2020年宣城超強梅雨特征及成因分析

周宗圣，史躍玲，華 華

宣城市氣象局，安徽宣城 242000

梅雨通常發生在6月中旬至7月上旬，是江淮地區一年之中降水最集中的時段，對宣城地區夏季天氣的影響巨大。梅雨期間，降水量大，降水持續時間長，暴雨頻繁發生，經常導致宣城地區出現暴雨洪澇災害，造成經濟損失。因此，對宣城地區梅雨進行研究有利于了解梅雨異常的原因，提高對梅雨期預報的準確率，減輕其造成的損失。

針對梅雨的研究較多，陶詩言等[1]系統地研究了梅雨與亞洲上空大尺度環流在氣候上的關系，指出亞洲高空南支西風急流的2次北跳過程，與梅雨期的開始與結束密切相關。丁一匯等[2]認為，在東亞夏季風從華南推進至長江流域的同時，印度夏季風開始暴發，此時梅雨期開始。劉勇[3]、姚葉青[4]等對安徽梅雨的年際變化特征及其與北方冷空氣勢力的關系進行研究發現，梅雨異常偏多年份的環流場往往有穩定的阻塞高壓形勢，有利于冷空氣加強，副高位置偏南。

影響梅雨的環流系統有許多，每年各種系統的影響特征有所不同，因此給梅雨的預報帶來了很大難度。2020年，此次超強梅雨的梅雨量和梅雨期長度均為宣城歷史記錄以來第一位，給宣城地區帶來了巨大經濟損失。希望通過分析此次梅雨的特征和原因，加強對梅雨的認識并為梅雨預測提供參考依據。

1 資料與方法

使用的資料為宣城市7個國家級氣象站的降水資料和再分析資料。通過對2020年梅雨期平均500 hPa高度場位置，南亞高壓強度、副高脊線位置變化、水汽水平和垂直輸送條件以及阻塞形勢的分析，研究此次梅雨特征和異常原因。確定入（出）梅的主要依據參考《梅雨監測指標》。

2 2020年宣城梅雨異常時空特征

2020年宣城地區梅雨特征從以下幾方面展開分析：（1）入梅早、出梅晚、梅雨期長。6月10日入梅，比歷史平均值早6 d。7月31日出梅，比歷史平均值晚20 d。梅雨期長達51 d，是歷史平均值的2倍，超過歷史極值。（2）梅雨量顯著偏多。6月9日20:00—7月31日08:00宣城市平均梅雨量為935 mm，是歷史平均值的2.9倍，為宣城市1961年有完整氣象記錄以來排名第一。（3）梅雨帶南北擺動頻繁，雨區疊加效應明顯。梅雨帶南北擺動頻繁，共出現10次強降雨過程。（4）降雨強度大。最大小時雨強111 mm，最大6 h雨強208.7 mm，最大日降水量233.7 mm。

在災情方面，全市受災人口62.98萬人，1人因災死亡。緊急轉移避險安置9.77萬人次，需緊急生活救助人口3.63萬人，因災倒塌房屋161戶322間、嚴重和一般損壞房屋3 094戶6 527間。農作物受災面積4.46萬km2。累計直接經濟損失29.52億元。

3 2020年宣城梅雨異常成因分析

3.1 西太平洋副熱帶高壓

我國夏季降水與西太副高有密切關系，西太副高在6月中旬和7月中旬左右會有2次北抬過程，分別對應了江淮梅雨的開始與結束。

2020年梅雨期間西太副高一共經歷了6次明顯的北抬和南撤過程（圖1），在5月底副高第1次北抬，6月2日左右副高脊線北抬越過了20°N，有利于江南區入梅偏早，之后副高脊線短暫南撤后在6月9日左右迅速北抬至25°N以北，使宣城地區整個范圍入梅。

圖1 副高脊線位置隨時間變化

前2次副高的北抬明顯偏早，是2020年梅雨異常偏多的重要原因。在6月25日前后副高第3次北跳并穩定在22°N附近，一直持續至7月10日左右，此次副高的穩定少動給宣城帶來了3次明顯降水過程。7月中旬副高出現了2次大幅度的南北擺動，也給宣城市區造成了大范圍的強降水過程。隨后7月底副高第6次北抬越過28°N，雨帶逐漸北移，宣城地區梅雨趨于結束。由此可見，2020年副高位置的異常變化是超強梅雨形成的關鍵因素。副高前期位置偏北，而后期位置偏南導致雨帶穩定在江淮一帶，使梅雨期拉長，梅雨量異常增多。副高經歷的6次北抬和南落過程很好地對應了宣城市梅雨期的開始、結束以及強降水發生的維持。

3.2 500 hPa平均環流場和南亞高壓

2020年中高緯500 hPa平均高度場（圖2）上可以看到6—7月整個歐亞中高緯度地區呈“兩槽一脊”型分布，在烏拉爾山以西和鄂霍次克海附近有高壓脊發生發展，中亞地區則是穩定的槽區，這有利于高緯度冷空氣向南輸送進入安徽。此外，可以看到588線較往年的位置偏西偏北，范圍偏大，基本覆蓋我國華南大部地區，這種形勢非常有利于副高西南側的暖濕氣流向我國輸入，配合冷空氣的南下，使江南地區有充分的冷暖氣流交匯，導致宣城地區梅雨量異常偏多。

南亞高壓在入梅前有一次明顯的北跳，對江南地區入梅有很好的指示作用。其北側的偏西急流和中低層的環流系統與副高變化配合較好。南亞高壓的北跳和穩定是其北側急流區至高壓脊線范圍內出現穩定的輻散區，有利于中低層的輻合抬升作用，為降水提供了非常好的動力條件。

根據高低層的散度隨時間變化可以看到，每次高空西風急流的加強和高空輻散區的建立都在強降水過程發生前1~2 d，說明這種高空輻散和低空輻合的形勢和宣城地區的降水過程有很好的對應關系，并且高空的環流變化快于低層，每次輻散區的建立對降水過程有提前指示作用。

3.3 阻塞高壓和冷空氣輸送

阻塞高壓是中高緯重要的環流系統，它的發展與維持會導致天氣氣候異常。2020年梅雨期間中高緯呈現雙阻型，烏拉爾山和鄂霍次克海阻高活動頻繁，2個高壓基本保持有一個持續或2個同時發展，這使我國中北部和中亞地區出現穩定的槽區，從而導致了宣城地區梅雨的異常偏強。

3.4 低層急流和水汽輸送

低層暖濕氣流的輸送和維持可以為梅雨提供良好的水汽條件和不穩定能量條件，有利于梅雨的維持與加強。2020年梅雨期間，西南急流強盛，并幾度加強北伸影響江淮地區，西南急流的加強為梅雨期間暴雨過程提供了充足水汽條件，并且急流軸左側的氣旋式輻合提供了低層的動力抬升條件，使水汽不僅有水平輸送，還可以通過輻合上升作用向上輸送，因此充足的水汽加上強烈的輻合作用使不穩定能量得到釋放，西南急流的一次次加強讓梅雨得以維持，并頻發暴雨。

梅雨期850 hPa平均經向風（圖2a）宣城地區都處于偏南風控制，平均風速圖上（圖2b）可以看到在江淮到華南一帶有風速大值區。綜合來看，2020年梅雨期低層的平均西南氣流偏強，對梅雨異常偏多有利。

圖2 梅雨期平均經向風（a）和平均風速分布（b）（單位：m/s）

從高低空的垂直速度隨時間變化上看（圖3a），850 hPa上6月10日、13—15日、20—24日、28日、7月2—8日、10—12日、16—19日、22日都分別對應了大的負垂直速度，說明在這些時間段內低層具有良好的上升運動，而高層下沉作用明顯，并且這些時段低層的比濕（圖3b）基本超過0.013 kg/kg，垂直運動與水汽輸送的配合很好，這也有利于梅雨量的異常偏多和暴雨天氣的發生發展。

圖3 梅雨期850 hPa垂直速度（a）、比濕（b）隨時間變化（單位：Pa/s、g/kg）

4 歷史年份對比分析

選出歷史中梅雨量為宣城市平均梅雨量2倍以上的年份，分別為1983、1991、1996、1999、2016年。其 中，1996年梅雨量924.7 mm，僅次于2020年，排名第二，并且梅雨期長達50 d，而其他幾年大多都出現了入梅早、出梅晚的現象。1999年，入梅和出梅都偏早，梅雨期長度接近常年，但由于過程降雨強度大，導致1999年梅雨量偏大；1983年同樣梅雨期偏長，梅雨量達786.3 mm；1991年和1996年也是6月2日入梅，梅雨量達710.7 mm，超過平均梅雨量1倍多，并且導致江淮及長江下游出現特大洪澇災害；2016年梅雨期31 d，雖然只偏長6 d，但梅雨期間暴雨頻發，降水極端，導致宣城地區出現大范圍洪澇和城市內澇，大大小小圩區超過10個破圩，給宣城造成極大損失。

相較于這些年2020年梅雨期時間最長，累計雨量最大，影響范圍最廣，強降水導致江淮流域出現嚴重洪澇，宣城市也因暴雨洪澇災害出現嚴重災情，但與歷史年份相比，總體損失影響下降，人員傷亡數量明顯減少，這也得益于人民政府的高度重視和氣象部門預報預警水平的整體提高。

5 結論與總結

（1）2020年梅雨入梅早、出梅晚，梅雨期長達51 d，影響范圍大，并且梅雨期間強降水過程多，暴雨出現次數多，累計降水量排名第一。

（2）梅雨期幾個關鍵的大氣環流系統較為穩定，副高位置偏西偏北，覆蓋范圍偏大，北跳時間早，且后期位置偏南，期間出現6次明顯的北抬和南退，這對雨帶長期維持有很大作用。南亞高壓與副高配合較好，其北側西風急流偏強，高層的輻散作用有利于暴雨區的出現和維持。500 hPa平均高度場呈“兩槽一脊”型，位于烏拉爾山和鄂霍次克海的阻塞高壓較為活躍，使我國中北部為穩定槽區，槽后不斷引導北方冷空氣南下，與江淮地區的暖濕空氣形成交匯，提供了很好的不穩定能量和觸發條件。

（3）低空急流在梅雨期的增強為宣城地區源源不斷輸送水汽，并提供了良好的動力抬升條件和熱力條件，使低層水汽輻合上升、高層輻散下沉形成垂直方向上的能量交換，有利于強降雨的發生和加強。