2019年副高对珠海金湾机场秋冬季天气的影响

2020-04-18 02:23程潇裘锦华
科技与创新 2020年6期
关键词:西太平洋通量冷空气

程潇,裘锦华

2019年副高对珠海金湾机场秋冬季天气的影响

程潇,裘锦华

(民航珠海空中交通管理站,广东 珠海 519040)

珠海金湾机场(以下简称珠海机场)位于珠江入海口西侧,秋冬季节天气受西太平洋副热带高压(以下简称副高)的强弱及脊线位置影响很大,2019年秋冬季由于副高偏强,给珠海机场天气带来了长达近5个月的飞行黄金季节。通过统计珠海机场自动观测数据,得出2019-09—2019-12珠海机场天气特点,并利用分析副高四项指数以及高空环流形势和水汽输送特征的方法,发现2019年秋冬副高强度偏强面积偏大,脊点偏西,脊线偏北,这对强冷空气与台风有很强的阻挡作用,加之水汽条件匮乏,导致珠海机场秋冬(秋季至冬季前期)降水偏少,气温偏高。

秋冬副高;珠海机场;秋冬天气;高温干旱天气

1 引言

珠海机场全年降水丰富,主要集中在春夏季,秋冬季时,由于受大陆季风影响,降水少且变化率大,常发生气候异常事件[1]。从2019-09—2020-01上旬,广东温高雨少,全省大部分地区出现了中等以上持续性干旱,其中珠三角西部已是最高等级的特旱,珠海机场也包括在其中。而影响华南秋冬天气的因子有很多,副高作为其中一项起着重要的作用,赵金彪[2]认为副热带高压指数变化周期与华南旱涝灾害周期一致;张勇等人[3]研究表明,副高强盛是造成华南秋旱的重要原因之一。本文以珠海机场2019-09—2019-12天气为分析对象,对此期间副高状态和造成的影响展开研究初探,旨在为以后长期预报提供参考依据,提供更全面、更丰富的气象服务。

2 资料与方法

本文采用的资料如下:①珠海机场自动观测系统2007— 2019年逐月降水量和温度资料;②国家气候中心提供的1948—2019年西太平洋副热带高压强度指数的4个特征量;③全球1949—2019年500 hPa高度场和水汽通量场月平均资料,取自NCEP/NCAR再分析资料,水平分辨率为2.5×2.5。

3 2019年秋冬珠海机场天气特点

本文以珠海机场自动观测数据为例,将2019-09—2019-12与2007-09—2018-12同期气象要素进行对比,如图1所示。

可以清楚地看出,珠海机场在此期间平均降水量为377.1 mm,与往年同期419.4 mm相比,偏少10%;有效降水日数为5 d,较往年8.7 d,偏少42%;9月、10月降水总量尚且与常年同期总量保持一致,但11月、12月各月降水量以偏少为主,分别为0.0 mm和0.8 mm,可以说连续两个月几乎无降水,为历史同期最少。温度方面,2019-09—2019-12珠海机场平均温度为24.2 ℃,较往年同期23.5 ℃,增高0.7 ℃,每月最高温度均高于历年最高平均值,最高温度距平随月份逐渐递增,至2019-12最高温度距平超过6 ℃,且2019-11最高温度31.1 ℃,接近历史极值31.9 ℃。

图1 2019-09—2019-12平均降水及月最高温度与往年对比图

2019年秋冬天气的另一异常特征为台风数量异常,由中央气象台台风网数据知,2019年西太平洋上生成的命名台风共有29个,比往年平均(26.1个)明显偏多,且2019-09—2019-11的秋季每个月都偏多,强台风级别以上数量达9个,其中登陆广东的台风数量为0个,处于“空台”状态,较为少见,相比,有3个强台风以上级别登陆日韩,给登陆国家造成惨重损失。同时,经统计2019-09—2019-12影响珠海的冷空气次数为12次,多为弱到中等强度,几乎无强冷空气,且12月中后期冷空气路径以偏东为主,难以带来降水,降温日数均未超过3 d。综上,降水量偏少,温度偏高,造成影响的台风偏少,南下强冷空气较少,是珠海机场这次秋冬天气异常的主要表现。

4 2019年秋及初冬季副高的活动情况

4.1 副高指数变化

2019年秋冬季及初冬的副高强度除10月份基本相同外,9月、11月、12月明显比累年平均值高很多。副高面积指数70.4~47.8,呈逐月减弱趋势,而2019-09—2019-12副高面积指数达到87.4~120.8;副高强度指数累年平均在 92.1~178.1,而2019-09—2019-12副高强度指数达到了199.2~371.1。

从上述的两个指标可以看出,2019-09—2019-12的副高强度比累年平均值高了50%~100%;2019-09—2019-12副高西脊点位置一直稳定在东经90°,往年的位置在东经123.5°~112.0°之间,2019年比平均的位置偏西20°~30°;副高脊线位置的脊线位置累年平均在北纬17.1°~26.3°,而2019-09—2019-12的脊线位置在北纬18.6°~28.5°之间,比累年平均值偏北1°~2°,具体如表1所示。

4.2 500 hPa高度场形势分析

2019-09—2019-12西太平洋副高500 hPa位势高度场(等值线)及距平场(阴影)如图2所示。

表1 2019年秋季及初冬季副高指数

月份副高面积指数(累年平均)副高强度指数(累年平均)副高脊线位置(累年平均)副高西脊点(累年平均) 9月120.8(70.4)371.1(178.1)28.5(26.3)90(123.5) 10月68.6(63.9)150.6(138.1)23.7(22.9)90(112.0) 11月72.7(54.5)156.6(107.4)20.9(19.6)90(116.3) 12月87.4(47.8)199.2(92.1)18.6(17.1)90(123.0)

图2 西太平洋副高500 hPa位势高度场(等值线)及距平场(阴影)(单位:位势米)

图2中,以588特征线为代表,可以看出,与往年同期(虚线)相比,西太平洋副高中心位置明显偏西偏北,覆盖面积较广,强度较强。

9月,西太平洋副高分为东西两部分,华南位于西环副高的东南边缘,受大陆下沉气流影响,降水不易发生。东亚高纬为明显负高度距平区域,中纬蒙古至中国东北为正高度距平区,虽高纬地区冷空气活跃强,却受到中纬异常高压区域阻挡,导致冷空气不易影响到中国大陆地区。台湾以东洋面为弱的负高度距平,热带低值系统较活跃,但受东部副高牵引和西部副高阻挡,台风多为北上转向路径,很难登陆华南沿海,同理10月(图略),在各方面影响下引发高温干旱天气。

10月、11月,副高位置较9月南移,仍分为东西两部分,广东中西部沿海处于副高或其北侧边缘控制下,持续稳定的西太平洋西伸脊阻挡了冷空气南下,并且造成下沉气流,不利于降水的发生。另外高原南部至孟加拉湾地区表现为异常正距平区,表明南支槽较常年偏弱,加之副高位置偏西,对西南水汽起到阻挡作用,造成华南沿海水汽匮乏。

12月份,副高呈带状分布,广东沿海受其外围的多波动偏西气流控制,经向环流明显偏弱,这抑制了对流的产生。东西伯利亚至鄂霍次克海之间为明显负距平区域,说明高纬地区高度场降低,冷空气活跃,但由于位置偏东,多为东路冷空气,中低纬沿海地区为平直西风带,导致本月以小股冷空气活动为主,总体冷空气强度仍然偏弱。

4.3 水汽通量及散度分析

2019-09—2019-12整层水汽输送量及水汽通量散度平均合成如图3所示。

从图3可以看出,广东上空水汽通量为反气旋式分布,东南至华南沿海为一致的东北水汽输送,并且该偏北输送继续向南影响南海至中南半岛;从水汽通量散度来看,中国渤海黄海东海和南海北部地区均为较强辐散区,副热带西太平洋至孟加拉湾南部一带均为较强辐合区,导致这些水汽源区向外输送水汽减弱,加之副高阻挡,辐合区主要发生在中国西南与西北地区东部,珠海地区水汽条件匮乏,使降水减少,易造成干旱。

图3 2019-09—2019-12平均整层水汽输送通量(矢量,单位为 kg/(m·s))及水汽通量散度(阴影,单位为10-5 kg/(m2·s))

5 经验及结论

对2019-09—2019-12珠海机场自动观测资料进行统计分析,发现降水量偏少,温度偏高,造成影响的台风偏少,南下强冷空气较少,是珠海机场这次秋冬天气异常的主要表现。以副高指数为代表,综合考虑面积强度等4项指数可知,相比累年平均数值,2019-09—2019-12西太平洋副高面积及强度持续性偏大偏强,位置偏西偏北,对广东地区高温干旱天气起到决定性作用。从500 hPa环流形势场来看,持续稳定的西太平洋西伸脊阻挡了冷空气南下,并且造成下沉气流,造成高温干旱天气;南支槽较常年偏弱,没有足够的冷暖对峙;受副高阻挡,台风多为北上转向路径,很难登陆华南沿海;珠海上空经向环流明显偏弱,西风带扰动不足,抑制了对流的产生,这些都是造成珠海降水减少温度偏高的重要原因。从水汽输送条件来看,华南沿海上空,来自偏北的水汽输送占主导并且为辐散发生区,西太平洋至孟加拉湾主要水汽源区为辐合区,导致珠海水汽条件较差,不易发生 降水。

[1]裘锦华.珠海三灶机场航空气候志[M].珠海:珠海空管站气象台,2011.

[2]赵金彪.近50年西太平洋副高演变的一些特征与华南旱涝的关系[C]//中国气象学会2003年年会,2003.

[3]张勇,王春林,罗晓玲,等.广东干旱害的气候成因及其防御对策[J].热带地理,2000(1):16-21.

2095-6835(2020)06-0069-03

P468

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.024

程潇(1993—),女,助理工程师,研究方向为航空气象预报。裘锦华,高级工程师,研究方向为航空气象预报。

〔编辑:严丽琴〕

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