隋翠娟，潘丰，蔡怡，尹朝辉

（1.国家海洋环境预报中心，北京100081;2.中国海洋大学，山东青岛266100）

从副高及海温角度分析2013年夏季长江中下游地区高温干旱原因

隋翠娟1,2，潘丰1，蔡怡1，尹朝辉1

（1.国家海洋环境预报中心，北京100081;2.中国海洋大学，山东青岛266100）

利用NCEP/NCAR再分析资料研究了2013年夏季西太平洋副热带高压特征，发现今夏副热带高压位置偏西、偏北，且长时间稳定在江南地区。进一步分析发现，今年前期热带印度洋海温显著偏高，赤道中东太平洋海温较常年同期偏低，这共同造成了今年我国长江中下游地区的高温干旱。

西太副高；海温异常；热带印度洋；赤道中东太平洋

1 引言

西太平洋副热带高压（简称副高）作为东亚夏季风的主要成员，直接影响我国东部夏季降水雨带分布和旱涝异常[1-2]。由于它是我国尤其是东部省市下半年天气气候变化的主要控制系统，历来为气象学家所重视。它的南北、东西位置对中国不同区域旱涝及寒暑影响尤其重大。西太平洋副高的北跳或南撤以及它的持续停留，直接决定了中国华南、长江流域及华北地区的雨带长短或旱涝情况。而西太平洋副热带高压的东西位置也关系到东亚季风的建立、长江流域降水的多寡以及华北的气温与旱涝[3]。不少学者还寻求台风、降水及高温干旱等天气与副高间的关系[4-8],这些研究大大开阔了人们认知副高的视野。

气象上一般以日最高气温35℃作为高温的标准，“高温热浪”通常指持续多天35℃以上的高温天气。高温也是一种较常见的气象灾害，2013年夏季长江中下游多省市出现高温现象，给人们的生产生活带来诸多不便，2013年我国东部持续的这种高温及干旱在历史上是少见或罕见的。该年夏季长江中下游地区的天气异常与西太副高的位置及前期海温直接相关。本文的目的就是考察2013年夏季天气特征与副高的关系，并进一步分析前期海洋特征，从大气及海洋角度来分析2013年夏季温度降水异常的可能原因。

本文所用数据包括NCEP/NCAR再分析资料，时间自1979年1月—2013年8月，水平分辨率为2.5°×2.5°；同时间段的OISST海洋数据，分辨率为0.25°×0.25°；以及国家气候中心网站发布的我国160个站的温度降水资料。所用方法包括气候平均，纬向平均，径向平均及合成相似年等。

2 2013年夏季我国天气特征

2013年夏季我国降水有两条主雨带，一条位于四川、华北、西北地区东部及东北地区；另一条位于华南沿海地区。而在长江中下游地区降水则较常年同期偏少，高温且干旱。给出我国今年夏季（6—8月份）降水量百分率（图1a）及温度（图1b）的距平分布。由于长江中下游大部分地区今年入梅偏晚，出梅偏早，梅雨期偏短，导致汛期降水较常年偏少2—5成。图中显示降水量偏少3—8成的区域主要集中在黄淮西南部、江淮、江汉、江南大部、华南西北部、西南东部及青海大部等地，其中贵州中东部、华南中部、浙江中西部等地偏少5成以上。同时，降水偏少区域在2013年汛期气温偏高，其中长江中下游地区气温偏高明显。如黄淮南部、江淮、江汉、江南大部等地普遍偏高1—2℃，部分地区偏高2℃以上。

图1 2013年汛期(6—8月)全国降水量百分率和气温距平分布（引自：国家气候中心）

3 2013年夏季副高特征

2013年夏季长江中下游高温干旱的异常天气与今年的副高特征密不可分。图2和图3分别为2013年5—8月的副高经度-时间剖面及纬度-时间剖面。首先看逐日西太副高经度-时间剖面图，图4分别对应20°—25°N，25°—30°N，30°—35°N，35°—40°N平均。可发现6月16日—7月10日左右，副高持续在20°—25°N，120°—150°E附近，且西伸脊点超过气候态，且超过120°E附近约半个多月；7月11—15日东退几天后，于16日又继续西伸，并于8月初西伸脊点达到100°E附近。过程一直持续到8月16日左右，才开始东退。25°—30°N平均剖面图基本也有此现象。图3为逐日西太副高纬度-时间剖面图，分别对应110°—130°E平均和110°—150°E平均。同样能够看出副高在6月20日—7月15日间5880位势米线北界位置超过气候态偏北，在8月1—15日北界位置超过30°N。所以说，今年的西太副高位置较常年偏西，偏北，且长时间稳定在江南地区。许彬等[4]认为，副高偏强偏西时，会削弱西风带低槽对长江流域的影响，导致高温。

4 前期海洋特征

副高的异常与海洋的变化也密不可分。有研究表明西太平洋暖池及其上空的对流加热异常对东亚夏季风和副高的位置和强度有显著的影响[9-10]；太平洋-印度洋海温的共同作用能够造成夏季西太平洋副热带高压形势持续异常[11]；毛天松等[12]强调了北太平洋海温的作用，指出北太平洋海温异常通过热成风作用，使西太平洋东西风带强度和副高位置发生异常，造成长江中下游夏季风的异常。

实际上西太平副热带高压在热带对流和长江中下游地区夏季降水之间起到桥梁作用，通过副高的位置、面积、强度异常，影响东亚夏季风和长江中下游地区夏季温度及降水异常[13]。图4为2013年1—6月份平均海温异常分布图，监测到今年前期全球海温场有两大特征：一是热带印度洋海温显著偏高，二是赤道中东太平洋海温较常年同期持续偏低。印度洋海温偏高导致热带印度洋海域水汽和孟加拉湾水汽偏强，由西南季风携带进入我国的水汽偏多，而受赤道中东太平洋海温较常年同期偏低影响，东亚夏季风偏强，有利于热带水汽向我国北方地区输送。因此，我国中东部长江以北地区为水汽输送的异常辐合区，降水偏多，而长江以南大部水汽异常辐散，导致降水偏少。西太平洋副热带高压位置与常年同期相比要偏北、偏西，长时间持续的晴热天气导致长江中下游地区气温偏高。

图2 逐日西太副高的经度-时间剖面图（红线为气候平均5880位势米等值线）

图3 逐日西太副高的纬度-时间剖面图（红线为气候平均5880位势米等值线）

图4 2013年1—6月平均海温异常分布场

图5 1983年、1987年、1998年及2010年1—6月平均海温异常分布场

图6 我国温度及降水7月份距平分布

5 相似年海温特征

通过分析1979—2012年夏季逐日西太副高经度-时间剖面图和纬度-时间剖面图，发现有几个年份副高特征与2013年相似，分别为1983年、1987年、1995年、1998年、2003年及2010年。这几年中副高强度、西伸脊点、稳定时间与2013年相似。继续分析前期海温异常场，发现这六年中只有1995年和2003年海温异常场与2013年相似，即中东太平洋地区为负异常，但赤道印度洋处正海温异常不明显（图略），而图5显示的其余四年（1983年、1987年、1998年及2010年）海温场异常场与2013年明显不同，中东太平洋处海温显著偏高。进一步分析副高的差异，发现1995年、2003年、2013年夏季副高明显偏北，而1983年、1987年、1998年及2010年夏季副高明显偏南（图略）。

将前期赤道东太平洋海温异常两种不同状况的年份进行温度和降水合成，分别给出赤道东太平洋海温异常偏冷的年份，如1995年和2003年7月份我国温度降水合成，及赤道东太平洋海温异常偏暖的年份，如1983年、1987年、1998年与2010年我国温度降水合成，如图6所示。图中显示当海温异常偏冷时，我国长江以南地区温度较常年显著偏高，降水较常年同期偏少，这与2013年夏季相似，位置更加偏南（图6a、6b）；而当海温异常偏暖时，表明长江中下游地区温度较常年同期偏冷，降水也偏多（图6c、6d），这与今年同区域夏季情况是相反的。

6 结论

2013年夏季我国长江中下游多个省市出现高温干旱现象，在历史上是少见或罕见的。通过研究NCEP再分析资料大气场及OISST的海温场，发现与副高的异常及前期海温的异常有关。

（1）2013年夏季副高较常年偏西、偏北，且长时间稳定在江南区域，副热带高压控制下的空气下沉增温和晴空条件下的辐射加热使得气温持续异常偏高，给长江中下游地区带来高温酷暑天气；

（2）2013年前期海温场表明，热带印度洋海温偏高，赤道东太平洋温度偏低，配合副高位置，导致雨带偏北，长江中下游地区处于干旱区；

（3）通过相似年分析发现，副高位置偏西且长时间稳定时，长江中下游地区并不都是高温干旱的，只有当前期中东太平洋海温偏冷时，才会导致副高偏北，长江以南地区温度偏高，降水偏少（如1995年及2003年）；当前期赤道东太平洋海温偏暖时，副高偏南，长江中下游地区降水偏显著多，温度偏低（如1983年、1987年、1998年及2010年）。

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Study of hot-dry weather over the mid-lower reaches of the Yangtze River in summer of 2013

SUI Cui-juan1,2，PAN Feng1，CAI Yi1，YIN Zhao-hui1
（1.National Marine Environment Forecast Center,Beijing 100081 China; 2.College of Environmental Oceanography Ocean University of China,Qingdao 266100 China）

Based on NCEP/NCAR reanalysis data,the characteristics of western Pacific subtropical high in summer of 2013 are studied.The results show that the location of western Pacific subtropical high in 2013 is more western and northern than normal year,and lasts for a long time in southern parts of the Yangtze River. Further analysis shows that SST in tropical Indian Ocean is higher,while SST in middle and east equatorial Pacific is lower than the normal period,which cause hot-dry weather over the mid-lower reaches of the Yangtze River.

Western Pacific Subtropical high；SST anomalies；tropical Indian Ocean；middle and east equatorial Pacific

P434

：A

：1003-0239（2014）05-0076-06

10.11737/j.issn.1003-0239.2014.05.012

2013-10-11

国家自然科学基金（41106165）

隋翠娟（1981-），女，助理研究员，主要从事气候预测方面研究。E-mail：suicj@nmefc.gov.cn