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2018年通化市夏季异常高温天气过程分析

2020-09-15张琬婷贾凡妮刘国禹张彤王智宇高迎娟

现代农业科技 2020年16期
关键词:风速高压高温

张琬婷 贾凡妮 刘国禹 张彤 王智宇 高迎娟

摘要    本文利用高空和地面觀测资料,分析了2018年7月21日至8月4日通化地区出现的高温天气与环流形势特征以及热力条件之间的关系。结果表明,此次高温天气是在副热带高压控制下,非绝热因子及大气下沉运动共同作用下产生的,分析结果为今后的预报工作提供了经验与依据。

关键词    夏季高温;环流形势;副热带高压;热力条件;吉林通化;2018年

中图分类号    P423.7        文献标识码    A

文章编号   1007-5739(2020)16-0159-01

中国东北地区气候受东亚季风的影响,其中既包括低纬地区系统的影响,又包括来自中高纬度系统的影响,影响因素繁多且复杂[1]。近50多年来,东北地区夏季以普遍变暖为特征,对整个东北地区而言,夏季升温趋势达到0.15 ℃/10 a。2018年7月21日至8月4日,通化地区出现了高温天气,此次高温过程中,部分地区最高气温突破有气象资料以来的历史极值,连续高温日数创造历史新高。本文以最高气温≥32.0 ℃为一个高温日,通过对地面及高空资料的分析整理,研究了此次高温天气的成因。

1    资料与方法

目前,对于高温天气而言,普遍认为高温的形成往往是特定天气系统产生的,主要有副热带高压、大陆暖高压和热低压等[2]。王小玲等[3]研究指出,中国近100年平均地表气温明显增加,近50年来极端天气气候事件频率和强度也出现了明显的变化。叶殿秀等[4]利用全国753个站多年夏季逐日最高气温资料分析指出,近50年来我国夏季高温热浪的频次、日数和强度总体呈增多、增强趋势。本文根据以往研究经验,并利用通化地区观测资料,针对此次高温过程进行了成因分析。

2    结果与分析

2.1    天气概况

2018年7月21日起,通化地区部分市、县开始出现高温天气;截至8月4日,通化各县、市出现自入夏以来最高温。最高气温分别为:辉南县35.5 ℃,梅河口市36.9 ℃,柳河县36.6 ℃,通化县36.5 ℃,通化市36.6 ℃,集安市38.6 ℃。通化地区各市、县出现了超过10 d达到32 ℃以上高温天气,最高气温刷新历史极值。

7月21日至8月4日出现了2个最高温度峰值区,分别出现在7月30日前后及8月2日前后,7月25日、26日日最高气温明显下降。通化南部地区高温日数及连续高温日数均较北部地区多。

2.2    副热带高压位置分析

副热带高压是高温天气形成的主要原因之一。此次高温过程,通化地区始终处在副高控制范围内。7月25—26日副热带高压588 dagpm线北界位置有一南落过程,27日后再次北抬。7月25日,全市最高气温与前期相比有明显降低。副高北抬过程对通化地区的高温有一定影响。

2.3    热力条件分析

为探讨副高控制下发生高温天气的热力条件,根据温度变化方程讨论影响此次高温天气的热力条件。

2.3.1    温度平流对高温天气的影响。由于副高所控制的地区温度梯度及风速都较小,故暖平流值很小。通化地区最强的高温过程出现在8月2日前后,以该日为例分析发现,通化地区在高温出现时段上空暖平流数值较小且无一定的规律性,认为此次高温天气过程中温度平流因子所起到的作用较小。

2.3.2    垂直运动对高温天气的影响。对8月2日的垂直速度场、散度场进行分析可知,通化地区大气为下沉运动区,且下沉气流较深厚,自200 hPa高度扩散到地面,有明显的大气下沉增温;高空散度为负值,是辐合区,低空是辐散区。在高层辐合、底层辐散的配置下,下沉增温明显,促进了高温天气的形成。

2.3.3    非绝热因子对高温天气的影响。针对温度变化方程第三项非绝热因子项,本文作了以下分析。一是高温时段通化市上空云量较少,使得辐射增温较强,尤其是8月2日,高温时段总云量、低云量均为0,此日通化市最高气温达36.3 ℃。二是高温时段相对湿度较低,空气中水汽含量较少。8月2日平均相对湿度仅为27%。7月31日,13:00—14:00通化市温度有明显下降,而此时湿度为63%,明显高于高温时段其他时次的湿度。温度变化与空气中水汽含量的多少有关。三是高温时段风速较小。湍流交换的强弱在很大程度上决定了风速的大小,而湍流交换会将地面热量传至上层大气,使得地面降温。风速较小时湍流较弱,热量的向上传输不明显,有利于地面升温。

3    结论

(1)2018年7月23日至8月4日通化地区出现的高温天气是在副热带高压的控制下,由显著的下沉运动以及云、风、湿度等非绝热因子相互配合、共同作用而产生。

(2)此次高温过程与副热带高压较历年位置明显北抬有关。我国西部东移的大陆暖高压对通化地区出现高温天气有一定的积极作用。在副热带高压控制下,温度梯度比较小,风速不大,平流的作用不明显。温度平流并非此次高温天气出现的主要原因。

(3)在副热带高压控制下的通化地区,大气有明显的下沉运动,高层辐合、底层辐散,使气流下沉增温明显,促进了地面气温的升高。

(4)非绝热因子对于高温的产生有一定作用。在晴空少云的情况下,由于太阳晴空辐射引起地面升温,对高温的出现有积极作用;空气相对湿度小、水汽少及风速较小也更利于出现高温天气。

4    参考文献

[1] 李宗昊,房一禾.东北夏季气温的大尺度环流影响因子分析[J].气象科技,2016,44(6):965-971

[2] 冯德花,蒋跃林,杨太明.沿淮地区高温热害分布特征及其对水稻产量的影响[J].安徽农业科学,2011,39(16):9680-9682.

[3] 王小玲,丁一汇.2010年夏季欧亚异常阻高演变过程及对天气气候的影响[J].气象,2013,39(9):1089-1095.

[4] 叶殿秀,尹继福,陈正洪.1961—2010年我国夏季高温热浪的时空变化特征[J].气候变化研究进展,2013,9(1):15-20.

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