一次連續(xù)異常高溫天氣診斷分析

徐明偉，李春燕，周鑫

（牡丹江市氣象局，黑龍江牡丹江 157000）

一次連續(xù)異常高溫天氣診斷分析

徐明偉，李春燕，周鑫

（牡丹江市氣象局，黑龍江牡丹江 157000）

利用常規(guī)資料及數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，分析2010年6月24～27日牡丹江地區(qū)的連續(xù)高溫天氣過程的天氣形勢演變，總結(jié)出現(xiàn)高溫天氣主要是受高空穩(wěn)定的大陸暖高壓、輻射增溫、下沉絕熱增溫、850 hPa有24℃以上的暖中心、高溫出現(xiàn)前一天14:00氣溫偏高等因素的影響。

異常高溫；大陸高壓；暖脊

1 引言

全球氣候變化以變暖為主要特征，氣候變暖導(dǎo)致了高溫等極端天氣氣候事件的頻頻發(fā)生，高溫天氣出現(xiàn)的頻數(shù)逐年增多，強(qiáng)度逐漸增大，危害日趨嚴(yán)重。關(guān)于高溫天氣,國內(nèi)學(xué)者已有較多的研究。晁淑懿[1]對大陸高壓和副高的影響做了統(tǒng)計(jì)分析,曹鋼鋒[2]將高溫天氣分為干熱型和濕熱型,即受大陸暖高壓控制下的干熱型和受西太平洋副高控制下的濕熱型，以上研究加深了我們對夏季高溫的認(rèn)識。牡丹江市地處北溫帶亞歐大陸東緣中高緯度，氣候類型屬中溫帶大陸季風(fēng)氣候，其氣候特點(diǎn)是：冬季多雪寒冷漫長，夏季溫?zé)岫嘤晁杭径囡L(fēng)干燥，秋季暫短降溫迅速。在初夏連續(xù)3 d出現(xiàn)36℃以上的高溫情況在歷史資料中是沒有出現(xiàn)過的。本文利用常規(guī)資料及數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品，對此次異常高溫天氣進(jìn)行診斷，可為以后同類高溫天氣預(yù)報(bào)提供一些參考。

2 實(shí)況資料

2010年6月24～26日，牡丹江的日最高氣溫連續(xù)3 d超過36℃，26日最高氣溫達(dá)37.9℃，超過6月份有記錄以來歷史最高值（36.3℃），僅次于1997年7月24日38.4℃的歷史最高紀(jì)錄，牡丹江其它各縣（市）大部分站點(diǎn)日最高氣溫都在35℃以上。6月15～22日出現(xiàn)了連續(xù)性的降水，雨量不大；23～26日無降水，27日無降水，之后出現(xiàn)了連續(xù)一周的降水。

3 高空形勢場

高溫天氣出現(xiàn)時(shí)，整個(gè)地區(qū)由暖氣團(tuán)組成的高氣壓控制，且持續(xù)時(shí)間長，約6 d左右。上空受穩(wěn)定的暖高脊控制，天氣晴好，使得強(qiáng)烈的太陽輻射長時(shí)間作用于地面，地表積累大量的熱能，導(dǎo)致氣溫急劇上升，達(dá)到高溫天氣標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 500hPa天氣形勢

分析500 hPa圖上，中高緯屬于兩槽一脊型，（圖1）高壓脊線位于內(nèi)蒙古東部，西支槽前暖平流使高壓脊不斷發(fā)展，且脊線向東傳播，牡丹江市處于東亞大槽后部暖高壓脊前西北氣流中，紅外云圖也可以看出該地區(qū)天氣晴好，空氣干燥，26日西太平洋副熱帶高壓5.84×103gpm控制在35°N附近，副高西伸北抬與大陸暖高壓合并，高空受大陸暖高壓脊及暖平流作用，使最高氣溫上升到最高37.8℃。27日山東半島低渦發(fā)展，牡丹江市在低渦北部轉(zhuǎn)為弱冷平流，偏東暖濕氣流帶來水汽條件，相對濕度增大，溫度略有回落。綜合以上分析，此次高溫天氣主要是由高空暖脊穩(wěn)定維持并加強(qiáng)，高壓系統(tǒng)區(qū)存在較強(qiáng)的下沉運(yùn)動，而下沉運(yùn)動引起了較強(qiáng)的輻射增溫和下沉絕熱增溫引起的。

圖1 6月24日08:00 500 hPa高度場

3.2 750hPa天氣形勢

分析中低空相對濕度的分布可以看出，低層都為相對濕度低值區(qū)，即在此區(qū)域空氣非常干燥，這和該區(qū)強(qiáng)烈的下沉運(yùn)動有關(guān)，從高溫區(qū)向外相對濕度逐漸增大。高溫出現(xiàn)前一天及當(dāng)天700 hPa，東北地區(qū)有小高壓生成發(fā)展（見圖2），6月24日08:00 500 hPa在大陸暖高壓控制的環(huán)流背景下，700 hPa在中國東北地區(qū)北緯45°N附近有3.12×103gpm的小高壓發(fā)展，在東北地區(qū)盛行下沉氣流，天空云量較少，白天太陽短波輻射強(qiáng)，有利于地面輻射增溫，在下沉氣流絕熱增溫和輻射增溫的共同作用下，導(dǎo)致牡丹江出現(xiàn)范圍廣、強(qiáng)度大的高溫天氣。

3.3 850hPa天氣形勢

圖2 6月24日20:00 700 hPa高度場

850 hPa溫度場上（圖3），我們可以看出24～26日，我國北方大部為一干區(qū),相對濕度較低,同時(shí)自西向東存在較強(qiáng)溫度梯度,溫度場一直非常穩(wěn)定的從新疆延伸到東北地區(qū)，西北、蒙古，東北地區(qū)都受其控制。這樣暖空氣在越過牡丹江西部山脈后沿背風(fēng)坡下沉,會帶來較強(qiáng)的干絕熱增溫,導(dǎo)致氣溫升高。此時(shí)牡丹江市處在20℃以上暖脊區(qū)，溫度露點(diǎn)差為6～8℃，這說明濕度小，缺乏降水條件，使得高溫持續(xù)，形成此次連續(xù)高溫天氣。

圖3 6月24日～26日850 hPa溫度場

4 地面要素分析

地面形勢場上,在牡丹江高溫天氣出現(xiàn)的前2 d,我國新疆東部-內(nèi)蒙古西部開始形成一個(gè)熱低壓帶,同時(shí)地面出現(xiàn)小范圍高溫區(qū)。隨后地面低壓區(qū)與中高層暖高壓脊一道開始加強(qiáng)并東移,在內(nèi)蒙古西部形成閉合熱低壓,高溫區(qū)范圍隨之?dāng)U大。圖4為24日地面氣壓形勢，高空暖脊前部地面圖對應(yīng)高壓，牡丹江處于高壓后頂部，地面為西南風(fēng)，24～26日3 d 14:00相對濕度均<26%，空氣中水汽含量少，高溫過程以炎熱為主，牡丹江高溫天氣過程受大陸高壓和副熱帶高壓兩個(gè)天氣尺度系統(tǒng)影響，促進(jìn)了此次連續(xù)高溫天氣的形成。分析前一日各站最高氣溫Tmax可知，在高溫出現(xiàn)前一天，Tmax≥30℃,由于基礎(chǔ)氣溫第二天仍然會出現(xiàn)高溫形勢，基礎(chǔ)氣溫對高溫預(yù)報(bào)具有一定的指示意義。

圖4 6月24日14:00海平面氣壓場

5 數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品分析

5.1 歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)

歐洲中心數(shù)值預(yù)報(bào)對此次高溫天氣過程具有很好的指導(dǎo)性，500 hPa高度場報(bào)出了穩(wěn)定的大陸高壓，地面氣壓場預(yù)報(bào)出來牡丹江受暖高壓影響。特別是850 hPa溫度預(yù)報(bào)，對預(yù)報(bào)地面的最高氣溫具有很好的指示作用。圖5（a）可以看出24日20:00 26℃暖脊中心在黑龍江大興安嶺地區(qū)，牡丹江市在22～24℃等溫線控制區(qū)域內(nèi)，氣溫將明顯上升，25日暖中心主體在蒙古向南北向發(fā)展，22℃等溫線范圍擴(kuò)大，溫度持續(xù)偏高，26日，暖中心主體后退，從暖中心主體分裂出24℃暖中心在牡丹江北部，但牡丹江市仍在22～24℃等溫線控制區(qū)域，由于暖氣團(tuán)已經(jīng)持續(xù)2 d以上，26日溫度會繼續(xù)升高。

圖5 ecmwf850 hPa溫度預(yù)報(bào)

5.2 日本傳真圖預(yù)報(bào)

日本傳真圖在此次高溫天氣過程中預(yù)報(bào)受高空大陸高壓控制，地面受暖高壓影響，預(yù)報(bào)的850 hPa溫度比實(shí)際溫度高，在27～29℃之間，對本次連續(xù)高溫有一定的指示意義。

6 小結(jié)

根據(jù)上述分析，牡丹江連續(xù)高溫預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)為：

（1）高空暖脊穩(wěn)定維持并加強(qiáng)，高壓系統(tǒng)區(qū)存在較強(qiáng)的下沉運(yùn)動，而下沉運(yùn)動引起了較強(qiáng)的輻射增溫和下沉絕熱增溫，地面處于西高東低氣壓場中，地面為南風(fēng)。

（2）850 hPa有24℃以上的暖中心，并且暖區(qū)范圍較廣，溫度露點(diǎn)差大，水汽條件缺乏，持續(xù)穩(wěn)定的下沉氣流有利溫度升高。

（3）高溫出現(xiàn)前一天14:00氣溫高。

高溫天氣的形成原因是多方面的,它既與全球氣候變暖的大背景有關(guān),又與大氣環(huán)流異常有關(guān),同時(shí)太陽活動、城市建設(shè)及生態(tài)環(huán)境惡化等因素也是導(dǎo)致高溫天氣不可忽視的因素。

[1]晁淑懿,李月安,金榮花.大陸高壓與北方高溫干旱[C].天氣預(yù)報(bào)技術(shù)文集,北京:氣象出版社，2000:64-71.

[2]曹鋼鋒,張善君.山東天氣分析與預(yù)報(bào)[M].北京:氣象出版社,1988:266-275.

Diagnosis to a Continue Abnormal High Temperature Process

XU Ming-weiLI Chun-yan ZHOU Xin
（Mudanjiang Observatory,Mudanjiang Heilongjiang Province,Postal Code:157000）

we analysed the weather pattern of continue high temperature happened in Mudanjiang on 24-27 Jun.2010 by using the normal and numerical data.And concluded that the highest temperature in mudanjiang caused by the continental warm air mass mainly.

abnormal high temperature;continental high;warm ridge

P457.3

A

1002－252X（2011）03－0005－03

2011－6－6

徐明偉（1977-），男，黑龍江省肇東市人，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，研究生，工程師.