍，2018；解晉和周寧芳，2019；羅琪和張芳華，2020；趙威和孫軍，2021)。

圖4 2022年7月北半球500 hPa(a)平均位勢高度場和(b)距平(單位：dagpm)

2.2 環流演變與我國天氣

從歐亞大陸7月各旬500 hPa平均環流形勢場來看，上旬(圖5a)整個歐亞大陸中高緯地區呈一槽兩脊型，西歐、俄羅斯遠東地區存在明顯的高壓脊，中亞至貝加爾湖一帶受寬廣的低壓槽控制。我國中高緯度地區環流總體較為平直，冷空氣活動少、強度弱。副高呈帶狀分布，西伸至江南東部。上旬副高脊線平均位于29°N附近和118°E附近，較常年略偏北偏西。

7月中旬(圖5b)，歐亞大陸中高緯度環流依然呈現一槽兩脊形態，歐亞大陸上空兩個高壓脊分別移至西亞和白令海，其中后者發展成阻塞高壓，中亞低壓槽加深發展為低渦，東移至烏拉爾山附近。中高緯地區環流經向度有所增大，多短波槽活動，給我國北方地區帶來3次降水過程。副高西伸明顯，西脊點到達103°E附近，較常年同期明顯偏西，造成南方地區出現持續性高溫天氣。

7月下旬(圖5c)，里海北部高壓明顯減弱，貝加爾湖低槽有所加深，東西伯利亞至遠東地區受高壓控制，阻塞高壓強度較中旬有所加強，使得西伯利亞中西部地區高空槽東移緩慢，我國中高緯環流經向度有所加大，呈西高東低之勢。副高發展強盛，繼續西伸北抬，與西側伊朗高原至非洲副熱帶高壓相連通。588 dagpm等高線一定程度上切斷了南方的水汽輸送，南方持續出現高溫少雨天氣。

圖5 2022年7月(a)上旬、(b)中旬、(c)下旬500 hPa平均位勢高度(單位：dagpm)

3 主要降水過程

3.1 概 況

7月我國強降水過程較為頻繁，共有6次較大范圍暴雨過程(表1)，其中5次降水過程集中影響北方地區，月降水量較歷史同期相比具有北多南少的特征。上旬，受到臺風登陸及減弱后的低壓環流與西風帶系統相互作用的影響，我國中東部1—7日由南向北出現了一次大范圍持續性的強降水過程。中下旬，伴隨副高北抬西伸并控制江南華南地區，主雨帶移至西北地區東部、華北、黃淮、東北地區。在以上6次強降水過程中，1—7日和26—29日的2次過程降水強度大、持續時間長、影響范圍廣、影響程度重，下文將重點分析這2次過程。

表1 2022年7月大范圍降水過程

3.2 7月1—7日強降水過程

1日08時至8日08時，我國中東部地區經歷較長時間的持續性強降水過程，具有持續時間長、影響范圍廣、累計雨量大、局地小時雨量大的特點。從累計降水量分布來看，華南、江南西部、江漢、黃淮、華北、東北等地區的16個省(自治區、直轄市)出現了100～250 mm的降水，其中廣東、海南島西南部、廣西東部等地的部分地區達到400～580 mm(圖6)。

圖6 2022年7月1日08時至8日08時累計降水量

依據影響系統和降水成因，可以將本次強降水過程分為三個階段。第一階段為1—2日(圖7a)，受到臺風本體和外圍螺旋雨帶影響，海南島、廣東、廣西東部、福建南部等地出現暴雨或大暴雨，其中海南昌江最大日降水量達到476.2 mm，廣東沿海、海南島沿海出現7～9級陣風、局地10～11級。1日20時，臺風暹芭位于海南島東北側的南海洋面上。受副高西側偏南氣流和位于其右側臺風艾莉影響，“暹芭”逐漸向西北方向移動，于2日15時登陸廣東電白，登陸時中心附近最大風力達到12級(35 m·s-1)，中心附近最低氣壓為965 hPa。臺風本體降水表現出一定的不對稱結構，降水主要集中在臺風中心西南側急流區以及東側螺旋雨帶中。從熱力因子和水汽條件來看，華南大部分地區處在高能高濕區，東部整層可降水量達到50～70 mm，對流不穩定能量超過200 J·kg-1。對流發展旺盛，局地小時雨強大，最大雨強達130 mm·h-1。

第二階段為3—4日(圖7b)，副高出現斷裂，臺風暹芭進入廣西境內，在強盛的西南季風引導下緩慢北上，于4日08時減弱為低壓。3日臺風環流持續減弱，降水回波變得松散，主要為臺風本體穩定性降水和其東側、南側螺旋雨帶中的對流性降水，強降水分布在廣東、廣西；4日早晨臺風減弱為低壓并向東北方向移入湖南；4日白天，低壓東側偏南風急流逐漸加強，降水回波在急流前沿輻合區重新發展加強并隨低壓向北移動，強降水隨之北移至廣東、湖南、江西西部、湖北東部。

第三階段為5—7日(圖7c)，減弱后的低壓環流繼續向東北方向移動，逐漸與其北側西風帶系統結合，低壓北側倒槽發展，鋒生作用亦導致上升運動明顯增強。低渦附近整層可降水量達到60～80 mm，低渦東南側對流不穩定能量最大可達到1000 J·kg-1以上。受此影響，黃淮、華北、東北地區等地先后出現較大范圍強降水，其中河南東部和北部、安徽北部、山東西南部和北部、遼寧中部出現大暴雨，河南安陽、鶴壁、信陽及安徽亳州局地有特大暴雨，最大日降水量為316.9 mm，最大小時雨強為90～107 mm·h-1。受低壓尾流影響，華南仍有分散性強降水。

圖7 2022年7月(a)1日20時、(b)3日20時、(c)5日20時500 hPa位勢高度場(等值線，單位：dagpm)、850 hPa風場(風羽)和整層可降水量(陰影)

3.3 7月26—29日強降水過程

26日08時至30日08時，受東移高空槽、低層切變線和低空急流的共同影響，西南地區東部、黃淮、江淮、江漢、華北、東北地區出現一次大范圍的強降水天氣過程。從累計降水量分布來看(圖8)，河北、北京、遼寧、吉林、山東、江蘇等地部分地區累計雨量超過50 mm，局地達100～263 mm，其中河北石家莊深澤(27日212.8 mm)、遼寧阜新(28日208.3 mm)日降水量均突破當地歷史極值。

圖8 2022年7月26日08時至30日08時累計降水量(陰影和等值線)

從27日20時天氣形勢與物理量場配置來看(圖9a)，副高位置偏北偏西，北界移到江淮、江南北部一帶，中高緯度地區500 hPa有高空槽東移至山西、湖北一帶，槽前850 hPa出現持續存在的切變線，后半夜切變線中有低渦生成并發展加強。河北、河南等地整層可降水量在40 mm以上，在低層受東南氣流影響有持續水汽輸送，對流不穩定能量為200～500 J·kg-1。受上述動力系統、充沛水汽供給及一定的不穩定能量條件影響，疊加太行山地形的抬升作用，河北中南部、河南北部出現了暴雨，局地大暴雨。

28日，位于太平洋海面上的副高有所北抬，對低渦東移構成一定阻擋作用，使得低渦系統移動相對緩慢。從28日20時天氣形勢來看(圖9b)，低渦切變線移至遼寧、山東一帶，位于遼寧上空的低空急流明顯加強，在急流東側存在強烈的輻合區。渤海灣為降水過程提供充沛水汽，遼寧西部和北部整層可降水量超過50 mm。本次降水過程具有鋒面型降水的特點，以穩定性降水為主，降水歷時比較長，造成遼寧中西部、吉林西部出現暴雨，遼寧西部局地大暴雨。

圖9 2022年7月(a)27日20時和(b)28日20時500 hPa位勢高度場(等值線，單位：dagpm)、850 hPa風場(風羽)和整層可降水量(陰影)

4 熱帶氣旋活動概況

7月我國南海及西太平洋臺風活躍程度較常年同期平均水平(3.7個)偏弱，總共有3個臺風生成(表2)，均未登陸我國。臺風暹芭于6月30日08時在南海洋面生成，7月2日15時在廣東電白沿海登陸，是今年首個登陸我國的臺風。“暹芭”登陸時中心附近最大風力達12級(35 m·s-1)，是1991年以來初臺登陸強度位列第四的臺風。登陸后“暹芭”向北移動，4日早晨位于廣西東北部，強度進一步減弱，于4日08時停止編號。受“暹芭”影響，1—4日，海南島、廣東、廣西北部和東部、福建南部、湖南中東部、江西西部、湖北中東部等地出現暴雨或大暴雨，局部地區出現特大暴雨。據統計，共出現50個站日降水量達到特大暴雨量級。海南昌江、廣東茂名、廣西欽州最大日降水量分別為 476.2、422.5和336.1 mm，而海南三亞達421.6 mm，突破有氣象記錄以來的歷史極值(327.5 mm，1986年5月20日)。廣東西部沿海、海南島沿海出現10～11級平均風，陣風達13～14級，廣東陽江陽西縣大樹島最大平均風速為39.5 m·s-1(13 級)，最大陣風達45.8 m·s-1(15級)(國家氣候中心，2022)。

表2 2022年7月西北太平洋和南海熱帶氣旋概況

5 高溫天氣

7月全國平均高溫日數(日最高氣溫≥35℃)為5.6 d，較常年同期偏多2.0 d，為1961年以來歷史同期第二多(僅次于2017年)(國家氣候中心，2022)。

隨著副高不斷西伸加強，在大氣晴空輻射和下沉增溫等因素的影響下，7月全國一共發生2次高溫天氣過程。第一階段為5—17日，南方地區出現持續高溫天氣，表現出極端性顯著、影響范圍廣和持續時間長等特點。四川東部、重慶西南部和北部、云南東北部、陜西南部、湖北西北部、江蘇南部、上海、浙江等地最高氣溫超過40℃，云南鹽津局地達44℃，279個國家氣象觀測站日最高氣溫達到或突破當月極值，95個站達到或突破歷史極值。陜西南部、四川盆地、黃淮、江淮、江漢和江南等大部地區高溫日數為10～20 d，陜西東南部、湖北西北部、河南東部、安徽西北部局地超過25 d。第二階段為21—31日，南方地區高溫持續，西北地區東部、四川盆地、華北、黃淮等地出現階段性高溫。江蘇、上海、浙江、福建、江西、安徽、河南南部及新疆南疆盆地等地的部分地區出現40℃以上高溫天氣，日最高氣溫將接近或突破歷史同期極值。此次高溫過程與5—20日南方持續高溫相比，江南東部地區氣溫極端性更強，單日高溫覆蓋范圍更大、影響人口更多。