摘 要:基于安徽省氣象臺觀測數(shù)據(jù)、美國國家環(huán)境預報中心(NCEP)再分析數(shù)據(jù)、美國國家海洋和大氣局(NOAA)海溫數(shù)據(jù),探討2022年安徽地區(qū)氣候異常特征及大氣環(huán)流特征,進而分析此次氣候異常事件的成因。結果表明:(1)2022年夏季梅雨不典型,降水量為1961年以來同期第四少,平均氣溫為歷史同期最高,高溫日數(shù)居歷史同期首位,40 ℃以上高溫覆蓋范圍為歷史最廣,綜合來看高溫異常情況為1961年以來最強。(2)7—8月份西太平洋副熱帶高壓(以下簡稱“西太平洋副高”)強度異常偏強,位置異常偏西偏北。強度同樣偏強、位置偏東偏北的南亞高壓與副熱帶高壓呈“相向而行”的狀態(tài),這是導致2022年高溫少雨事件發(fā)生的大尺度環(huán)流的主因。(3)赤道太平洋地區(qū)于2021年9月進入并持續(xù)維持“拉尼娜”狀態(tài),并于2022年春季得到階段性增強,西太平洋海表溫度也持續(xù)偏高,為7—8月份異常的天氣系統(tǒng)的發(fā)展提供了適宜的環(huán)境。
關鍵詞:氣候異常;“拉尼娜”;副熱帶高壓;南亞高壓
中圖分類號:P46 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)08–0-03
近百年來,全球氣候正經歷一次以變暖為主要特征的顯著變化。溫度升高不僅直接影響溫度極端值的變化,還會增加高溫干旱、暴雨洪澇等極端氣候事件的發(fā)生頻率。統(tǒng)計顯示,在中國所有自然災害導致的經濟損失中,氣象災害占70%以上,且氣象災害發(fā)生率呈明顯上升趨勢[1]。安徽省地處亞熱帶和暖溫帶的南北氣候過渡帶,冷空氣交匯頻繁,氣候條件復雜。同時安徽省地形復雜,山地、丘陵、平原俱有,長江與淮河兩大水系橫穿東西,復雜的下墊面條件對氣象災害的適應性差,導致旱澇災害頻發(fā)[2]。
近年來,眾多學者對我國夏季出現(xiàn)的高溫少雨氣候異常特征的年份進行探究,從大尺度環(huán)流系統(tǒng)的角度分析,指出偏強偏西的副熱帶高壓和偏強偏東的南亞高壓控制是主因,同時,北印度洋、北太平洋、西太平洋等關鍵區(qū)域海溫異常也會影響我國夏季氣候[3~4]。
2022年夏季,安徽省遭遇罕見的高溫少雨天氣,多地氣溫打破歷史最高溫紀錄。主要回顧此次異常氣候過程,分析異常大氣環(huán)流特征及海溫異常特征,探究此次異常氣候過程的成因,從而為部隊作戰(zhàn)演習、遂行任務過程中的極端氣候預測預警等提供參考依據(jù)。
1 資料與方法
利用安徽省內氣象臺站6—8月逐日氣溫觀測資料以及6—9月逐日降水觀測資料,開展2022年夏季
安徽省氣候異常特征分析。利用2022年7—8月NCEP提供的100 hPa、500 hPa高度場等的再分析數(shù)據(jù)資料,
分析2022年夏季大氣環(huán)流形勢,其水平分辨率為2.5°
×2.5°。利用1991—2020年NCEP提供的100 hPa、500 hPa高度場月平均數(shù)據(jù)資料,分析2022年7—8月大氣環(huán)流異常情況。利用1981—2010年NOAA提供的海平面溫度日平均數(shù)據(jù)資料,分析探究海洋溫度異常情況對氣候異常的影響。
2 2022年夏季安徽省氣候的異常特征
2.1 氣溫
安徽省2022年夏季(6—8月)平均氣溫為29.1 ℃,
較常年同期異常偏高2.2 ℃,為 1961 年以來同期最高。安徽省高溫日數(shù)為歷史同期最多,氣溫極值高,多地破歷史極值,持續(xù)時間長、范圍廣。
2.1.1 高溫日數(shù)為歷史同期最多
2022年入夏以來(6—8月)全省平均高溫日數(shù)43 d,
位居全國第4,較常年同期(17 d)偏多26 d,為1961年以來同期最多。全省13個市縣超過50 d,高溫日數(shù)最多市縣為臨泉縣,達55 d。
2.1.2 極端值高,多地破歷史極值
全省有8個市縣最高溫超歷史極值,分別為馬鞍山42.7 ℃、六安41.5 ℃、青陽41.1 ℃、南陵41.2 ℃、含山40.7 ℃、太湖40.4 ℃、巢湖40.1 ℃和潛山40.1 ℃。累計136站次最高溫度超40 ℃,其中馬鞍山和宣城連續(xù)8 d超過40 ℃,均打破本站歷史紀錄。
2.1.3 持續(xù)時間長、范圍廣
6月初沿淮淮北即出現(xiàn)高溫,梅雨期降水偏少、高溫擴展至合肥以北。7月8—16日和8月1—23日高溫擴展至全省范圍,出現(xiàn)時段集中。8月1—23日的日均超過37 ℃的范圍歷史最廣,累計超過40 ℃站次,僅少于2013年;8月12—15日連續(xù)4 d有15個以上市縣超過40 ℃,僅次于2013年,居歷史第二,8月14日全省19個市縣均超過40 ℃。
總體來看,2022年夏季平均氣溫為歷史同期最高,高溫日數(shù)居歷史同期首位,全省均出現(xiàn)高溫,40 ℃
以上高溫覆蓋范圍為歷史最廣。此次高溫事件極端性強、多地最高氣溫破歷史極值,綜合來看,這是我國1961年以來極端性最強的高溫事件。
2.2 降水
安徽省2022年梅雨不典型,臺風影響也明顯偏輕。6—9 月全省平均降水量382 mm,下降40%,僅多于1966年、1967年和1978年,為1961年以來同期第四少,其中江淮之間的合肥、滁州、六安及沿江東部的馬鞍山等地下降50%~70%。9月仍無有效降水,全省平均降水量僅 9 mm,異常下降90% ,僅多于2001年(4.5 mm),為1961年以來同期第二少。梅雨是長江中下游特有的天氣氣候現(xiàn)象,梅雨期往往降水集中、強度大。一般而言,梅雨偏多,氣候易偏澇,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,梅雨強度等級為“偏弱”。梅雨量明顯偏少,其中沿江江南141 mm,下降61%,江淮之間108 mm,下降58%(表1)。
3 氣候異常的成因分析
3.1 大氣環(huán)流異常特征
2022年7—8月,歐亞大陸中高緯度地區(qū)上空為“兩脊一槽”型環(huán)流,東亞大槽較常年同期偏強(圖1),我國內陸大部地區(qū)為偏強的大陸高壓控制。西太平洋副熱帶高壓(以下簡稱“西太平洋副高”)較常年明顯偏強、偏西,控制我國大部地區(qū)氣候。
3.1.1 西太平洋副高
有研究表明,西太平洋上空的副熱帶高壓隨著夏天氣溫的升高而逐漸增強,并向東亞大陸延伸,且西太平洋副熱帶高壓控制下的地區(qū)高溫、少雨[5]。2022年夏季西太平洋副高比常年偏強,西伸脊點位置較常年偏西,脊線位置6—7月較常年偏南,8月較常年偏北(圖2)。東亞位勢高度距平場的經向分布由前期“北高南低”轉為“北低南高” 。這表示7月后,強度偏強、位置偏西偏北的西太平洋副高控制了包括安徽在內的我國絕大部分地區(qū),從而造成這些地方形成高溫異常、降水偏少等氣候狀態(tài)。
3.1.2 南亞高壓
研究表明,夏季對流層上空的南亞高壓的東西振蕩具有顯著的雙模態(tài)特征,即青藏高壓型和伊朗高壓型[6];南亞高壓與西太平洋副高在緯向上的東西進退存在明顯的反向關系,在經向上主要表現(xiàn)為一致變化的特征[7],即南亞高壓的東伸和北移有利于西太平洋副高的西伸和北抬。2022年盛夏南亞高壓持續(xù)偏強,中心緯度位置持續(xù)偏北,尤其8月中心經度位置異常偏東,這也是導致西太平洋副高異常偏強、偏西、偏北的重要原因。當西太平洋副高和南亞高壓異??拷鼤r,重疊區(qū)域內降水偏少[8]。2022年夏季,南亞高壓中心經度位置由7月的偏西轉為8月的偏東,中心緯度位置持續(xù)偏北(圖2),與西伸北抬的副熱帶高壓呈相向而行狀態(tài)。8月,南亞高壓強度顯著偏強(圖3),控制范圍廣且偏北,西伸脊點相對常年同期明顯偏西,南界偏南,北界偏北。在南亞高壓與副熱帶高壓的共同作用下,我國大部分地區(qū)呈高溫異常、降水偏少的氣候狀態(tài)。
3.2 “拉尼娜”事件與海溫異常
“拉尼娜”(La Nia)是指赤道附近東太平洋水溫異常下降的一種現(xiàn)象,表現(xiàn)為東太平洋明顯變冷,同時也伴隨著全球性氣候混亂。在“拉尼娜”事件中,赤道中太平洋冷海溫的發(fā)展激發(fā)出反氣旋異常環(huán)流,有利于西太平洋副高增強。Nio3.4指數(shù)顯示:2021年9月—2022年6月赤道太平洋地區(qū)處于拉尼娜事件中,此次“拉尼娜”事件于2021年冬季達盛期,至 2022 年春季得到階段性增強(圖4a)。
“拉尼娜”事件發(fā)展的同時,西太平洋暖池區(qū)海表溫度也持續(xù)偏高(圖4b),局地對流活動加強,異常增強的凝結潛熱通過激發(fā)局地哈得來環(huán)流,導致副熱帶西北太平洋受異常下沉運動控制,也有利于西太平洋副高的增強。
4 結論
2022年夏季,安徽省遭遇罕見高溫少雨天氣,多地氣溫打破歷史最高溫紀錄。此次氣候異常過程的主要成因是:赤道太平洋地區(qū)于2021年9月進入并持續(xù)維持“拉尼娜”狀態(tài),并于2022年春季得到階段性增強,西太平洋海表溫度也持續(xù)偏高,為7—8月份異常天氣系統(tǒng)的發(fā)展提供了適宜的環(huán)境。在此環(huán)境下,7—8月份西太平洋副高強度異常偏強,位置異常偏西偏北。強度同樣偏強、位置偏東偏北的南亞高壓與強度異常偏強、位置異常偏西的副熱帶高壓呈“相向而行”的狀態(tài)。在西太平洋副高和南亞高壓的共同作用下,使包括安徽在內的我國大部分地區(qū)出現(xiàn)高溫少雨的極端異常氣候。
參考文獻
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