2022年夏季鄂州市高溫特征及其成因分析

摘 要：利用1961—2022年鄂州市的氣象站點要素資料、NCEP/NCAR大氣環流資料以及NOAA海表溫度資料，分析2022年當地夏季氣溫變化和環流特征。結果表明：（1）2022年夏季鄂州市平均氣溫、最高氣溫均排1961年以來的第一位；（2）高溫日數遠遠大于平均高溫日數；（3）降水量較氣候平均值偏少50%。此外，氣溫的空間分布上表現出整體一致性，高溫主要受西太平洋副熱帶高壓（以下簡稱西太副高）、海溫異常的影響。2022年夏季西太副高位置偏西偏北，強度偏強，鄂州市處于副高脊線附近；赤道中東太平洋海溫具有拉尼娜事件的特征，且從春季到夏季海溫呈現出拉尼娜增強的特征。

關鍵詞：夏季氣溫；極端高溫；大氣環流特征；鄂州市

中圖分類號：P423 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）11–0-03

隨著全球氣候變暖加劇，極端高溫天氣成為我國夏季最主要的氣候災害之一，引起了社會的廣泛關注。2022年夏季是中國歷史上極度酷熱的夏季之一，我國大范圍地區遭遇極端高溫，高溫日數多、覆蓋范圍廣、多地最高氣溫破歷史極值[1]。梅梅等[2]發現長江中下游干流沿線及其以南地區是2022年高溫干旱復合事件相對影響最大的地區，同時是高溫干旱復合風險增加趨勢顯著的地區。高溫干旱的出現對人體健康及工農業生產帶來較大威脅[3]。鄂州有“百湖之市”“魚米之鄉”之稱，是重要的農作物和漁業產區，因此，研究該地區的夏季氣溫變化狀況對人民生活、農作物生產等具有重要意義。

大氣中的高壓系統是影響高溫熱浪的直接因素，高壓系統中的反氣旋及伴隨的下沉氣流能直接加熱大氣并減少云量，增加到達地表的太陽輻射，使地面氣溫升高[4]。西太副高的異常變化是導致我國南方地區夏季出現氣溫異常的重要因素之一。2022年夏季，西太副高異常偏西、偏強且長時間控制長江流域，水汽向北輸送導致該地區出現歷史罕見的高溫干旱天氣[5-6]。

王文等[7]通過分析西太副高與2013年長江中下游夏季高溫干旱之間的關系發現，持續較強的西太副高控制是影響長江中下游地區異常高溫干旱的主要因素。海表溫度的異常變化會影響西太副高的位置及其強度變化。赤道西太平洋海溫升高、中東太平洋海溫偏低均有利于西太副高出現強度偏強、位置偏西偏北的特征，從而導致我國南方地區出現異常高溫天氣[8-9]。

1 數據來源

使用的數據如下：第一，鄂州市27個自動氣象觀測站數據，包括平均氣溫、最高氣溫、高溫日數、降水量等，時間為1961—2022年（6—8月），將1991—2020年的平均值作為氣候平均值。第二，大氣環流資料是NCEP/NCAR提供的月平均再分析資料，水平分辨率為2.5°×2.5°。第三，海表溫度數據來自NOAA提供的月平均海表溫度，水平分辨率為2°×2°。

2 夏季氣候特征

1961—2022年鄂州市夏季平均氣溫整體表現為波動增長的變化趨勢（圖1a），其增長速率為0.11 ℃/10年。鄂州市夏季氣溫30年氣候平均值為28.15 ℃，2000年以前夏季平均氣溫較低，大部分低于氣候平均值，進入21世紀后夏季平均氣溫逐漸升高，大部分高于氣候平均值，2013年和2022年出現最大值30.3 ℃，比氣候平均值高2.15 ℃。從1961—2022年鄂州市夏季最高氣溫變化可以看出（圖1b），變化波動較大，總體呈上升趨勢，其增長速率為0.20 ℃/10年，30年氣候平均值為38.56 ℃。夏季最高氣溫最小值出現在1987年，為36 ℃，最大值出現在2013年和2022年，為41 ℃，比平均值高2.44 ℃。無論夏季平均氣溫還是最高氣溫，2022年均是1961年以來鄂州市氣溫最高的年份之一。

氣象學將日最高氣溫≥35.0 ℃定義為一個高溫日。1991—2020年鄂州市夏季平均高溫日數為26 d（圖2a）。2022年夏季高溫日數47 d，遠遠大于平均高溫日數，為1961年以來的第四大值，前三位分別為2013年（56 d）、1978年（49 d）、1961年（48 d）。而從日最高氣溫≥37℃來看，鄂州市夏季氣候平均值為10 d，2022年夏季鄂州市日最高氣溫≥37℃為31 d，遠遠大于平均高溫日數，為1961年以來的第二大值，僅次于2013年（34 d）。綜合來看，2022年夏季鄂州市的高溫熱浪情況異常嚴重。從降水逐年變化情況來看（圖2b），1991—2020年夏季平均降水量為570 mm，2022年為282 mm，遠遠低于降水平均值，為1991年以來的最小值。

從圖3可知，鄂州市6月、7月、8月高溫日數平均值分別為2 d、13 d、26 d，2022年分別為6 d、15 d、26 d，高溫熱浪天氣主要集中在7月、8月，尤其是8月，幾乎整個月的日最高氣溫超過了35 ℃。但是三個月的高溫日數均遠高于平均值，6月是平均值的3倍，7月略高于平均值，8月是平均值的2倍多。整個夏季高溫日數比氣候平均值多21 d（圖3a）。針對鄂州市的降水，6月、7月、8月降水量的平均值分別為217 mm、235 mm、119 mm，2022年6—8月降水分別為119 mm、133 mm、32 mm，遠低于平均值，6月偏少近50%，7月偏少超40%，8月偏少超70%。整個夏季降水量偏少287 mm，整體偏少50%（圖3b）。

圖4反映了鄂州市2022年夏季、6月、7月、8月平均氣溫的空間分布特征。從整個夏季來看（圖4a），鄂州市的平均氣溫在空間分布上差異不大，在29.0～30.4 ℃，西南部的氣溫較其他地區偏低1 ℃左右，可能與西南部的海拔較高、湖泊較多有關。從6月平均氣溫空間分布來看（圖4b），整個鄂州市的平均氣溫區間為26.9～28.2 ℃，整個區域的平均氣溫都遠低于30 ℃。7月鄂州市的平均氣溫區間為29.4～30.9 ℃，接近整個夏季的平均氣溫，高值區位于東部和北部，在30 ℃以上（圖4c）。8月整個鄂州市的平均氣溫均超過了30 ℃，區間為30.6～32.5 ℃（圖4d）。這三個月平均氣溫的空間分布特征與圖3反映的6月高溫日數偏少，高溫主要集中在7月、8月，尤其是8月的特征相一致。

3 大氣環流特征

3.1 位勢高度場特征

西太副高的異常變化會對我國夏季氣溫的升高或降低產生重要影響。從500 hPa位勢高度距平場可以看出（圖5），除東北地區以外，我國大部分地區被大范圍的位勢高度距平場異常控制。我國中部一直向東到太平洋洋面上為明顯的位勢高度距平場異常區，正距平中心在我國中部附近和北太平洋附近，這表明西太副高的強度較強且位置偏西；貝加爾湖的西北部一直向東延伸至我國的東北地區，有一個明顯的位勢高度負距平區域，這表明冷空氣主要影響我國的北部地區；高緯度地區有一個明顯的位勢高度正距平區域，中心強度較強，這表明高緯度阻塞高壓較強。

從平均位勢高度場特征可以看出，高緯度地區為兩脊一槽的環流形勢，中緯度地區為平直的緯向型環流，與氣候平均值相比，西太副高位置偏西、強度偏強。副高的范圍明顯比氣候平均值大，5 880 gpm線的西伸脊點位置較氣候平均值偏西約6個經度左右，脊線位置約偏北2個緯度左右。鄂州市處于副高脊線附近，盛行下沉氣流，氣壓梯度小，太陽輻射可以更多地到達地面，從而使氣溫升高，易出現高溫少雨的天氣。

3.2 海溫場特征

從2022年春季和夏季海溫距平場的特征來看（圖6），赤道中東太平洋區域海溫呈明顯的負距平特征，海溫具有拉尼娜事件（是指太平洋東部和中部海面溫度持續異常偏冷的現象）的特征，而從春季到夏季，海溫呈現出拉尼娜增強的特征，春季海溫較弱，而到了夏季進一步減弱。受赤道中東太平洋海溫較常年同期偏低的影響，東亞夏季風增強，有利于水汽輸送至北方地區，研究區域水汽異常輻散區，降水偏少。西太平洋、日本海以及北太平洋附近有明顯的海溫正距平，從春季到夏季呈現出增強的特征，這與500 hPa位勢高度場上西太副高偏西偏北、強度偏強相符，長時間的晴熱天氣導致研究地區氣溫偏高。

4 結論

（1）2022年夏季鄂州市平均氣溫為30.3 ℃，比平均值偏高2.15 ℃，最高氣溫為41 ℃，比平均值偏高2.44 ℃，均為1961年以來的第一位；2022年高溫日數為47 d，1961年以來排第四位，2000年以來排第二位，高溫主要集中在8月，為26 d；2022年降水量為282 mm，較平均值偏少50%，為1991年以來的最小值，6—8月降水呈遞減的趨勢，尤其是8月份，較平均值偏少超70%。氣溫的空間分布上表現出整體一致性，差異不大。

（2）2022年夏季我國大部分地區被明顯的位勢高度正距平控制，西太副高位置偏西偏北，強度偏強，鄂州市處于副高脊線附近，高緯度阻塞高壓較強。赤道中東太平洋區域海溫呈明顯的負距平特征，西太平洋、日本海附近為海溫正距平區域，這種海溫分布具有拉尼娜事件的特征，從春季到夏季海溫呈現出拉尼娜增強的特征是增強的。

參考文獻

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