(呼伦贝尔市气象局内蒙古海拉尔市021000)
摘要:2016年8月1~3日呼伦贝尔市发生了罕见的高温天气。利用常规观测资料、再分析资料及数值预报等产品分析此次过程中的环流演变和要素场等对高温天气的影响,此次过程中:(1)本次高温天气主要是受暖性高压影响,副热带高压北上与大陆暖性高压合并加强,且东南沿海有台风(妮妲)沿偏北路径在华南地区登陆起到了促进暖性高压北抬的作用,使其稳定控制我国广大的北方地区,有利于高温天气的发生。(2)当北方有冷空气南下或有降水时,可以有效地缓解高温天气。(3)地面负变压、低层的低湿以及强下沉气流有利于局地气温的升高。(4)高空稳定的湿度层结,不利于对流天气的发生,有利于温度的维持和升高。(5)在自动站的高空,风随高度顺转表明高空有暖平流,有利于气温的上升。
关键词:高温;大陆高压;副高;台风;预报
1.环流形势
1.1高空环流形势
7月29日20时,由于积温明显,在西北华北地区由于暖空气堆积有一大陆暖性高压生成,此时副高(588hPa)控制我国黄淮地区;高温发生的前期(31日08时),中高纬度上呈两槽一脊型,584线已北挺至50°N附近,东部槽为阶梯槽,位于鄂霍茨克海附近,西部槽位于西西伯利亚附近,呼伦贝尔市处于两槽之间的弱脊前部,今年的第四号台风妮妲位于菲律宾一带,大陆暖高压强度变化不大,略有东移且影响范围变大,副热带高压加强在江淮地区附近有592hPa的高值中心,副高外围(588线)分为南北二脊,有从东西带状变为块状的趋势;随着副高的加强北挺(31日20时),与稳定维持的大陆暖高压打通,形成一个影响范围更大、强度更强的暖性高压系统,妮妲按照偏北路径向台湾地区移动,至1日20时,妮妲的沿偏北路径持续北挺,台风妮妲起到了阻碍庞大的暖性高压系统向南回落甚至使高压有北进趋势的作用,由于强暖平流和能量的输送,暖性高压加强,中心位于内蒙古西部与蒙古国交界处,588线进一步北挺至50°N,我国东北华北大部分地区此时受暖高压控制。在中西伯利亚地区有冷涡东移南下,在2日冷涡系统划过呼伦贝尔市且主要影响该市东部北部地区,由于低层上的湿度条件较差,低层无明显的风场辐合切变,故只有个别站点有小量级降水。虽然无有效降水,但冷空气的南下仍有效缓解了2日呼伦贝尔市的高温天气。台风妮妲在2日凌晨以强台风级别于广东登陆,并迅速在2日07时减弱为强热带风暴级,由于台风对副高的阻挡作用减弱,副高在4日有所回落,呼伦贝尔市在3日处于恢复北上趋势的副热带高压的控制之下,由于暖平流强烈,副热带高压北抬,此地区完全受该系统的控制之下,但在850hPa上可以看到,3日东部大部分地区的比湿较大,且在北部有暖性切变,有利于降水的发生,实况中可以看到,北部有分布不均的小量级的降水,降水缓解北部高温天气,呼伦贝尔市的高温强度也因此呈现出北弱南墙的特点。4日,副热带高压南落且北部有短波槽携带冷空气南下,终止了高温天气。
1.2地面形势
从地面形势图上看,1日08时呼伦贝尔市处于地面的热低压的控制之下,对应高层上冷涡东移南下,冷空气逐渐渗透,有冷锋自西向东从呼伦贝尔市经过,2日08时冷锋略有北收移动至呼伦贝尔市东部,14时冷锋完全移出且地面热低压有所北抬,3日该市处于地面热低压顶前部的控制之下,暖平流明显。
1.3850hPa温度场
在对850hPa上的温度的长期分析可知,北部地区地面温度基本高850hPa上的温度10℃左右,而对于南部地区一般高于850hPa上的温度15℃左右。
在对温度进行逐日分析可知,在1日08时,20℃温度线控制呼伦贝尔市大部分地区,考虑到西南部地区受暖中心影响更强,考虑有35℃以上的高温天气;2日08时由于受到冷空气的渗透,南部温度线维持,考虑到冷空气南下对北部影响更为直接,南部有2℃左右的降温,北部普遍有4℃的降温,2日两个站达到了35℃以上的高温天气;3日28℃的温度强暖中心和偏南气流表征暖平流输送强烈,且28℃温度线已经控制西部地区,根据经验可知,呼伦贝尔市西南部可能达到40℃以上的高温天气。4日08时,4日20时温度线有明显的回落,缓解了高温天气。
1.4其他要素
1.4.1下沉运动
垂直运动对局地气温变化的影响,主要是通过垂直运动的方向、强度和大气的稳定度来实现的。当大气层结稳定时,下沉运动会引起局地气温上升[5].从925hPa上的散度场上来看,在1日20时,低层由正散度区完全控制,南部有正散度大值中心(6*10-5s-1),对应低层垂直方向上是受下沉气流控制,空气下沉增温作用明显,有利于局地温度的升高;3日20时,东北部受负散度控制,其余地区为正散度,中部有(8*10-5s-1)的正散度中心,3日南部天气更为晴朗,。
1.4.2地面气压变化
从海拉尔等多个最高温度达到40℃的台站的三线图中可以看出,1日、3日的地面气压呈现出一般性的日变化,而2日的气压相对来说变化不大且在白天有小幅的升高,1日、3日午后有负变压,且变压的幅度超过-2hPa,变压明显。较低的气压有利于气温的升高。
1.4.3湿度
湿度的层结与分布也对温度有影响。选取海拉尔站(50527)根据的各层温度露点差制作出如下的表格,从图中可以看出,1日和3日呼伦贝尔市市始终维持着中层较湿,低层较干的湿度层结,该层结相对稳定,不易破坏,不易发生对流性天气,总体上垂直方向上的水汽条件较差,以晴朗少云的天气为主。3日相对湿度呈现出南部较干,北部相对来说较湿的分布情况。低湿条件有利于气温的上升。
1.4.4风随高度的变化
选取了50527(海拉尔)作为指标,从1日08时和3日08时的高空风随高度的垂直变化图中可以看出,1日的500hPa以下的低层风向随高度顺转,有暖平流输送。中层有弱的冷平流,但很快有转变为暖平流输送;3日08时,850hPa以下的风较微弱,从850hPa到400hPa,风随高度顺转,暖平流的层次较1日更为深厚,对局地的温度升高贡献更大一些。
2.总结
(1)本次高温天气主要是受暖性高压影响,副热带高压北上与大陆暖性高压合并加强,且东南沿海有台风(妮妲)沿偏北路径在华南地区登陆起到了促进暖性高压北抬的作用,使其稳定控制我国广大的北方地区,有利于高温天气的发生。
(2)当北方有冷空气南下或有降水时,可以有效地缓解高温天气。
(3)地面负变压、低层的低湿以及强下沉气流有利于局地气温的升高。
(4)高空稳定的湿度层结,不利于对流天气的发生,有利于温度的维持和升高。
(5)在自动站的高空,风随高度顺转表明高空有暖平流,有利于气温的上升。
参考文献:
[1]王鹏祥,杨金虎.中国西北近45a来极端高温事件及其对区域性增暖的响应[J].中国沙漠,2007,(4):649-655
[2]高学杰.中国地区极端事件预估研究[J].气候变化研究进展,2007,(3):162-166
作者简介:隋沆锐?(1993-)女,汉族,吉林省四平市人,本科,助理工程师,从事气象/天气预报工作。