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2022年夏季中国气候特征及主要天气气候事件

2023-05-30李莹叶殿秀高歌梅梅王有民王国复王凌崔童

大气科学学报 2023年1期
关键词:气候特征夏季中国

李莹 叶殿秀 高歌 梅梅 王有民 王国复 王凌 崔童

摘要  2022年夏季,中国气候总体呈现暖干特征。全国平均气温22.3 ℃,较常年同期偏高1.1 ℃,为1961年以来历史同期最高;全国平均降水量290.6 mm,较常年同期偏少12.3%,为1961年以來历史同期第2少。季内主要天气气候事件有:中国中东部地区出现1961年以来综合强度最强的高温过程,此次高温事件持续79 d,江南大部、江淮西部、江汉、四川盆地东部等地高温日数较常年同期偏多20 d以上,对电力供应和人体健康等产生不利影响;长江中下游及川渝地区出现严重夏伏旱,范围广、强度大,高温干旱叠加给农业生产、水资源、能源供保、长江通航能力等多方面带来不利影响;全国共发生19次区域性暴雨过程,珠江流域、松辽流域出现阶段性汛情;台风生成、登陆个数均较常年同期偏少,初台“暹芭”登陆强度强,对华南及江西等地造成一定经济损失,但对缓解华南高温和干旱有利。

关键词  气候特征; 天气气候事件; 高温; 夏季; 中国

中国是亚洲受自然灾害影响最严重的国家。1970—2019年,中国因自然灾害造成的直接经济损失占亚洲地区的一半(WMO,2021)。2001—2020年,中国平均每年有超过3亿人次受到气象灾害的影响,年均直接经济损失超过3 723亿元(Li et al.,2021),暴雨洪涝和干旱灾害是影响中国最主要的气象灾害(李莹和赵珊珊,2022)。近三十年,中国因风暴造成的直接经济损失较全球增长趋势更为显著(王毅等,2021)。2022年《全球气候状况》报告指出,2022年的极端热浪、干旱和破坏性洪水已经影响了数百万人,并造成数十亿的直接经济损失(WMO,2022)。2022年夏季,中国中东部地区出现持续性极端高温,长江流域出现夏伏旱(邹旭恺等,2022),对人民生活和社会经济产生了较大影响,极端高温和干旱事件的复合影响加剧(Ridder et al.,2020)。已有诸多研究从大气环流角度对2022年夏季中国高温和干旱的气候特征及其成因进行了探讨,偏强的西太平洋副热带高压、中纬度的西风带扰动、热带海温以及青藏高原东风异常都是造成2022年夏季中国气候异常的重要原因(He et al.,2022;Lu et al.,2022;孙博等,2022;徐成鹏和于超,2022)。除大气环流外,气候变化也是导致极端高温事件的重要原因(Wang et al.,2023),有研究从全球视角对2022年夏季北半球高温事件进行了气候变化归因分析,研究结果表明如果不是人类活动的影响,英国极不可能在2022年夏季经历40 ℃的极端高温天气(Zachariah et al.,2022)。

利用最新的气象资料,及时对季节尺度气候及其异常特点进行概括(石帅等,2022;赵俊虎等,2022),对各类极端天气气候事件进行总结(Zhou et al.,2022),可为气候与气候变化研究提供科学依据,为防灾减灾能力建设的提升提供参考。本文总结了2022年夏季中国气温和降水的时空分布特征,并进一步分析了季内主要天气气候事件的特征及影响。

1 资料和方法

本文所用资料主要采用国家气象信息中心提供的中国2 400多个国家气象观测站1961—2022年的逐日平均气温、日最高气温和日总降水量等气象要素(曹丽娟和严中伟,2011)。

根据2019年中国气象局发布的《区域性重要过程监测和评价业务规定》(气预函[2019]12号)中的方法(http://www.gov.cn/xinwen/2019-12/23/content_5463252.htm),识别2022年夏季(6—8月)暴雨和高温的区域性天气过程,并计算上述区域性灾害事件的持续时间、影响范围、综合强度等特征量(中国气象局,2022)。干旱监测指标采用国家气候中心业务实时运行的逐日气象干旱综合指数MCI数据集(中国气象局,2017)。气候平均值(即:常年值)采用1991—2020年平均值。

2 2022年夏季气候特征

2.1 全国平均气温为1961年以来历史同期最高

2022年夏季,全国平均气温22.3 ℃,较常年同期偏高1.1 ℃,为1961年有完整气象观测记录以来历史同期最高(图1)。全国大部地区气温较常年同期偏高0.5~2 ℃,华东中部、华中中部、西南地区东北部等地偏高2~4 ℃(图2)。湖南、浙江、江苏、湖北、安徽、江西、上海、四川、重庆、贵州、甘肃、陕西、河南、宁夏、青海、新疆、西藏等17个省(区、市)平均气温均为历史同期最高,福建平均气温为历史同期第二高。全国共1 057个国家气象站(占全国总站数43.6%)日最高气温达到极端高温事件标准(图3),其中有366个国家气象站日最高气温持平或突破历史极值。重庆北碚(45.0 ℃)、江津(44.7 ℃)、湖北竹山(44.6 ℃)等15站日最高气温达44 ℃及以上。

2.2 全国平均降水量为1961年以来同期第2少

2022年夏季,全国平均降水量290.6 mm,较常年同期(331.5 mm)偏少12.3%,为1961年以来同期第2少,仅多于1972年的269.1 mm(图4)。夏季主要多雨区位于北方地区,中东部降水总体呈“北多南少”分布,除东北中南部、华北中南部、华东北部及广东中部、陕西北部等地降水偏多2成至1倍外,全国其余大部地区降水量较常年同期偏少或接近常年(图5)。吉林降水量为历史同期最多;四川和西藏为历史同期最少,重庆为历史同期第二少。从各大流域来看,流域间降水量分布不均,辽河流域降水量(519.1 mm)较常年同期偏多37.6%,为1961年以来历史同期第四多;海河流域(436.6 mm)、黄河流域(306.2 mm)、松花江流域(389.8 mm)和淮河流域(492.2 mm)较常年同期分别偏多30.5%、19.9%、13.1%和7.3%;长江流域(358.9 mm)较常年同期偏少32.5%,为1961年以来历史同期最少;珠江流域(742.2 mm)接近常年同期。全国共有219个国家气象站(占全国总站数9.0%)日降水量达到极端事件标准,其中海南三亚(421.6 mm)、河北任县(298.7 mm)、河南鹿邑(257 mm)等45站日降水量突破历史极值。

3  2022年夏季主要天气气候事件及影响

3.1 中国中东部区域性高温过程为历史最强

2022年夏季,全国平均高温日数14.3 d,较常年同期偏多6.3 d,為1961年以来历史同期最多(图6)。四川东部、重庆、湖北大部、湖南、江西、安徽大部、江苏南部、上海、浙江、福建大部、陕西南部等地高温日数达40~50 d,大部地区较常年同期偏多 20~ 30 d,浙闽川渝等13省(市)高温日数均为1961年以来历史同期最多。全国共1 058个国家气象站(占全国总站数44.1%)连续高温日数达到极端事件标准,其中河北、山东、陕西、四川、重庆、湖北、湖南、江苏、浙江、广东等地449个国家气象站(占全国总站数18.5%)连续高温日数持平或突破历史极值。福建浦城(42 d)、湖南常宁(42 d),江西广丰(42 d),四川合江(37 d)、重庆北碚及沙坪坝(37 d)等78站连续高温日数达到或超过35 d。

6月13日—8月30日,中国中东部地区出现了大范围持续高温过程,江南南部和四川盆地东部高温日数超过50 d(图7a),江南大部、江淮西部、江汉、四川盆地东部等地高温日数较常年同期偏多20 d以上(图7b)。此次区域性高温过程持续79 d,为1961年以来持续时间最长;35 ℃以上覆盖1 692站(占全国总站数70%),为1961年以来历史第2多;37 ℃以上覆盖1 445站(占全国总站数60%),为1961年以来最多;有361站(占全国总站数14.9%)日最高气温达到或超过历史极值,重庆北碚连续2 d日最高气温达45 ℃。评估结果显示,此次区域性高温过程综合强度为1961年有完整气象观测记录以来最强。此外,7—8月,川渝地区还出现持续性复合型极端高温事件,如重庆8月8—28日连续21 d日最高温度超过40 ℃、夜间最低气温超过30 ℃。

异常高温使得长江中下游地区一季稻遭受1981年以来最强高温热害,结实率降低、空秕粒增加;夏玉米花粉活性下降,灌浆受阻;夏大豆出现落花落荚现象,结荚率降低,产量形成受到一定影响;部分地区柑橘、芒果、香蕉等出现裂果、落果、日灼伤害等现象。南方地区火险等级持续偏高,火点数量显著增多,四川、重庆等多地发生森林火灾。用电需求激增,南方12个省级电网负荷累计30次创历史新高,其中,四川省于8月21日启动突发事件能源供应保障一级应急响应;重庆、上海、江苏、浙江等地错峰安排生产,让电于民。

3.2 长江流域发生大范围严重夏伏旱

2022年夏季,全国平均气象干旱日数23.6 d,较常年同期偏多8.7 d,为2002年以来历史同期最多(图8)。6月长江流域大部降水量较常年同期略偏少,7—8月,长江中下游及川渝地区降水量较常年同期偏少2~8成、平均气温偏高2~4 ℃,川渝黔湘赣浙鄂苏皖沪等10省(市)平均降水量(178.1 mm)之少、平均气温(29.0 ℃)之高、高温日数(34.1 d)之多均为1961年以来历史同期之最,高温少雨导致上述地区气象干旱快速发展(图9)。长江流域10省(市)中旱及以上站数比例达94.6%,为1961年以来历史同期最多;中旱及以上干旱日数(27.9 d)为1961年以来历史同期第二多,仅次于1978年。从干旱的范围和强度的发展来看,7月初干旱开始露头,中旱及以上强度干旱面积在60×10 4 km 2以下,重旱及以上强度干旱面积在20×10 4 km 2以下,特旱面积不超过4.5×10 4 km 2;自8月起干旱范围迅速扩大,强度不断加剧,至8月24日干旱面积达到最大,中旱及以上强度、重旱及以上强度和特旱强度干旱面积分别达到147.6×10 4 km 2、116×10 4 km 2和43.1×10 4 km 2(邹旭恺等,2022)。

高温干旱的叠加给农业生产、水资源、能源供保、长江通航能力等诸多方面带来不利影响。水电大省四川水电来水较常年减少5成以上,水力发电受影响,而全省因高温干旱用电需求猛增,最高负荷跃升至6 500×10 4千瓦,同比增长25%,供需反向变化,加剧电力供需失衡。由于降水少,长江枯水期提前到来,受航宽、水位限制,海轮通道提前关闭,航道等级随之下降,影响长江航运的运力,货船的载货量明显降低,运输成本提高。

3.3  初夏华南、6—7月东北累计雨量大,珠江和松辽流域出现汛情

夏季,全国共发生19次区域性暴雨过程,较常年同期偏少1.9次。6月,暴雨过程均发生在南方,7—8月雨带北移后,北方暴雨过程多于南方。

6月上中旬,珠江流域受持续性强降水影响,出现汛情。6月1—21日,华南地区平均累计降水量348.1 mm,较常年同期偏多61%,为1961年历史同期第二多。华南大部累计降水量有100~500 mm,广东东部、广西东北部局部累计降水量超过600 mm,广东英德(1 211.8 mm)、海丰(1 077.4 mm)、翁源(1 033.4 mm)累计降水量均在1 000 mm以上(图10)。受其影响,珠江流域逾45条河流超警戒水位。6月21日,珠江防总将防汛应急响应提升至Ⅰ级。持续性降水导致广东、广西多地出现城乡积涝,给交通及农业生产等带来不利影响。

6—7月,东北地区雨日多,雨量大,松辽流域出现汛情。6—7月,东北地区平均降水量(334.1 mm,偏多39%)为1961年以来历史同期第二多(图11);吉林平均降水量(414.2 mm,偏多65%)和降水日数(37.8 d)均为历史同期最多,辽宁平均降水量420.6 mm,比常年同期偏多7成,超过常年夏季降水总量,为近三十年历史同期最多。受其影响,松辽流域有40条河流发生超警以上洪水,辽宁绕阳河盘锦段出现堤坝溃口,溃口宽度一度扩展至51.7 m,8 000余人紧急撤离;部分公路基础设施被损毁或中断,其中辽宁省公路中断35处;辽宁、吉林部分农田渍涝灾害严重,加上日照时数偏少,部分大豆、玉米长势偏弱,局部农田绝收,一季稻分蘖拔节和孕穗也受到不利天气条件的影响。

3.4 生成登陆台风少,初台“暹芭”登陆强度强

夏季,西北太平洋及南海共有9个台风生成,其中3个台风登陆中国;生成个数较常年同期(11.1个)偏少2.1个,登陆个数较常年同期(4.8个)偏少1.8个。3号台风“暹芭”于7月2日在广东电白沿海登陆,是2022年首个登陆中国的台风,登陆时中心附近最大风力达到12级(35 m/s),为1991年以来初台登陆强度并列第4强(表1)。台风“暹芭”造成广东、广西、海南、江西4省(区)186.2万人受灾,直接经济损失31.1亿元(https://www.mem.gov. cn/xw/yjglbgzdt/202210/t20221010_423761.shtml)。 8月,7号台风“木兰”和9号台风“马鞍”分别登陆广东徐闻和电白,登陆时最大风力分别为9级(23 m/s)和12级(35 m/s),未造成较大灾害损失,对缓解华南高温和干旱有利。

4 结论和展望

2022年夏季,中国气候总体呈现高温少雨的特征。主要天气气候事件以罕见的大范围、长时间的高温、干旱为主,暴雨灾害的区域性和阶段性特征明显,初夏华南前汛期降水偏多,珠江流域出现汛情,6—7月东北地区出现流域性汛情。主要结论如下:

1)2022年夏季中国平均气温高,为1961年以来最热夏季;气温异常范围广,极端性强,有17个省(区、市)平均气温均为历史最高,福建为次高;1 057站发生极端高温事件,366站日最高气温持平或突破历史极值;重庆北碚、江津,湖北竹山等15站日最高气温达44 ℃及以上。

2)2022年夏季,中国平均降水量较常年同期显著偏少,为1961年以来同期第2少;但区域差异明显,吉林降水量为历史同期最多,四川和西藏为历史同期最少,重庆为第二少;辽河流域为1961年以来历史同期第四多,长江流域为1961年以来历史同期最少。

3)2022年夏季,中国中东部出现自1961年有完整气象观测记录以来综合强度最强的区域性高温过程,具有持续时间长、极端性强、范围广等特点;7—8月,长江中下游及川渝地区出现了严重夏伏旱,影响范围广、强度大;初夏华南地区降雨量大,珠江流域出现汛情;6—7月东北地区雨日多、雨量大,松辽流域出现汛情;夏季,生成和登陆台风个数均偏少,总体影响较常年同期偏轻。

2022年夏季我国气候异常是气候变暖背景下极端天气气候事件变得严重、频繁在中国的一个具体体现。随着全球变暖的加剧,许多地区发生复合事件的可能性会增加,特别是高温干旱复合型极端事件可能更频繁发生(余荣和翟盘茂,2021)。今后,随着全球气候变暖的进一步加剧,更强和更频繁的高温、干旱、强降水等极端天气气候事件将会成为新常态(http://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/)。为此,需持续加强极端天气气候事件的监测,积极开展极端天气气候事件对行业影响的科学评估,旨在提升各行业应对极端天气事件的能力,提高全社会气候韧性的水平。

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Climate characteristics and major meteorological events in China during the summer of 2022

LI Ying,YE Dianxiu,GAO Ge,MEI Mei,WANG Youmin,WANG Guofu,WANG Ling, CUI Tong

National Climate Center,Beijing 100081,China

Based on the meteorological observation data from more than 2 400 ground stations in China from 1961 to 2022,the basic climatic characteristics and major meteorological events over China during the the summer of 2022 are summarized.The climate in China during the summer of 2022 has been generally warm and dry,with the hottest summer on record occurring since 1961 by a margin of more than 1.1 ℃.It has also been the second-driest summer on record,and the total precipitation in summer over China has been 290.6 mm,12.3% less than normal,with most of the southern half of China (apart from Guangdong Province) having seasonal rainfall 20% to 50% below average.China has had the most extensive and long-lasting high temperature event since 1961,extending from mid-June to the end of August.The heat is particularly severe in the Yangtze River Basin,which is also experiencing its driest summer on record.The compound of high temperature and drought  has had a negative impact on agricultural,water resources,energy supply and the navigability of the Yangtze River.There were 19 regional rainstorm events across the country,and flooding occurs in the Pearl River Basin and the Songliao River Basin.There are abnormally fewer typhoons generating and making landfall in summer.The typhoon Chaba,which is the first typhoon to make landfall in China this year,has had a huge impact and strong intensity.

climatic characteristics;meteorological events;high temperature;China;summer

doi:10.13878/j.cnki.dqkxxb.20221110007

(責任编辑:张福颖)

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