摘 要:基于安徽省气象台观测数据、美国国家环境预报中心(NCEP)再分析数据、美国国家海洋和大气局(NOAA)海温数据,探讨2022年安徽地区气候异常特征及大气环流特征,进而分析此次气候异常事件的成因。结果表明:(1)2022年夏季梅雨不典型,降水量为1961年以来同期第四少,平均气温为历史同期最高,高温日数居历史同期首位,40 ℃以上高温覆盖范围为历史最广,综合来看高温异常情况为1961年以来最强。(2)7—8月份西太平洋副热带高压(以下简称“西太平洋副高”)强度异常偏强,位置异常偏西偏北。强度同样偏强、位置偏东偏北的南亚高压与副热带高压呈“相向而行”的状态,这是导致2022年高温少雨事件发生的大尺度环流的主因。(3)赤道太平洋地区于2021年9月进入并持续维持“拉尼娜”状态,并于2022年春季得到阶段性增强,西太平洋海表温度也持续偏高,为7—8月份异常的天气系统的发展提供了适宜的环境。
关键词:气候异常;“拉尼娜”;副热带高压;南亚高压
中图分类号:P46 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)08–0-03
近百年来,全球气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化。温度升高不仅直接影响温度极端值的变化,还会增加高温干旱、暴雨洪涝等极端气候事件的发生频率。统计显示,在中国所有自然灾害导致的经济损失中,气象灾害占70%以上,且气象灾害发生率呈明显上升趋势[1]。安徽省地处亚热带和暖温带的南北气候过渡带,冷空气交汇频繁,气候条件复杂。同时安徽省地形复杂,山地、丘陵、平原俱有,长江与淮河两大水系横穿东西,复杂的下垫面条件对气象灾害的适应性差,导致旱涝灾害频发[2]。
近年来,众多学者对我国夏季出现的高温少雨气候异常特征的年份进行探究,从大尺度环流系统的角度分析,指出偏强偏西的副热带高压和偏强偏东的南亚高压控制是主因,同时,北印度洋、北太平洋、西太平洋等关键区域海温异常也会影响我国夏季气候[3~4]。
2022年夏季,安徽省遭遇罕见的高温少雨天气,多地气温打破历史最高温纪录。主要回顾此次异常气候过程,分析异常大气环流特征及海温异常特征,探究此次异常气候过程的成因,从而为部队作战演习、遂行任务过程中的极端气候预测预警等提供参考依据。
1 资料与方法
利用安徽省内气象台站6—8月逐日气温观测资料以及6—9月逐日降水观测资料,开展2022年夏季
安徽省气候异常特征分析。利用2022年7—8月NCEP提供的100 hPa、500 hPa高度场等的再分析数据资料,
分析2022年夏季大气环流形势,其水平分辨率为2.5°
×2.5°。利用1991—2020年NCEP提供的100 hPa、500 hPa高度场月平均数据资料,分析2022年7—8月大气环流异常情况。利用1981—2010年NOAA提供的海平面温度日平均数据资料,分析探究海洋温度异常情况对气候异常的影响。
2 2022年夏季安徽省气候的异常特征
2.1 气温
安徽省2022年夏季(6—8月)平均气温为29.1 ℃,
较常年同期异常偏高2.2 ℃,为 1961 年以来同期最高。安徽省高温日数为历史同期最多,气温极值高,多地破历史极值,持续时间长、范围广。
2.1.1 高温日数为历史同期最多
2022年入夏以来(6—8月)全省平均高温日数43 d,
位居全国第4,较常年同期(17 d)偏多26 d,为1961年以来同期最多。全省13个市县超过50 d,高温日数最多市县为临泉县,达55 d。
2.1.2 极端值高,多地破历史极值
全省有8个市县最高温超历史极值,分别为马鞍山42.7 ℃、六安41.5 ℃、青阳41.1 ℃、南陵41.2 ℃、含山40.7 ℃、太湖40.4 ℃、巢湖40.1 ℃和潜山40.1 ℃。累计136站次最高温度超40 ℃,其中马鞍山和宣城连续8 d超过40 ℃,均打破本站历史纪录。
2.1.3 持续时间长、范围广
6月初沿淮淮北即出现高温,梅雨期降水偏少、高温扩展至合肥以北。7月8—16日和8月1—23日高温扩展至全省范围,出现时段集中。8月1—23日的日均超过37 ℃的范围历史最广,累计超过40 ℃站次,仅少于2013年;8月12—15日连续4 d有15个以上市县超过40 ℃,仅次于2013年,居历史第二,8月14日全省19个市县均超过40 ℃。
总体来看,2022年夏季平均气温为历史同期最高,高温日数居历史同期首位,全省均出现高温,40 ℃
以上高温覆盖范围为历史最广。此次高温事件极端性强、多地最高气温破历史极值,综合来看,这是我国1961年以来极端性最强的高温事件。
2.2 降水
安徽省2022年梅雨不典型,台风影响也明显偏轻。6—9 月全省平均降水量382 mm,下降40%,仅多于1966年、1967年和1978年,为1961年以来同期第四少,其中江淮之间的合肥、滁州、六安及沿江东部的马鞍山等地下降50%~70%。9月仍无有效降水,全省平均降水量仅 9 mm,异常下降90% ,仅多于2001年(4.5 mm),为1961年以来同期第二少。梅雨是长江中下游特有的天气气候现象,梅雨期往往降水集中、强度大。一般而言,梅雨偏多,气候易偏涝,反之易偏旱。2022年安徽省6月19日入梅,7月11日出梅,入梅偏晚,出梅接近常年,梅雨期偏短,梅雨强度等级为“偏弱”。梅雨量明显偏少,其中沿江江南141 mm,下降61%,江淮之间108 mm,下降58%(表1)。
3 气候异常的成因分析
3.1 大气环流异常特征
2022年7—8月,欧亚大陆中高纬度地区上空为“两脊一槽”型环流,东亚大槽较常年同期偏强(图1),我国内陆大部地区为偏强的大陆高压控制。西太平洋副热带高压(以下简称“西太平洋副高”)较常年明显偏强、偏西,控制我国大部地区气候。
3.1.1 西太平洋副高
有研究表明,西太平洋上空的副热带高压随着夏天气温的升高而逐渐增强,并向东亚大陆延伸,且西太平洋副热带高压控制下的地区高温、少雨[5]。2022年夏季西太平洋副高比常年偏强,西伸脊点位置较常年偏西,脊线位置6—7月较常年偏南,8月较常年偏北(图2)。东亚位势高度距平场的经向分布由前期“北高南低”转为“北低南高” 。这表示7月后,强度偏强、位置偏西偏北的西太平洋副高控制了包括安徽在内的我国绝大部分地区,从而造成这些地方形成高温异常、降水偏少等气候状态。
3.1.2 南亚高压
研究表明,夏季对流层上空的南亚高压的东西振荡具有显著的双模态特征,即青藏高压型和伊朗高压型[6];南亚高压与西太平洋副高在纬向上的东西进退存在明显的反向关系,在经向上主要表现为一致变化的特征[7],即南亚高压的东伸和北移有利于西太平洋副高的西伸和北抬。2022年盛夏南亚高压持续偏强,中心纬度位置持续偏北,尤其8月中心经度位置异常偏东,这也是导致西太平洋副高异常偏强、偏西、偏北的重要原因。当西太平洋副高和南亚高压异常靠近时,重叠区域内降水偏少[8]。2022年夏季,南亚高压中心经度位置由7月的偏西转为8月的偏东,中心纬度位置持续偏北(图2),与西伸北抬的副热带高压呈相向而行状态。8月,南亚高压强度显著偏强(图3),控制范围广且偏北,西伸脊点相对常年同期明显偏西,南界偏南,北界偏北。在南亚高压与副热带高压的共同作用下,我国大部分地区呈高温异常、降水偏少的气候状态。
3.2 “拉尼娜”事件与海温异常
“拉尼娜”(La Nia)是指赤道附近东太平洋水温异常下降的一种现象,表现为东太平洋明显变冷,同时也伴随着全球性气候混乱。在“拉尼娜”事件中,赤道中太平洋冷海温的发展激发出反气旋异常环流,有利于西太平洋副高增强。Nio3.4指数显示:2021年9月—2022年6月赤道太平洋地区处于拉尼娜事件中,此次“拉尼娜”事件于2021年冬季达盛期,至 2022 年春季得到阶段性增强(图4a)。
“拉尼娜”事件发展的同时,西太平洋暖池区海表温度也持续偏高(图4b),局地对流活动加强,异常增强的凝结潜热通过激发局地哈得来环流,导致副热带西北太平洋受异常下沉运动控制,也有利于西太平洋副高的增强。
4 结论
2022年夏季,安徽省遭遇罕见高温少雨天气,多地气温打破历史最高温纪录。此次气候异常过程的主要成因是:赤道太平洋地区于2021年9月进入并持续维持“拉尼娜”状态,并于2022年春季得到阶段性增强,西太平洋海表温度也持续偏高,为7—8月份异常天气系统的发展提供了适宜的环境。在此环境下,7—8月份西太平洋副高强度异常偏强,位置异常偏西偏北。强度同样偏强、位置偏东偏北的南亚高压与强度异常偏强、位置异常偏西的副热带高压呈“相向而行”的状态。在西太平洋副高和南亚高压的共同作用下,使包括安徽在内的我国大部分地区出现高温少雨的极端异常气候。
参考文献
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