2020年10月大氣環流和天氣分析*

聶高臻 高拴柱

國家氣象中心，北京 100081

提 要： 2020年10月北半球大氣環流特征主要表現為極渦呈偶極型，強度與常年平均相近;西太平洋副熱帶高壓在130°E附近斷裂成東西兩環,整體而言其強度相比常年平均明顯偏強，東段位置顯著偏東偏北;月內副熱帶高壓經歷了東退減弱又再次西進的過程。10月全國平均降水量為30.1 mm，較常年同期偏少16%。全國平均氣溫為10.4℃，接近常年同期。月內有4次全國性冷空氣過程，以中等強度冷空氣為主，20—23日為一次較強冷空氣，并引發了揚沙天氣。共有兩次暴雨過程，一次由弱冷空氣背景下低層切變線引起，另一次由臺風引發。西北太平洋及南海共有7個臺風生成，較多年平均偏多3.3個；其中有1個臺風登陸。月內發生一次霧-霾天氣過程。另外，華西秋雨較常年同期偏多，降水時長偏長。

1 天氣概況

1.1 降 水

2020年10月，全國平均降水量為30.1 mm，較常年同期(35.8 mm)偏少16%(國家氣候中心，2020)。由10月全國降水量空間分布(圖1)可見，降水量超過50 mm的地區有江南北部、江淮中西部、江漢地區、陜西南部、甘肅南部、西南大部、華南西部，其中重慶、湖北南部、湖南北部、安徽西南部、廣西南部、雷州半島和海南等地降水量有100～200 mm，局部超過200 mm，湖南花垣(372.6 mm)的連續降水量達歷史極值；降水不足10 mm的地區有西北地區大部、內蒙古中西部、華北大部、山東大部、遼寧西部、西藏大部、福建大部、廣東東北部等。

全國大部地區降水接近常年同期或偏少，其中華北大部、西北大部、內蒙古中西部、黃淮東部、江南東南部、華南東北部、西藏大部、云南中部等地偏少2～8成，部分地區偏少8成以上。東北北部、內蒙古東北部、甘肅南部、陜西西南部、四川北部和東南部、重慶南部、湖北大部、安徽南部、廣西中部、雷州半島等地偏多5成至1倍，其中東北北部的部分地區偏多1倍以上(圖2)。

1.2 氣 溫

2020年10月，全國平均氣溫為10.4℃，接近常年同期(10.3℃)(國家氣候中心，2020)。西藏大部、青海南部、四川西部、云南西北部和黑龍江北部部分地區氣溫較常年同期偏高1～2℃，局部地區偏高2℃以上；新疆北部和中部、內蒙古中西部、四川東部、重慶大部、湖北中部、湖南大部、貴州大部、廣西大部等地偏低1～2℃，局部地區偏低2℃以上(圖3)。

圖1 2020年10月全國降水量分布(單位：mm)

圖2 2020年10月全國降水量距平百分率分布(單位：%)

2 環流特征

2.1 環流特征

2020年10月，北半球極渦呈偶極型分布特征(圖4a)。一個極渦中心位于格陵蘭島，中心強度在524 dagpm以下，與常年同期平均相比距平值約為-12 dagpm(圖4b)，較常年同期明顯偏強；另一個中心位于新西伯利亞群島附近，中心強度在524 dagpm以下，該處距平中心為-2 dagpm。另外在斯瓦爾巴群島附近有14 dagpm的正距平中心?？傮w而言，極渦強度與常年平均相當。

北半球 500 hPa中高緯環流呈多波型分布，歐亞地區呈“兩槽兩脊”型(圖4a)，其中一個高空槽位于外興安嶺至日本海，與多年平均位置相近，強度相當或略偏強；另一個位于中西伯利亞至巴爾喀什湖一帶，相應位置有位勢高度負距平(圖4b)，對應10月我國冷空氣活動較為頻繁。

10月，副熱帶高壓(以下簡稱副高)呈東西兩環。588 dagpm線在130°E附近斷裂(圖4a)，對應在22°N、 130°E處有位勢高度負距平(圖4b)。東段副高平均脊線位于25°N附近，西脊點位于140°E附近，較常年平均(22°N、128°E)(曹越男和高栓柱，2019；王慧等，2020)相比明顯偏東偏北，強度偏強(圖4b)。西段副高呈東西分布的狹長帶狀，平均脊線位于23°N附近，588 dagpm線東西脊點橫跨95°～134°E(圖4a),在距平場上表現為弱正距平；此外在20°N以南的南海至孟加拉灣一帶有弱負距平(圖4b)。在此形勢下，10月有1個遠海臺風受東環副高引導，生成后北上在日本以南洋面轉向；另外有5個臺風受西環副高影響，在20°N以南向西移動，影響我國南海地區并在中南半島減弱消散。

圖3 2020年10月全國氣溫距平分布(單位：℃)

圖4 2020年10月北半球500 hPa平均高度場(a)和平均距平場(b)(單位：dagpm，等值線間隔為2 dagpm)

2.2 環流演變與我國天氣

圖5為10月上、中、下旬歐亞地區500 hPa平均環流形勢場。上旬，東歐平原存在阻塞高壓，位于阻塞高壓下游的我國大部分地區環流平直(圖5a)。我國天氣整體上變化較為平緩，冷空氣活動較弱。3—6日,受中等強度冷空氣影響，我國大部地區出現4～6℃降溫，并出現4～6級風，部分地區陣風達8～9級。在我國西南地區，分裂東傳的短波槽結合副高西側輸送的水汽，間斷性引發華西秋雨。8—10日，華北中南部、黃淮西部及遼寧西部等地出現霧-霾天氣，其中京津冀部分地區有大霧。在30°N以南，副高分裂為東西兩環，遠海生成的臺風燦鴻在東環副高的引導下，在日本以南洋面轉向匯入西風帶。

10月中旬，阻塞高壓崩潰，歐亞中高緯地區呈“兩槽一脊”型，東亞地區中高緯環流的經向度有所增加，我國東北地區受低壓槽控制(圖5b)。旬初有冷空氣影響我國北方地區，并帶來4～6℃降溫，局地降溫8℃左右；并伴有4～5級風，陣風達6～7級；西北地區東南部、華北南部、黃淮西部等地有小到中雨，內蒙古東北部、東北地區北部有雨夾雪或雪。16—18日，華西地區多陰雨天氣。17—20日，華北中南部大氣擴散條件轉差，有輕度霾天氣。在中低緯地區，西環副高減弱東退，在南海有兩個臺風生成，均受北側副高引導向偏西方向移動。其中臺風浪卡以強熱帶風暴強度登陸海南瓊海，是10月唯一的登陸臺風。

10月下旬，歐亞地區中緯度呈“三槽兩脊”形勢，槽脊加深，波長變短，我國北方地區受槽后西北氣流控制(圖5c)，冷空氣活動較為頻繁。中旬末到下旬初(20—23日)，有較強冷空氣影響我國北方地區，導致大范圍4～8℃降溫；伴隨7～9級陣風，局部達10～11級；內蒙古中西部、甘肅西部、山西北部出現揚沙或沙塵天氣；西藏東北部、青海、川西高原、內蒙古東北部、黑龍江西北部等地有小到中雪或雨夾雪，內蒙古東北部和黑龍江西北部局地有大到暴雪；東北地區中東部有小到中雨。23—27日，有中等強度冷空氣自西向東影響北方地區，本次過程影響范圍較小，新疆北部、西北地區東部、內蒙古大部、華北、東北地區等地出現4～6℃降溫，局地降溫6～8℃；另外伴有4～5級風，陣風達6～7級；西北地區東部和東北地區有弱雨雪天氣。24—26日，受高壓后部偏南氣流控制，華北中南部、汾渭平原等地擴散條件較差，出現霧-霾天氣，隨著冷空氣到來霧-霾逐漸消散。10月29日至11月2日，又有一股中等強度冷空氣影響我國北部地區，新疆和西北地區東部、華北、東北、黃淮等地有4～8℃降溫，內蒙古東部、東北地區西部等局地降溫10℃以上，北方大部地區有4～6級風，局部地區風力為7級、陣風達8～9級，新疆南疆盆地、內蒙古西部伴有沙塵天氣；新疆北部、內蒙古東北部、黑龍江西北部部分地區有中到大雪，局地暴雪。中低緯地區，隨著副高再次加強西伸，臺風沙德爾、莫拉菲和天鵝均受副高引導向西移動，最終在中南半島附近減弱消散，其中“莫拉菲”雖然沒有登陸，但是仍然對我國有一定的風雨影響。

圖5 2020年10月上旬(a)、中旬(b)、下旬(c)500 hPa平均位勢高度場(單位：dagpm)

3 冷空氣過程

3.1 概 況

10月共有4次全國性冷空氣過程：3—6日，受中等強度冷空氣影響，我國大部地區降溫4～6℃，華北、黃淮、江淮、江南中北部及貴州、廣西北部等地降溫幅度超過8℃，局地降溫10～12℃。該冷空氣過程為本月降溫超8℃范圍最大的一次。12—13日，受中等強度冷空氣影響，內蒙古東部、東北地區、華北中北部等地出現6～8℃降溫，其中，黑龍江中南部、吉林、遼寧、山西北部、河北北部等地部分地區降幅達10～17℃。20—23日，受較強冷空氣影響，新疆北部、內蒙古地區、東北、華北、西北地區東部、黃淮、江淮大部有4～8℃降溫，其中內蒙古中東部、東北地區降溫8～13℃，局地降幅達13～18℃。10月28 日至11月2日，受中等強度冷空氣影響，新疆和西北地區東部、華北、東北地區、黃淮、江淮、江南有4～8℃降溫，內蒙古東部、東北地區西部等局地降溫在10℃以上。

3.2 20—23日冷空氣過程

20日08時，925 hPa冷中心位于貝加爾湖以西，阿爾泰山以北有高壓中心，大興安嶺以西存在一個低壓中心，橫槽位于貝加爾湖以南，槽后有強烈的冷平流。500 hPa上在貝加爾湖以南至陜南一帶有疏散槽，與925 hPa橫槽形成前傾配置(圖6a)，預示了系統將進一步發展加深。甘肅西部、內蒙古、寧夏及東北地區西部等地出現7～9級陣風，部分地區達10～11級；內蒙古西部出現沙塵天氣，其中吉蘭泰局地出現沙塵暴，能見度僅為0.8 km。21日08時，925 hPa橫槽轉豎，帶動冷空氣東移南下，貝加爾湖以東有低于-10℃的冷中心，500 hPa槽東移到呼倫湖至山東南部，并明顯加深(圖6b)。截至22日，內蒙古中東部、華北、東北等地部分地區氣溫下降6～10℃，內蒙古東部部分地區降幅達12～18℃，并出現7～9級陣風，內蒙古東部等地局地達10級；內蒙古大部、寧夏北部、陜西中北部、山西、河北、北京、天津、山東、河南、黑龍江大部、吉林中西部、遼寧中西部、安徽北部、江蘇北部出現揚沙天氣。23日，我國大陸受冷高壓控制，位于500 hPa槽后，氣溫逐漸回升，過程結束(圖略)。

圖6 2020年10月20日08時(a)和21日08時(b)500 hPa位勢高度場(實線，單位：dagpm)、925 hPa位勢高度場(虛線，單位：dagpm)和溫度場(陰影)

4 主要降水過程

4.1 概 況

10月，我國共出現兩次大范圍降水過程(表1)。第一次過程主要影響系統為弱冷空氣背景下的低層切變線，主要降水時段為2—3日。受冷空氣與副高北側暖濕氣流共同作用，在冷暖空氣交匯處低層有切變線生成。切變線最初出現在黃淮、江漢至西南地區東北部一帶，隨著冷空氣南下，切變線逐漸推進至江南北部到西南地區南部一帶，降水主要出現在地面冷鋒鋒后。1—4日，西南地區、黃淮、江淮、江漢、江南、華南等地出現降雨，貴州中部、重慶、湖北、湖南西北部、安徽中南部、江蘇南部以及云南南部等地累計降水量達50 mm以上，重慶東北部、湖北西部和東北部、安徽中部等局地有150～228 mm的降水。

第二次過程主要受臺風浪卡影響，配合冷空氣作用，主要降水時段為13—14日。本次過程(13—15日)海南東部出現大到暴雨、局地大暴雨，累計降水量為100～200 mm，海南海口、瓊海和三亞等局地達250～298 mm。

表1 2020年10月主要降水過程

5 熱帶氣旋活動

10月，西北太平洋及南海共有7個臺風生成(表2), 生成個數較常年同期(3.7個)偏多3.3個；有1個強熱帶風暴登陸我國，比常年同期(0.6個)略偏多。從臺風路徑(圖7)來看，除“燦鴻”為中轉向類型，“艾莎尼”西北行至臺灣海峽南部消散外，其他5個臺風在南海均為西行路徑，向中南半島移動，并最終登陸越南或在越南近海減弱消失。

強熱帶風暴浪卡于12日在南海中部偏東海域生成，13日在海南瓊海市沿海登陸，登陸時中心附近最大風力達10級(25 m·s-1)，中心最低氣壓為988 hPa，之后穿過海南島，14日晚上在越南北部境內減弱消失?！袄丝ā钡奶攸c為：①生命史不長，強度弱?！袄丝ā鄙芳s60 h，與一般臺風的生命史(7～8 d)相比明顯偏小。②峰值時期登陸海南：“浪卡”生成后強度緩慢增強，13日11時達到臺風的最強強度并維持到登陸以后，屬峰值強度登陸的臺風。③登陸路徑變化大。“浪卡”在接近海南島時有一個先向右、后向左的短暫的路徑突變現象，然后以偏西方向在海南島登陸，給登陸的臨近預報和登陸點的確定帶來了一定的困難。受其影響，海南東部出現大到暴雨、局地大暴雨；海南島沿海、廣東南部及沿海、廣西南部沿海出現6～8級陣風，沿海部分島嶼陣風達9～10級。

表2 2020年10月西北太平洋和南海生成臺風簡表

6 霧-霾天氣

10月8—10日，華北中南部、黃淮西部及遼寧西部等地位于地面高壓后部，受弱偏南氣流控制，高空氣流較為平直，大氣擴散條件一般，出現了霧-霾天氣。其中，9日早晨內蒙古西部、河北南部、遼寧東部、山東西北部等地部分地區出現大霧；10日早晨京津冀等地部分地區出現大霧，河北中部和北京局地能見度不足500 m。11日白天起受冷空氣影響，霧-霾天氣自北向南逐漸消散。

圖7 2020年10月西北太平洋和南海熱帶氣旋路徑

7 華西秋雨

10月，華西秋雨較常年同期偏多，降水時長偏長。從降水量來看，華西地區中南部累計降水量為50～100 mm，局地超100 mm；華西中部降水較常年同期偏多2成以上，局地偏多1倍。從降水時長來看，甘肅南部部分地區、陜西西南部、四川北部和東南部、重慶大部、貴州北部和西部等地降水日數達16～20 d，局地超過20 d，與常年同期相比，降水日數偏多2～4 d，局地偏多4 d以上。四川東南部和重慶南部等地最長連續降水日數超過7 d，局地超過10 d(國家氣候中心,2020)。

致謝：感謝國家氣象中心胡爭光提供降水量、降水距平、溫度距平等資料。