2022年6月大气环流和天气分析*

2022-10-12 04:39孟庆涛
气象 2022年9期
关键词:急流黄淮环流

孟庆涛 于 超

国家气象中心,北京 100081

提 要: 2022年6月大气环流主要特征为北半球极涡呈多极型分布且较常年同期偏弱,乌拉尔山上空500 hPa高度场较常年同期显著偏弱,西太平洋副热带高压位置接近常年同期,下旬出现北抬。6月全国平均降水量为112.0 mm,较常年同期偏多9.1%,山东、吉林、辽宁降水量为1961年以来历史同期最多,福建为第二多。全国平均气温为21.3℃,较常年同期偏高0.9℃,为1961年以来历史同期最高。本月内有6次区域性暴雨天气过程,上旬和中旬主要集中在华南、江南地区,下旬暴雨区北抬至四川盆地、黄淮至东北地区。6月共有1个台风生成,较常年同期偏少。6月中下旬,北方多地出现雷暴大风、冰雹和短时强降水,灾害损失较重。上中旬西北地区东部、黄淮、华北南部出现持续性高温,局地高温日数超过10 d,33个站日最高气温均突破历史极值。

1 天气概况

1.1 降 水

2022年6月全国平均降水量为112.0 mm,较常年同期(102.7 mm)偏多9.1%(国家气候中心,2022)。从降水的空间分布上看(图1),我国中东部降水主要集中在华南地区、江南地区、西南地区东部及长江中游,大部地区降水量超过250 mm,其中广东北部、广西东部以及福建西北部等地的部分地区的降水量超过500 mm,广东北部局地超过800 mm。此外,西南地区除青藏高原西部和北部、西北地区东南部、黄淮东部、华北东部和东北地区大部降水量也在100 mm以上,其中辽宁北部和东部、吉林东南部以及山东东部和南部部分地区达到250 mm 以上。广东、广西、江西等地共有72个站发生超过6月同期极端日降水事件(国家气候中心,2022),其中,江西婺源(333.6 mm,6月19日)、广西兴安(307.3 mm,6月18日)等14个站日降水量突破历史极值。全国共有136个站出现极端连续降水量事件,广东、广西、江西等地发生超过连续3 d的极端暴雨事件,其中,广东英德(1214.1 mm)、广东翁源(1040.8 mm)等43个站连续降水量超过历史极值(国家气候中心,2022)。

与常年同期相比(图2),全国降水量呈现东多西少状态,东北地区中南部、华北东部、黄淮东部、华南中东部、江南东部、台湾、四川西南部、云南西北部等地降水量偏多5成以上,新疆中部和东部、西藏西部、甘肃北部、内蒙古西部及山西南部、河南中部、海南西部等地降水偏少5成以上。山东、吉林、辽宁三省6月降水量为1961年以来历史同期最多,福建省为历史同期第二多(国家气候中心,2022)。

图1 2022年6月全国降水量分布(单位:mm)Fig.1 Distribution of precipitation over China in June 2022 (unit: mm)

图2 2022年6月全国降水量距平百分率分布(单位:%)Fig.2 Distribution of precipitation anomaly percentage over China in June 2022 (unit: %)

1.2 气 温

6月全国平均气温为21.3℃,与常年同期(20.4℃)相比偏高0.9℃,为1961年以来历史同期最高(国家气候中心,2022)。从日平均温度的距平空间分布来看(图3),全国大部分地区气温较常年同期偏高或接近,华北南部、黄淮、江淮、江汉、江南北部、西北地区及四川盆地等地偏高1~2℃,其中华北南部、黄淮大部、江淮大部、江汉大部及新疆东北部地区气温偏高,达到2℃以上。月平均气温较常年同期偏低区域主要位于东北地区中南部、内蒙古东南部、云南大部、四川南部、广东东部以及福建中东部,局地偏低1~2℃。安徽、甘肃、河南、江苏、宁夏、山东、山西和陕西八省(自治区)月平均气温为1961年以来历史同期最高,湖北、青海、上海和新疆为历史同期第二高(国家气候中心,2022)。6月,全国共有224个站出现超过6月同期的极端高温事件,主要分布在西北地区、华北南部和黄淮等地,其中,河北灵寿(6月25日,44.2℃)、河南新密(6月24日,42℃)等33个站日最高气温均突破历史极值。河北中南部、河南中北部、山东中西部、陕西关中、山西汾河谷地中南部、江苏西北部以及新疆东部等地出现连续5 d以上的高温事件,局地连续高温日数超过10 d(国家气候中心,2022)。

图3 2022年6月全国平均气温距平分布(单位:℃)Fig.3 Distribution of mean temperature anomaly over China in June 2022 (unit: ℃)

2 环流特征与演变

2.1 环流特征

如图4所示,6月北半球500 hPa极涡呈多极型分布,偏向东半球极地附近,极涡主体强度较常年同期相比偏弱,俄罗斯西伯利亚北极沿岸极涡中心强度维持在540 dagpm,该极涡中心以西欧洲东部有发展强烈的高压脊伸入极地中心,新地岛附近正距平达到8 dagpm。受极涡分布形态影响,北半球中高纬环流呈多波型分布,亚欧大陆中纬度维持“两槽两脊”形态,以乌拉尔山附近上空低槽最为深厚,低槽中心强度为556 dagpm,负距平达到-6 dagpm。在热带副热带地区,6月西太平洋副热带高压(以下简称副高)强度较常年同期略偏强,副高平均脊线位于20°N附近,接近常年同期。副高西伸脊点平均位于120°E附近,较常年接近(张芳和何立富,2018;刘海知和何立富,2019;任宏昌和符娇兰,2020;解晋和周宁芳,2021)。

图4 2022年6月北半球500 hPa(a)平均位势高度和(b)距平(单位:dagpm)Fig.4 The 500 hPa (a) average geopotential height and (b) anomaly in the Northern Hemisphere in June 2022 (unit: dagpm)

2.2 环流演变与我国天气

从欧亚大陆6月各旬的500 hPa平均环流形势场来看,上旬(图5a)整个欧亚大陆中高纬地区呈“两槽两脊”型,乌拉尔山上空存在深厚高空槽,我国北方经蒙古到西伯利亚及俄罗斯远东地区维持高压脊,因此我国中高纬度地区环流呈西高东低分布,我国北方地区出现高温天气。上旬副高脊线平均位于15°N附近和120°E以东,较常年略偏南偏东(张芳和何立富,2018;刘海知和何立富,2019;任宏昌和符娇兰,2020;解晋和周宁芳,2021),受副高西侧西南季风引导低空暖湿急流影响,华南地区至江南地区连续出现2次强降水过程,分别集中在1—6日和7—11日。

图5 2022年6月(a)上旬、(b)中旬、(c)下旬的500 hPa平均位势高度(单位:dagpm)Fig.5 The 500 hPa average geopotential height in (a) the 1st, (b) 2nd and (c) 3rd dekads of June 2022 (unit: dagpm)

中旬(图5b),中高纬度环流相对上旬调整较小,乌拉尔山地区高空槽有所减弱,我国西部地区向贝加尔湖方向的高压脊发展加强。受其影响,我国北方地区高温明显发展,黄淮等地出现连续高温日,同时我国南方地区多短波槽活动。此外,副高有明显西伸北抬的过程,副高西脊点从125°E附近西伸至115°E附近,脊线从15°N附近北移至20°N附近,较常年同期明显偏西(张芳和何立富,2018;刘海知和何立富,2019;任宏昌和符娇兰,2020;解晋和周宁芳,2021),副高北侧西南低空急流维持,与短波槽叠加,导致雨带维持在华南、西南地区东部及江南地区,中旬连续出现2次强降水过程(12—15日和16—21日),导致华南局地出现暴雨洪涝。

下旬(图5c),中高纬环流有所调整,乌拉尔山高空槽加深切断出低涡中心,我国西部至贝加尔湖的高压脊较中旬有所减弱,亚洲东岸横槽西伸至我国东北地区北部,我国北方地区环流经向性加大。有利于冷空气南下。此外,副高较中旬有所东退,但副高脊线从20°N北抬至22°N附近,导致我国的主雨带向北推进。短波槽引导冷空气与副高北侧暖湿气流交汇,雨带主要位于四川盆地经黄淮到东北地区,分别在22—24日和26—30日出现两次大范围强降水过程。受降雨和冷空气叠加影响,下旬我国北方地区高温天气有所缓解。

3 主要降水过程

3.1 概 况

6月我国降水过程频繁且持续性特征明显,共有6次大范围降雨过程(表1)。下旬前,西风带短波槽较为活跃,副高位置偏南,主雨带位置偏南,下旬随着副高的向北延伸,主雨带明显向北推进。上旬和中旬主要集中在西南地区东部、华南、江南及长江中下游地区,下旬主雨带北上,主要集中在四川盆地、西北地区东部、黄淮、江淮、华北及东北地区。6次大范围降雨过程中,16—21日和26—30日2次降雨过程的降雨强度大,影响范围广,持续时间长,影响程度重。因此,下文将重点分析16—21日江南华南贵州地区和26—30日四川盆地至东北的2次强降雨过程。

3.2 6月16—21日江南华南地区强降雨过程分析

表1 2022年6月大范围降雨过程Table 1 Main precipitation events in June 2022

6月16日08时至22日08时(北京时,下同),我国南方地区上空多短波槽活动,副高较常年偏西偏北,环流形势较为稳定,华南至江南地区经历较长时间的持续性强降水过程,从累计降水量分布来看(图6),广西中北部、广东中北部、浙江中南部、江西大部、福建中北部、湖南大部、贵州南部等地累计降水量达100~200 mm,广西北部、广东北部、江西东北部及浙江西南部、福建西北部等地超过200 mm,广西北部局地超过300 mm。

从环流形势来看(图7),此次降雨过程发生前,孟加拉湾至我国云南上空500 hPa有短波槽东移,我国北方地区受西北—东南向高压脊控制,副高588 dagpm 线北抬至华南沿海,短波槽引导副高北侧低空850 hPa西南急流向东向北推进,17日20时急流前端已经抵达我国江南地区,急流强度达到12~16 m·s-1,西南暖湿气流带来充沛水汽,17日20时整层可降水量在广西、广东、湖南和江西等地均超过60 mm。低空急流前端西南风与高压脊底部低空的偏东风形成暖切变,在500 hPa 短波槽前抬升区内为降水提供主要的环境动力抬升条件,主雨带位于低空急流前端的切变线附近。此外,低空西南暖湿急流内部不断有对流云团生成,形成与主雨带对应的暖区副雨带。两条雨带随着低空急流和低层暖切变向北向东推进,18日20时北推至江南北部和东部,19日和20日仍持续维持,江南华南地区上空最大整层可降水量达到70~80 mm,同时西南急流强度维持在12~16 m·s-1,暴雨先后影响贵州、广西、广东,湖南,江西,福建和浙江等地,上述地区多站日降水量达到100~200 mm,广西和广东等地同时受暖区暴雨影响,降水更为集中,广西兴安站、广东曲江站等多站累计雨量超过 300 mm。21日开始,副高明显北推,21日20时,南方地区500 hPa逐步转为高压脊控制,不利强降水的发生,江南华南地区的该次降水过程逐步结束。

图6 2022年6月16日08时至22日08时累计降水量Fig.6 Accumulated precipitation from 08:00 BT 16 to 08:00 BT 22 June in 2022

图7 2022年6月(a)17日、(b)18日、(c)19日和(d)21日20时500 hPa位势高度场(等值线,单位:dagpm),850 hPa风场(箭矢)和整层可降水量(阴影)Fig.7 The 500 hPa geopotential height (contour, unit: dagpm), 850 hPa winds (vector) and integrated precipitable water content (shaded) at (a) 20:00 BT 17, (b) 20:00 BT 18,(c) 20:00 BT 19 and (d) 20:00 BT 21 June 2022

3.3 6月26—30日四川盆地至黄淮东北地区暴雨过程分析

6月26日08时至30日23时,受东移高空槽与副高北上影响,云南、四川盆地经江汉、黄淮至东北地区南部出现一次大范围的强降水天气过程,此次过程的主要降水区域包括云南、四川、山东、京津冀、辽宁和吉林等10多个省份。从累计降水量分布来看(图8),云南、四川盆地至江汉、江淮、黄淮、东北等地累计降水量达50~100 mm,云南西部、四川盆地东部、山东中东部、辽宁东北部和吉林南部等地超过100 mm。

此次暴雨过程发生在比较有利的大尺度环流背景下(图9),26日开始,500 hPa上我国新疆至蒙古国西部维持高压脊,并逐步向贝加尔湖地区发展,高压脊前高空槽与鄂霍次克海伸向我国东北地区的高空槽逐步打通,有利于中东部地区上空高空槽逐步加深发展,27日高空槽内在华北北部至内蒙古地区切断出低涡,槽底向西南延伸至四川至云南一带,28日08时低涡中心强度达到568 dagpm。26日20时(图9a),副高北抬至江南地区,588 dagpm线控制华南至江南大部地区,副高西北侧低空850 hPa暖湿的西南急流强度达到12~16 m·s-1,可提供充足的水汽输送条件,四川盆地、黄淮至华北南部大气整层可降水量达到60~70 mm,冷暖空气交汇于云南、四川盆地至黄淮一带,上述地区出现较大范围暴雨,云南西部、四川盆地、山东多站日降水量超过100 mm,山东南部至半岛(临沂、青岛等站)出现连续的大暴雨区。27日20时(图9b),随着高空槽东移南下,副高北侧西南急流进一步北推至东北地区南部,850 hPa急流强度增强到16~20 m·s-1,急流前端整层可降水量维持在60 mm以上,暴雨区主要位于辽宁、吉林南部及山东半岛东部、湖北东部、河南南部、安徽北部等地,部分站点出现大暴雨。28日后,副高逐步向南减退,28日20时西脊点东缩至125°E附近,中东部上空高空槽与副高之间的西南急流减弱明显,850 hPa仅在苏皖中部维持在12 m·s-1以上,但华北地区上空仍维持低涡,低涡前部北京、河北、山东北部及高空槽底部大别山附近地区出现小范围暴雨。29—30日,500 hPa华北至东北地区的高空低涡逐步东移减弱,但移动较慢,低涡及高空槽前部河北东北部、吉林中部、河南北部和南部及山东半岛等地仍出现分散性暴雨,该次降水过程逐步结束。

图8 2022年6月26日08时至30日23时累计降水量Fig.8 Accumulated precipitation from 08:00 BT 26 to 23:00 BT 30 June 2022

图9 2022年6月(a)26日20时和(b)27日20时500 hPa位势高度场(等值线,单位:dagpm),850 hPa风场(箭矢)和整层可降水量(阴影)Fig.9 The 500 hPa geopotential height (contour, unit: dagpm), 850 hPa winds (vector) and integrated precipitable water content (shaded) at (a) 20:00 BT 26 and (b) 20:00 BT 27 June 2022

4 热带气旋活动概况

6月,我国南海及西太平洋台风活跃程度较常年同期平均水平(1.7个)偏弱,总共有1个台风生成(表2),1个台风登陆我国,接近常年同期(0.6个)。3号台风暹巴29日08时在南海中部海面生成,强度为热带低压级别,生成后向北偏西北方向移动,强度逐步加强,于30日08时在南海中部加强为2022年第3号台风暹巴,随后向西北方向移动,强度进一步加强并在南海北部加强为台风级别,7月2日15时前后,“暹巴”在广东电白沿海登陆,登陆时保持台风级别,登陆后“暹巴”继续北上,其中心先后经过广东、广西和湖南,强度逐步减弱,7月4日08时,因其强度进一步减弱,难以确定其环流中心,中央气象台停止对其编号。受“暹巴”影响,7月1—3日,海南、广西中东部、广东、湖南南部和东部、福建南部出现较强风雨天气,50站日降水量达到特大暴雨量级,海南昌江达581 mm,海南三亚突破日雨量历史极值,广东西部沿海海面和陆地出现13~14级阵风,广东阳江阳西县大树岛观测到15 级阵风(45.8 m·s-1)。

表2 2022年6月西北太平洋和南海热带气旋纪要Table 2 Summary of tropical cyclones generated in Northwest Pacific and South China Sea in June 2022

5 其他灾害天气

5.1 强对流天气

6月以来,受西风槽和高空冷涡影响,全国共发生10次强对流过程,北京、河北、陕西、内蒙古等省(直辖市、自治区)灾害损失较重(国家气候中心,2022)。11—14日,在东北冷涡影响下,内蒙古中部、辽宁西部、华北、黄淮、江淮等地遭遇雷暴大风、冰雹和短时强降水,北京、河北保定、山东潍坊等地最大冰雹直径达3~5 cm,对农业生产造成损失(国家气候中心,2022)。22—24日,内蒙古东部和中南部、华北、黄淮、江淮、江汉、四川盆地等地遭遇雷暴大风、冰雹和短时强降水,内蒙古东部、河北东南部、安徽南部雷暴大风达11级以上,河北中西部出现冰雹,南京小时降水量达118.8 mm(国家气候中心,2022)。

5.2 高 温

受西风带高压暖脊控制和副高共同影响,6月我国出现数次区域性高温天气过程,主要集中在1—3日,5—8日,13—25日和28—29日。其中13—25日西北地区、华北南部和黄淮等地出现的高温过程影响范围广、强度强,河北中南部、河南中北部、山东中西部、陕西关中、山西汾河谷地中南部、江苏西北部以及新疆东部等地出现连续5日以上高温事件,局地连续高温日数超过10 d。224个观测站日最高气温达到极端事件标准,33个站日最高气温突破历史极值(国家气候中心,2022)。

5.3 干 旱

6月中旬和下旬,北方地区、江汉和江淮等地出现明显降水过程,前期旱情有明显缓解。上旬,西北地区东部、华北中东部、黄淮、江汉、江淮等地由于降水持续偏少,旱情进一步发展,部分地区有重旱或特旱;中旬前期,受较明显降水影响,华北东部等地旱情得到一定程度缓解;中旬至下旬,受高温天气影响,西北地区东部、华北南部、黄淮、江汉、江淮等地旱情持续发展;下旬后期北方旱区出现明显降水,气象干旱得到明显缓解。截至6月底,河南中部、山西南部、江苏中部、甘肃南部和新疆东部等地依然存在中等及以上程度气象干旱,局部地区达到重旱或特旱(国家气候中心,2022)。

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