南通地區(qū)夏季高溫特征和極端高溫事件分析

梅一清 彭小燕 張樹民 張琪 吳彩霞

摘 要：利用1961—2019年南通各區(qū)縣氣象站的高溫日數(shù)、極端最高氣溫資料，探究了南通地區(qū)高溫特征和極端高溫事件。結(jié)果表明，南通地區(qū)高溫日數(shù)呈現(xiàn)西多東少的分布特征，海安站的總高溫日數(shù)和年平均高溫日數(shù)多于啟東站。進(jìn)入21世紀(jì)，南通本站高溫日數(shù)明顯增加，增幅為2.9d/10a。2013、2017年高溫預(yù)警發(fā)布頻繁，南通地區(qū)出現(xiàn)的高溫具有極端性，表現(xiàn)為高溫日數(shù)較多，多站最高氣溫突破歷史極值。2013年7—8月份，南通本站高溫有3個(gè)階段，累計(jì)高溫日數(shù)多。2017年高溫主要集中在7月中下旬，高溫持續(xù)18d。西太平洋副熱帶高壓偏強(qiáng)偏西、穩(wěn)定控制本地，是極端高溫事件出現(xiàn)的直接原因。

關(guān)鍵詞：高溫特征;極端高溫事件;大氣環(huán)流

中圖分類號 P467文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號 1007-7731（2020）14-0151-03

Abstract： Based on the data of the number of high temperature days and extreme maximum temperature at the meteorological stations in districts and counties of Nantong from 1961 to 2019， this paper explores the local high temperature characteristics and extreme high temperature events. The number of high temperature days in Nantong area is more in the west than in the east. The total number of high temperature days and the annual average number of high temperature days in Hai 'an station are higher than that in Qidong station. In the 21st century， the number of hot days in Nantong has increased significantly， with an increase of 2.9d/10a. The high temperature in Nantong in 2013 and 2017 was extreme， which was manifested in the number of high temperature days and the highest temperature in many stations breaking through the historical extreme value. From July to August in 2013， there were three stages of high temperature in Nantong station. The number of accumulated high temperature days was more， and the high temperature warning was issued frequently. In 2017， the high temperature was mainly concentrated in mid-to-late July and lasted for 18 days. The western Pacific subtropical high is strong and extends westward，which is the direct cause of the extreme heat events.

Key words： High temperature characteristics; Extreme high temperature events; Atmospheric circulation

高溫?zé)崂耸窍募局饕獨(dú)庀鬄?zāi)害之一。高溫酷熱天氣不僅影響人民群眾的日常生活，而且由于需水量和用電量的增加，給供水、供電等部門造成了很大的壓力;同時(shí)高溫也加重了旱情發(fā)展，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很大的危害[1]。在全球變暖的影響下，出現(xiàn)高溫?zé)崂耸录念l率越來越高，強(qiáng)度也越來越大。研究表明，自1990年代以來，發(fā)生在我國的高溫?zé)崂藦?qiáng)度、日數(shù)和頻次均呈現(xiàn)增多（增強(qiáng)）的趨勢[2-3]。2003年，北半球的氣溫升高幅度明顯大于南半球，歐洲出現(xiàn)了經(jīng)歷史無前例的酷暑，同年中國南方也經(jīng)歷了罕見的高溫炎熱天氣[4]。此類極端高溫事件影響范圍大，持續(xù)時(shí)間久，社會(huì)影響廣泛，嚴(yán)重威脅人體健康。為此，本研究利用觀測數(shù)據(jù)分析南通地區(qū)的高溫的時(shí)空分布特征，并根據(jù)高溫日數(shù)選取極端高溫事件，對比它們的環(huán)流特征，初步探明極端高溫事件發(fā)生的直接原因。

1 資料來源

1961—2019年南通各區(qū)縣（海安、如皋、如東、通州、南通、海門、啟東）高溫日數(shù)、極端最高氣溫、逐日最高氣溫資料，來自江蘇省氣候中心。2012—2019年高溫預(yù)警發(fā)布數(shù)據(jù)，來自南通市氣象臺(tái)。大氣環(huán)流資料，來自國家氣候中心。

2 南通地區(qū)高溫特征

氣象上，將日最高氣溫≥35℃的天氣定義為高溫日，連續(xù)5d以上的高溫為持續(xù)高溫。南通地區(qū)高溫主要分為以下2個(gè)階段：（1）梅雨之前的初夏高溫（大陸高壓型）。西風(fēng)帶槽后大陸高壓脊或高壓環(huán)流背景下發(fā)生，主要是河套暖高壓脊東移影響，因該暖脊系統(tǒng)是移動(dòng)性的，因而出現(xiàn)持續(xù)高溫過程較少。（2）出梅之后的盛夏高溫（副高型）。主要受副熱帶高壓控制，7—8月間出現(xiàn)高溫，大多數(shù)持續(xù)高溫天氣出現(xiàn)在這一時(shí)間[5]。

2.1 各區(qū)縣高溫特征對比 1961—2019年，南通各區(qū)縣總高溫日數(shù)呈現(xiàn)西多東少的空間分布，靠近西部地區(qū)的海安站的總高溫日數(shù)超過500d，沿海沿江一帶的啟東、海門的總高溫日數(shù)不足400d;海安站和通州站的年平均高溫日數(shù)分別為8.6d、8.3d，而受海洋調(diào)節(jié)的啟東年平均高溫日數(shù)為5.8d。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，2013年和2017年南通地區(qū)出現(xiàn)高溫具有一定的極端性，表現(xiàn)在高溫日數(shù)多，強(qiáng)度大（見表1）。2013年和2017年分別為南通地區(qū)年高溫日數(shù)最多和次多年，其中2013年各站高溫日數(shù)均超30d，海安站高溫日數(shù)最多達(dá)到了40d，2017年各站高溫日數(shù)均超20d。2017年，如東、啟東海安都出現(xiàn)了歷史極端溫度，海安站接近40℃，通州和海門在2013年觀測到了極端最高溫度。

2.2 南通本站高溫特征 進(jìn)入21世紀(jì)，南通本站高溫日數(shù)明顯增加，≥35℃的平均高溫日數(shù)（14.3d）較常年值（7.2d）增加近1倍，是1961—1999年期間平均高溫日數(shù)（3.3d）的4倍多;≥37℃的平均高溫日數(shù)（3.5d）也較之前有明顯增加（表2）。1961—2019年南通本站的高溫日數(shù)呈現(xiàn)出增加趨勢（見圖1），增幅為2.9d/10a，其中有14年無高溫日（1963、1965、1968、1970、1972、1973、1974、1979、1981、1982、1987、1991、1996、1999），都出現(xiàn)在2000年之前。在1961—1999年這39年中，南通本站年高溫日數(shù)未出現(xiàn)超過20d。進(jìn)入21世紀(jì)，2013年（39d）、2017年（27d）、2016年（21d）高溫日數(shù)超過20d，且這3年≥37℃的高溫日數(shù)均超過10d。

3 2013年和2017年極端高溫事件

3.1 極端高溫特征 2013、2017年高溫預(yù)警發(fā)布頻繁，據(jù)南通市氣象臺(tái)統(tǒng)計(jì)，2013年共發(fā)布高溫黃色預(yù)警12次，高溫橙色預(yù)警14次;2017年發(fā)布高溫黃色預(yù)警11次，高溫橙色預(yù)警4次。2013年夏季南通本站出現(xiàn)了3次階段性持續(xù)性高溫（圖2a），分別為7月8—12日（5d）、7月23—31日（9d）、8月5—17日（13d），多輪高溫發(fā)展使得累計(jì)高溫日數(shù)達(dá)到歷史極值。2017年夏季高溫日數(shù)非常集中（圖2b），此輪高溫持續(xù)時(shí)間長，高溫強(qiáng)度大，從7月11持續(xù)到7月28日，累計(jì)18d，且高溫的發(fā)展呈現(xiàn)出增強(qiáng)的趨勢，并于7月24日達(dá)到南通本站歷史第2最高氣溫（39.3℃）。

3.2 異常環(huán)流特征 西太平洋副高的異常活動(dòng)是導(dǎo)致南方高溫天氣發(fā)生的直接原因，在西太副高的控制區(qū)域主要為下沉氣流，晴朗少雨;加之氣壓梯度小，風(fēng)力微弱，故天氣炎熱。2013年7—8月，西太副高偏北偏西，500hPa位勢高度正距平中心位于我國大陸東部洋面上，南通市受副高控制，位勢高度偏高10～20gpm（圖3a）。2017年中緯度西風(fēng)帶暖脊偏強(qiáng)，使得我國北方地區(qū)上空出現(xiàn)了20～40gpm正距平中心，此外大陸東部20～40gpm正距平范圍西伸東南沿海，副高中心較2013年西進(jìn)了約5～6個(gè)經(jīng)度（圖3b）。副高偏強(qiáng)偏西、穩(wěn)定控制，是導(dǎo)致2013年和2017年南通地區(qū)高溫日數(shù)偏多，高溫突破極值的直接原因。

3.3 不利影響 持續(xù)的晴熱高溫，致使土壤蒸發(fā)加劇，降雨量偏少，土壤水分虧缺，墑情變差，旱地作物出現(xiàn)旱象。高溫干旱導(dǎo)致棉株萎蔫、花粉敗育、脫落加重，影響秋桃的形成。高溫干旱對玉米生長影響較大，部分田塊玉米有禿頂現(xiàn)象。干旱還影響小青菜、藥芹等蔬菜播后的出苗和產(chǎn)量，茄子、大椒、豇豆等蔬菜的開花坐果也受到影響，產(chǎn)量下降。同時(shí)，持續(xù)高溫強(qiáng)光照對設(shè)施蔬菜，尤其是綠葉蔬菜的生長非常不利，使植株早衰、品質(zhì)變劣、產(chǎn)量下降，新播蔬菜難以長出，對蔬菜生產(chǎn)和供應(yīng)造成了較大的不良影響。此外，高溫對水產(chǎn)養(yǎng)殖也造成了很大的影響。高溫天氣造成全市中暑入院治療人數(shù)大幅增加，甚至出現(xiàn)因高溫中暑或誘發(fā)其他病癥死亡情況。同時(shí)，高溫也導(dǎo)致部分工廠企業(yè)停產(chǎn)停業(yè)，產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)損失。

4 結(jié)論

（1）南通地區(qū)高溫日數(shù)呈現(xiàn)西多東少的空間分布，西部地區(qū)的總高溫日數(shù)和年平均高溫日數(shù)多于沿海沿江地區(qū)，靠近內(nèi)陸的海安站總高溫日數(shù)超過500d，年平均高溫日數(shù)約為9d，受海洋調(diào)節(jié)，啟東站總高溫日數(shù)不足400d，年平均高溫日數(shù)小于6d。

（2）進(jìn)入21世紀(jì)，南通本站高溫日數(shù)明顯增加，增幅為2.9d/10a。2013、2017年南通地區(qū)的高溫具有極端性，表現(xiàn)為高溫日數(shù)多，多站最高氣溫突破歷史極值。2013年各站高溫日數(shù)均超30d，海安站高溫日數(shù)最多達(dá)到40d。2017年，如東、啟東海安均出現(xiàn)了歷史極端溫度，海安站接近40℃。

（3）2013年夏季南通本站出現(xiàn)了3次階段性持續(xù)性高溫，多輪高溫發(fā)展使得累計(jì)高溫日數(shù)達(dá)到歷史極值;2017年夏季高溫日數(shù)非常集中，從7月11持續(xù)到7月28日，累計(jì)18d，且高溫的發(fā)展呈現(xiàn)出增強(qiáng)的趨勢。

（4）副高偏強(qiáng)偏西、穩(wěn)定控制，是導(dǎo)致2013、2017年南通地區(qū)高溫日數(shù)偏多，高溫突破極值的直接原因。持續(xù)高溫天氣對農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、生產(chǎn)生活均造成了很大的影響。

參考文獻(xiàn)

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[4]楊輝，李崇銀.2003年夏季中國江南異常高溫的分析研究[J].氣候與環(huán)境研究，2005，10（01）：80-85.

[5]江蘇省氣象局.江蘇省天氣預(yù)報(bào)技術(shù)手冊[M].北京：氣象出版社，2017.

（責(zé)編：張宏民）