程瀟,裘錦華
2019年副高對珠海金灣機場秋冬季天氣的影響
程瀟,裘錦華
(民航珠海空中交通管理站,廣東 珠海 519040)
珠海金灣機場(以下簡稱珠海機場)位于珠江入海口西側,秋冬季節天氣受西太平洋副熱帶高壓(以下簡稱副高)的強弱及脊線位置影響很大,2019年秋冬季由于副高偏強,給珠海機場天氣帶來了長達近5個月的飛行黃金季節。通過統計珠海機場自動觀測數據,得出2019-09—2019-12珠海機場天氣特點,并利用分析副高四項指數以及高空環流形勢和水汽輸送特征的方法,發現2019年秋冬副高強度偏強面積偏大,脊點偏西,脊線偏北,這對強冷空氣與臺風有很強的阻擋作用,加之水汽條件匱乏,導致珠海機場秋冬(秋季至冬季前期)降水偏少,氣溫偏高。
秋冬副高;珠海機場;秋冬天氣;高溫干旱天氣
珠海機場全年降水豐富,主要集中在春夏季,秋冬季時,由于受大陸季風影響,降水少且變化率大,常發生氣候異常事件[1]。從2019-09—2020-01上旬,廣東溫高雨少,全省大部分地區出現了中等以上持續性干旱,其中珠三角西部已是最高等級的特旱,珠海機場也包括在其中。而影響華南秋冬天氣的因子有很多,副高作為其中一項起著重要的作用,趙金彪[2]認為副熱帶高壓指數變化周期與華南旱澇災害周期一致;張勇等人[3]研究表明,副高強盛是造成華南秋旱的重要原因之一。本文以珠海機場2019-09—2019-12天氣為分析對象,對此期間副高狀態和造成的影響展開研究初探,旨在為以后長期預報提供參考依據,提供更全面、更豐富的氣象服務。
本文采用的資料如下:①珠海機場自動觀測系統2007— 2019年逐月降水量和溫度資料;②國家氣候中心提供的1948—2019年西太平洋副熱帶高壓強度指數的4個特征量;③全球1949—2019年500 hPa高度場和水汽通量場月平均資料,取自NCEP/NCAR再分析資料,水平分辨率為2.5×2.5。
本文以珠海機場自動觀測數據為例,將2019-09—2019-12與2007-09—2018-12同期氣象要素進行對比,如圖1所示。
可以清楚地看出,珠海機場在此期間平均降水量為377.1 mm,與往年同期419.4 mm相比,偏少10%;有效降水日數為5 d,較往年8.7 d,偏少42%;9月、10月降水總量尚且與常年同期總量保持一致,但11月、12月各月降水量以偏少為主,分別為0.0 mm和0.8 mm,可以說連續兩個月幾乎無降水,為歷史同期最少。溫度方面,2019-09—2019-12珠海機場平均溫度為24.2 ℃,較往年同期23.5 ℃,增高0.7 ℃,每月最高溫度均高于歷年最高平均值,最高溫度距平隨月份逐漸遞增,至2019-12最高溫度距平超過6 ℃,且2019-11最高溫度31.1 ℃,接近歷史極值31.9 ℃。

圖1 2019-09—2019-12平均降水及月最高溫度與往年對比圖
2019年秋冬天氣的另一異常特征為臺風數量異常,由中央氣象臺臺風網數據知,2019年西太平洋上生成的命名臺風共有29個,比往年平均(26.1個)明顯偏多,且2019-09—2019-11的秋季每個月都偏多,強臺風級別以上數量達9個,其中登陸廣東的臺風數量為0個,處于“空臺”狀態,較為少見,相比,有3個強臺風以上級別登陸日韓,給登陸國家造成慘重損失。同時,經統計2019-09—2019-12影響珠海的冷空氣次數為12次,多為弱到中等強度,幾乎無強冷空氣,且12月中后期冷空氣路徑以偏東為主,難以帶來降水,降溫日數均未超過3 d。綜上,降水量偏少,溫度偏高,造成影響的臺風偏少,南下強冷空氣較少,是珠海機場這次秋冬天氣異常的主要表現。
2019年秋冬季及初冬的副高強度除10月份基本相同外,9月、11月、12月明顯比累年平均值高很多。副高面積指數70.4~47.8,呈逐月減弱趨勢,而2019-09—2019-12副高面積指數達到87.4~120.8;副高強度指數累年平均在 92.1~178.1,而2019-09—2019-12副高強度指數達到了199.2~371.1。
從上述的兩個指標可以看出,2019-09—2019-12的副高強度比累年平均值高了50%~100%;2019-09—2019-12副高西脊點位置一直穩定在東經90°,往年的位置在東經123.5°~112.0°之間,2019年比平均的位置偏西20°~30°;副高脊線位置的脊線位置累年平均在北緯17.1°~26.3°,而2019-09—2019-12的脊線位置在北緯18.6°~28.5°之間,比累年平均值偏北1°~2°,具體如表1所示。
2019-09—2019-12西太平洋副高500 hPa位勢高度場(等值線)及距平場(陰影)如圖2所示。
表1 2019年秋季及初冬季副高指數
月份副高面積指數(累年平均)副高強度指數(累年平均)副高脊線位置(累年平均)副高西脊點(累年平均) 9月120.8(70.4)371.1(178.1)28.5(26.3)90(123.5) 10月68.6(63.9)150.6(138.1)23.7(22.9)90(112.0) 11月72.7(54.5)156.6(107.4)20.9(19.6)90(116.3) 12月87.4(47.8)199.2(92.1)18.6(17.1)90(123.0)

圖2 西太平洋副高500 hPa位勢高度場(等值線)及距平場(陰影)(單位:位勢米)
圖2中,以588特征線為代表,可以看出,與往年同期(虛線)相比,西太平洋副高中心位置明顯偏西偏北,覆蓋面積較廣,強度較強。
9月,西太平洋副高分為東西兩部分,華南位于西環副高的東南邊緣,受大陸下沉氣流影響,降水不易發生。東亞高緯為明顯負高度距平區域,中緯蒙古至中國東北為正高度距平區,雖高緯地區冷空氣活躍強,卻受到中緯異常高壓區域阻擋,導致冷空氣不易影響到中國大陸地區。臺灣以東洋面為弱的負高度距平,熱帶低值系統較活躍,但受東部副高牽引和西部副高阻擋,臺風多為北上轉向路徑,很難登陸華南沿海,同理10月(圖略),在各方面影響下引發高溫干旱天氣。
10月、11月,副高位置較9月南移,仍分為東西兩部分,廣東中西部沿海處于副高或其北側邊緣控制下,持續穩定的西太平洋西伸脊阻擋了冷空氣南下,并且造成下沉氣流,不利于降水的發生。另外高原南部至孟加拉灣地區表現為異常正距平區,表明南支槽較常年偏弱,加之副高位置偏西,對西南水汽起到阻擋作用,造成華南沿海水汽匱乏。
12月份,副高呈帶狀分布,廣東沿海受其外圍的多波動偏西氣流控制,經向環流明顯偏弱,這抑制了對流的產生。東西伯利亞至鄂霍次克海之間為明顯負距平區域,說明高緯地區高度場降低,冷空氣活躍,但由于位置偏東,多為東路冷空氣,中低緯沿海地區為平直西風帶,導致本月以小股冷空氣活動為主,總體冷空氣強度仍然偏弱。
2019-09—2019-12整層水汽輸送量及水汽通量散度平均合成如圖3所示。
從圖3可以看出,廣東上空水汽通量為反氣旋式分布,東南至華南沿海為一致的東北水汽輸送,并且該偏北輸送繼續向南影響南海至中南半島;從水汽通量散度來看,中國渤海黃海東海和南海北部地區均為較強輻散區,副熱帶西太平洋至孟加拉灣南部一帶均為較強輻合區,導致這些水汽源區向外輸送水汽減弱,加之副高阻擋,輻合區主要發生在中國西南與西北地區東部,珠海地區水汽條件匱乏,使降水減少,易造成干旱。

圖3 2019-09—2019-12平均整層水汽輸送通量(矢量,單位為 kg/(m·s))及水汽通量散度(陰影,單位為10-5 kg/(m2·s))
對2019-09—2019-12珠海機場自動觀測資料進行統計分析,發現降水量偏少,溫度偏高,造成影響的臺風偏少,南下強冷空氣較少,是珠海機場這次秋冬天氣異常的主要表現。以副高指數為代表,綜合考慮面積強度等4項指數可知,相比累年平均數值,2019-09—2019-12西太平洋副高面積及強度持續性偏大偏強,位置偏西偏北,對廣東地區高溫干旱天氣起到決定性作用。從500 hPa環流形勢場來看,持續穩定的西太平洋西伸脊阻擋了冷空氣南下,并且造成下沉氣流,造成高溫干旱天氣;南支槽較常年偏弱,沒有足夠的冷暖對峙;受副高阻擋,臺風多為北上轉向路徑,很難登陸華南沿海;珠海上空經向環流明顯偏弱,西風帶擾動不足,抑制了對流的產生,這些都是造成珠海降水減少溫度偏高的重要原因。從水汽輸送條件來看,華南沿海上空,來自偏北的水汽輸送占主導并且為輻散發生區,西太平洋至孟加拉灣主要水汽源區為輻合區,導致珠海水汽條件較差,不易發生 降水。
[1]裘錦華.珠海三灶機場航空氣候志[M].珠海:珠海空管站氣象臺,2011.
[2]趙金彪.近50年西太平洋副高演變的一些特征與華南旱澇的關系[C]//中國氣象學會2003年年會,2003.
[3]張勇,王春林,羅曉玲,等.廣東干旱害的氣候成因及其防御對策[J].熱帶地理,2000(1):16-21.
2095-6835(2020)06-0069-03
P468
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.024
程瀟(1993—),女,助理工程師,研究方向為航空氣象預報。裘錦華,高級工程師,研究方向為航空氣象預報。
〔編輯:嚴麗琴〕