2014年7月厦门地区异常高温天气分析

厦门市气象局 陈娇娜

2014年7月厦门地区异常高温天气分析

厦门市气象局 陈娇娜

2014年7月，厦门地区出现了异常高温天气，市区的高温日数达到7天，岛外同安达到16天，持续的高温天气给市民带来了极大的不便。此次高温天气过程中副热带高压的位置偏南，强度偏强，西脊点位置偏西，是造成高温的一大原因。同时，台风移动过程中的东北下沉气流也是造成此次高温的原因之一。强盛的副热带高压与台风下沉气流的相互交替影响是造成连续高温的主要原因。在气象要素上则表现为云量少、湿度小，偏西风或者东北风持续到午后，都与高温有一定的关系。

高温 天气 副热带高压 气象要素 厦门地区

高温日是指日最高气温达到或超过35℃。高温天气，特别是持续的高温天气往往会给人们生活和身体健康带来许多不利的影响，炎热的天气还会导致水、电等需求剧增，造成能源供应紧张等问题，给生活带来较大的影响。高温天气对工农业生产、旅游以及商业营销也有很大的影响。因此，对高温天气及其持续时间的原因进行研究和分析，及时、准确地做出预报和预警，具有重要意义。

1　厦门异常高温天气特征

1.1厦门地区7月高温气候概况

厦门地处我国东南沿海，属亚热带海洋季风气候，由于海洋的调整作用，夏季海陆风效应明显，夜晨为西北风或偏西风，午后为东南风，因此夏天的气温并不高，从该地区两个基准站（东渡站、同安站）的气候数据上看，近50年来7月份的极端最高气温东渡站为39.2℃，出现在2007年7月20日；同安站为39℃，出现在2003年7月26日；7月份的年平均高温日数，东渡站为1.9天，同安站为3.8天。

1.2厦门异常高温天气特征

从气象资料上看，2014年7月厦门市区出现了7天超过35℃的高温天气。相对而言，岛外的气温则更高，岛外（以同安站为代表）出现了18天的高温天气（图1），出现连续7天超过35℃的连续高温，高温日数为1961年以来的第一位，而高温的持续时间为历史第二位，尽管日最高气温的强度不是历史极值，但持续时间长且高温的日数多，也是历史罕见。表1为同安站1961年～2014年7月日最高气温≥35℃的日数（前5名）。

表1　同安站1961年～2013年7月最高气温≥35℃的日数（前5名）

图1　2014年7月厦门地区最高气温逐日演变图（东渡站和同安站）

2014年，厦门的高温天气主要出现在7月2日～22日这段时间，给市民生活带来极大不便。从两站2014年7月2日～22日的日平均气温与近53年平均的日平均气温对比（图2）看，在此时间段内，2014年的平均气温均高于历史平均值，增幅均超过1℃，特别是同安站7月20日的增幅达到了3℃左右。表2统计同安站日平均气温≥31℃的日数（＜3d不统计）以及连续出现≥31℃气温的日数。从表中可以看到，超过31℃日平均气温出现3d以上的主要发生在20世纪90年代中后期，这与全球变暖的大趋势有关，也与城市发展带来的局地小气候有一定关系。

表2　同安站1961年～2013年7月日平均气温≥31℃日数和连续出现日数（≥3d）

图2　2014年7月2日～22日东渡站（a）和同安站（b）日平均气温图

2　高温天气环流分析

厦门地区的高温天气大致可分为两种类型：一种是受到强盛的副热带高压控制，天空晴朗少云，但由于厦门的地理位置，单纯由副热带高压带来的高温天气较少；一种则是受到西太平洋台风偏北或西北气流下沉气流的影响，造成天气的异常闷热，因为台风是移动性的，因此出现持续高温的过程较少。

此次高温主要集中在7月2日～22日期间，根据高温特点的不同，将高温时段分为两个阶段，一是7月1日～7月9日，前期7月1～6日的高温主要是由于副热带高压的稳定控制造成的；7月7～9日，受到台风“浣熊”北上外围下沉气流的影响导致厦门地区的高温天气；第二阶段是 7月 13～22日，7月13～19日是受副高控制；7月20～22日则是由于“麦德姆”台风的外围偏北下沉气流造成的高温天气。根据统计，造成2014年7月厦门地区持续高温的天气原因主要是由于副热带高压和台风的外围下沉气流共同影响造成，其主要特点有：

2014年7月份副热带高压脊线出现北抬的趋势（图3），但脊线位置仍位于24°N～28°N之间，与历年的平均值相比略有偏南，特别是7月1～6日阶段，副高脊线维持在24°N左右。副热带高压偏南、强度偏强，西脊点偏西，华南上空盛行下沉气流，是造成厦门地区第一阶段高温的主要原因。尽管7月7～9日，副高减弱（图4），但由于受到台风“浣熊”北上过程中外围下沉气流的影响，因此气温不降反升。7月13～22日，情况与第一阶段类似，也是先受到副高影响，后又在台风“麦德姆”外围下沉气流的影响下，气温较高。

图3　2014年7月1-22日副高脊线位置演变图

图4　东渡站7月1日-22日20时500hPa位势高度（08时和20时）

造成持续高温天气的原因主要是由于副热带高压的强盛控制与台风外围下沉环流相互交替影响，7月1～6日，副高控制，天气晴热，而7月7～9日，由于台风“浣熊”从台湾岛以东洋面上向北偏东方向以东，其外围下沉气流给厦门造成了高温天气，却没有带来明显的降水降温天气，而台风北上后，副热带高压立刻加强，在其影响下，温度继续保持在较高水平。7月22日，在“麦德姆”台风的影响下，厦门出现了高温天气，但是随后台风带来的风雨对高温有一定的缓解作用（图1）。

3　影响高温的气象要素分析

副热带高压是影响厦门地区夏季高温的一个重要系统，从资料分析来看，副高控制时厦门地区气温偏高，但由于厦门的地理位置受到海陆风的影响，夏季早晨吹偏西风，午后吹东南风，由于午后海洋的气温较低，因此午后的东南风会缓解副热带高压带来的高温天气，因此尽管夏季厦门地区经常处在强盛的副高控制下，但是高温天气却较少。不过在副热带高压的控制下，如果云、风、湿度等气象要素相互配合，也会出现高温天气。而台风外围下沉气流则会破坏厦门的海陆风特征，加上下沉气流造成的增温增湿容易造成高温天气。

根据热力学第一定律得出的变温方程：

该方程右边第一项为温度平流项，第二项为绝热冷却项，第三项为非绝热项。决定温度平流主要是水平温度梯度和风的大小，这就涉及到热源的分布和风向。厦门地势由西北向东南倾斜，西北部为内陆地区，多中低山，而厦门岛位于南方，东边临海。夏季，由于土地与海水的比热不同，因此热源也在随时变化，夜晨主要以海洋为热源，白天则以山地为热源。因此在副高控制下，天气较为稳定，风向的维持时间及风速的大小在一定程度上影响着高温的发生及持续时间。同样，绝热冷却因子的物理意义是下沉增温、上升冷却，在台风外围下沉气流影响的天气过程中，对高温起着重要的决定因素。非绝热项相对前面两项的量级来说较小，但是天气实践表明，云、湿度等对温度有较大的影响。

通过对厦门东渡站观测资料的统计分析，结果如表2所示，从表中可以看出一些特征：（1）云量少。出现高温当日08时的云量相对较少，仅有1天的云量是9成，其余均在5成以下，更有3天的低云量为0，为辐射增温营造了较好的条件。（2）水汽含量少。从高温时段的平均相对湿度来看，不管是否出现高温，东渡站08时的相对湿度均在80%附近，但是非高温日的午后相对湿度较高，在60%～70%之间，而高温日里，有高温出现的时间段的平均相对湿度较低，仅有一天超过60%（62%），其余均较小，最低仅有45%，说明温度的上升和湿度的增大成反比，水汽的减少有利于气温的上升。厦门7月的多年日平均相对湿度为82%。（3）持续的偏北风或偏西风。由于厦门岛的地理环境，白天岛外的山地作为热源，持续的偏西风带来正温度平流，西风持续的时间越久，越容易出现高温日。根据统计，如果在10时左右转为偏南风或者东南风，则出现高温日的可能性较小；而如果西风持续时间超过13时，则出现高温的可能性较大。另外，由于台风外围环流带来的偏北下沉气流也容易导致高温天气。

表3　2014年7月2-22日厦门市（东渡站）高温日主要气象要素变化

4　结论

（1）2014年7月，厦门地区出现了异常的高温天气，厦门岛内出现了7天的高温日，岛外的同安出现了16天的高温，出现连续7天超过35℃的连续高温，高温日数为1961年以来的第一位。7月2日～22日期间，厦门的日平均气温相对历史值出现明显偏高。

（2）在此次异常高温天气里，副热带高压的位置偏南，强度偏强，西脊点位置偏西，是造成高温的一大原因。同时，台风移动过程中的东北下沉气流也是造成此次高温的重要天气过程。强盛的副热带高压与台风下沉气流的相互交替影响是造成连续高温的主要原因。

（3）2014年高温日当天的08时云量少，水汽含量小，尽管夜晨的相对湿度并不低，但是白天湿度下降显著，午后的湿度低，容易造成高温；偏西或东北风的持续时间较长（维持到午后），也是造成厦门高温的重要因素。

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