氣候異常下舟山地區梅雨期降水特征淺析

張紹會，徐哲永，吳姍姍，孫 楠

浙江省舟山市氣象局，浙江舟山 316021

隨著全球變暖的加劇及其帶來的大氣環境場的改變，導致全球各地的氣候異常事件頻發。舟山作為海陸交界地區，較其他地區更能體現這種災害天氣對局地的影響，進而給該地區的漁農業發展帶來不小的潛在危害。2019年，舟山地區降水量為1 818.5 mm，較常年偏多49%，為歷年之最，其中定海地區降水量在2 114.7 mm，刷新了歷史紀錄。自1949年以來，舟山地區登陸的臺風有5個，2019年臺風“米娜”是1949年以來10月份唯一登陸舟山的臺風。2021年臺風“煙花”也是新中國成立以來7月份登陸舟山地區影響最強的臺風。而在全球氣候異常的大背景下，近3年就有2個臺風登陸舟山，可見舟山地區的氣候特征也在發生變化[1]。IPCC AR6指出，人類活動造成氣候變化已影響到全球每個區域的許多極端天氣氣候事件，隨著未來全球變暖的進一步加劇，其對ENSO現象的影響，預估強降水、農業生態干旱以及極端風暴（如強臺風）的強度和頻率也會增加[2-3]；而在此全球氣候環境下，加強對災害年份的氣候環流影響的分析和理解，有助于在未來應對相類似的極端天氣中掌握主動權，盡最大努力減少極端天氣發生對舟山地區發展的經濟損失。

1 概況

2020年5月29 日—7月18日，舟山梅雨期持續時間打破了有歷史紀錄以來的第二歷時長。此次梅雨季入梅時間早，持續時間長，且雨量大，出梅時間遲；2021年6月10日—7月5日，舟山梅雨季時長較接近常年，但后期8月10—20日，經歷了1次“倒黃梅”的降水活動，同時這2次梅雨活動還伴隨較為強烈的雷電活動。其中，以4個國家基準站為參考標準。

舟山市較常年各縣（區）梅雨量（圖1）出現巨大浮動，尤其2020年的梅雨量是2021年的1.14倍，較常年偏多1.9倍。并且在近2年降水分布的時空特點上，舟山地區出現較為明顯的旱澇分明的極端性。在2020年冬季至2021年春季，據不完全資料顯示，舟山市水庫蓄水量不足35%，其中，有連續超過25 d舟山地區出現無降水。

圖1 2020和2021年國家站梅雨量（a）；2020和2021年國家站梅雨量與常年梅雨量百分比（b）

2 大氣環流形勢

2020年4 月前后，赤道中東太平洋海溫由偏高轉為偏低（圖2a），間接造成2020年副高持續性的偏北偏強；同時，北方冷空氣持續南下，也為梅雨帶在華東地區的搖擺提供了有利的環流形勢；同年南海季風的提前暴發，為連續性的大規模降水創造了便利條件。2021年，由于副高強度前期較強；同年歐亞中高緯以緯向環流為主，冷空氣活動總體偏弱。這也是造成梅雨帶前期位置移動迅速的原因之一，不同于2020年梅雨帶在南方持續徘徊，2021年梅雨帶提前北跳至華北和華中地區而得以提前結束。

圖2 2020年熱帶中東太平洋表面海溫前后變化(a)和2021年熱帶中東太平洋表面海溫前后變化(b)

根據國家氣候中心監測結果顯示（圖3），自2019年年末至2020年4月，赤道中東太平洋進入并持續維持厄爾尼諾狀態，連續5個月Ni?o 3.4指數的滑動平均值分別為0.6、0.5、0.5、0.5℃，若按照相關的判斷標準，此次已經正式形成了1次弱厄爾尼諾事件[4]。而從2020年下半年開始，熱帶中東太平洋水溫持續下降，正式宣告拉尼娜的到來，并且持續時間一直到2021年5月才得以結束（圖2b）。副高在前期發展強盛，是造成2021年梅雨季入梅早、出梅早、降水偏少的原因之一，同時，后期臺風“煙花”在舟山海域移動速度緩慢，也間接說明作為引導氣流的副高此時衰退得比較厲害。

圖3 逐月Ni?o 3.4指數和3個月滑動平均指數演變

在2020年厄爾尼諾事件中，熱帶大氣環流對海溫的響應主要體現為中部型厄爾尼諾的影響特征，即大氣異常上升運動主要集中在中西太平洋，春季以來，西太平洋副熱帶高壓強度偏強、位置偏西，江南西南部至華南西部、青藏高原大部降水偏多。若從長期的氣候環境變化考慮，全球氣候持續性的增暖和變暖是導致極端天氣事件頻發的重要因素[5-6]。

2020年和2021年舟山地區入梅都較往年明顯提前，雖然這是冬夏季環流系統季節性調整和轉變提前的結果，但東亞大氣環流的季節轉換，均表現出了一種非常不穩定狀態[7-8]，尤其是2020年秋末至2021年春初，舟山乃至整個浙江地區經歷了較為明顯的干旱時段。陶詩言等[9]指出，東亞梅雨的開始和結束與亞洲上空南支西風急流的2次北跳過程密切相關。急流軸位置的變化和副高的變化具有良好的一致性，高層西風急流的北抬有利于中層副高的北跳。

副高階段性地北跳與我國東部地區的雨季和多雨帶位置直接相關。氣候態下，從初夏到盛夏副高有2次明顯的季節性北跳。第一次北跳東亞夏季風推進到長江流域，長江中下游地區入梅，第二次北跳東亞夏季風推進到華北，梅雨結束[10-12]?！睹酚瓯O測業務規定》中也指出了梅雨期副高脊線活動范圍，江南區南界≥18°N、北界＜25°N，即脊線≥18°N時有利于江南區入梅，而脊線在18°～25°N這個范圍內，有利于江南區梅雨的維持。多平均的副高脊線在6月8日（7月8日）越過18°N（25°N），江南區平均的入（出）梅時間也正好是6月8日（7月8日）。但從近2年的分析可見（圖4），588線的西伸范圍遠強于氣候平均的588線，副高脊線迅速北跳，此時環流條件有利于江南區入梅。但是，2020年北方冷空氣和副高勢均力敵（圖5a、5b），梅雨帶在長江中下游地區來回擺動，長時間持續性的降水造成2020年梅雨期成為有記錄以來的歷史第二長。而在2021年北方環流以西風環流為主，冷空氣的勢力范圍在河南和山東一帶較強，能夠西行南下至江浙一帶的次數較少，不利于和副高分庭抗禮。因此，在2021年梅雨特點是來得早、去得也早，并且，后期在200 hPa南亞高壓穩定盤踞在青藏高原和四川盆地附近（圖5c），東北地區的西風槽發展旺盛，為8月份“倒黃梅”的發展提供了條件；同期副高衰退較快（圖5d），使得北方冷空氣能夠長期維持在30°N~35°N之間。

在2020年的春夏交替季節，中高緯度的東西伯利亞地區的高空存在著一個生命力頑強的暖高壓（圖6），制造了一系列創紀錄的高溫。這個暖高的長期存在和東北冷渦一起支撐著西風帶，為西北風帶的發展和維持提供了較為穩定的大氣環流場。北方長期存在的暖高壓，配合東北冷渦，使得北方的冷空氣獲得了足夠抗衡副高推動雨帶北移的能量，讓副高難以在我國近海北抬，進而造成梅雨帶在長江中下游地區和華東地區的徘徊。而在2021年8月下旬，中高緯度存在著一個相類似的大氣環流形勢，同期副高衰退較快，弱于常年氣候平均態中的588線（圖5d），進而造成雨帶回落到華東地區，出現“倒黃梅”的降水現象。

圖6 梅雨期500 hPa環流形勢（暖高壓）

2020年出現超強梅雨降水的另外一個原因是南海季風暴發偏早。相關的環流資料顯示，2020年5月的第4候（17—19日）已經提前滿足南海季風暴發標準（常年的暴發標準是5月第5候）[13]，其中一個重要原因就是2020年孟加拉灣海域百年不遇的特強氣旋風暴“安攀”（超強臺風級）（圖7），驅動水汽通過其氣旋性結構進入（逆時針旋轉）其南側形成西南風，獲得足夠多的動量和能量，使得西南風攜帶大量水汽涌入南海，加速了南海季風暴發。南海季風暴發后，來自印度洋的西南季風水汽往長江中下游地區輸送得到加強。

圖7 孟加拉灣超強臺風”安攀”的大氣環流形勢

3 結束語

2019年末開始的弱厄爾尼諾現象間接導致2020年5月底至6月上中旬太平洋副熱帶高壓位置偏北和偏強；中高緯度徑向環流發展，冷渦活躍，并在一個穩定的暖高壓配合下，冷空氣向長江中下游地區暴發的可能性偏強，從而冷暖空氣在長江中下游交匯，使得2020年梅雨期的累計降水和持續時間較往年有明顯增加。同年，北印度洋海溫異常偏暖，并且特強氣旋風暴“安攀”所攜帶的水汽加速了其往南海地區聚集，提前為南海季風暴發創造了條件。2020年末持續發展到2021年的拉尼娜現象，間接導致2021年入春后副高表現得極其不穩定，忽強忽弱，比如2021年梅雨期在7月5日結束，副高西伸北展加強，較常年提前結束10 d，而臺風“煙花”時期，副高西退至西太平洋，也間接造成“煙花”引導氣流較弱，在舟山地區停留時間達到3~5 d之久；同年10月初，副高西伸發展仍能夠到達甘肅青海一帶，副高引導的水汽向華北和華中地區輸送明顯偏強，也造成了河南和山東等地這次罕見持續性的強降水，都間接說明了副高在2021年表現不穩定，時強時弱。