梁 貞

(中國民用航空汕頭空中交通管理站，廣東汕頭 515000)

?

2008年7月23～28日廣東省揭陽市一次高溫過程分析

梁 貞

(中國民用航空汕頭空中交通管理站，廣東汕頭 515000)

利用各種大氣探測資料，采用動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)原理，從環(huán)流背景、主要影響系統(tǒng)、物理量等方面對2008年7月23～28日廣東省揭陽市一次高溫過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明，廣東省夏季出現(xiàn)的高溫天氣多是由副高加強(qiáng)西伸造成的，此次高溫并不僅僅是因?yàn)楦备咧黧w控制，揭陽市高溫過程中臺(tái)風(fēng)外圍下沉增溫的影響也起主要作用；前期受大陸副高的控制，吹弱的西南風(fēng)，有下沉運(yùn)動(dòng)，后期受副高和熱帶氣旋外圍偏北下沉氣流的共同影響，也是下沉運(yùn)動(dòng)。日照時(shí)數(shù)維持在較大的數(shù)值而又沒有明顯的降水，也是導(dǎo)致此次高溫形成的原因。高溫結(jié)束于臺(tái)風(fēng)“鳳凰”的外圍環(huán)流和西南季風(fēng)作用的降水。

高溫；環(huán)流背景；影響系統(tǒng)；物理量；廣東省揭陽市

高溫是廣東省夏季的災(zāi)害性天氣之一，高溫天氣尤其是連日高溫天氣，對人們的日常生活、旅游出行還有工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有很大的不利影響。廣東省處于亞熱帶氣候，夏季受副熱帶高壓影響時(shí)間長，再加上城市的熱島效應(yīng)，容易出現(xiàn)高溫天氣[1]。我國幅員遼闊，氣候條件復(fù)雜，高溫不僅發(fā)生在廣東，在其他省份也有影響[2]。近幾十年各地氣象工作者對高溫的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了大量的研究，很多學(xué)者認(rèn)為未來的高溫天氣特別是極端高溫天氣概率是增加的[3-5]，如林蟒等[3]分析廣州市一次罕見的高溫過程發(fā)現(xiàn)，廣州市出現(xiàn)高溫的概率是在增加的，且長時(shí)間持續(xù)高溫發(fā)生概率在20世紀(jì)80年代以后顯著增大；梁敏妍等[4]研究廣東省江門地區(qū)夏季高溫的成因發(fā)現(xiàn)，江門地區(qū)夏季高溫出現(xiàn)頻率在增加，持續(xù)性高溫也呈增長狀態(tài)。高溫作為一種氣象災(zāi)害，未來的加劇與居民個(gè)體、國家發(fā)展息息相關(guān)，研究高溫的發(fā)生發(fā)展有重大的現(xiàn)實(shí)意義。筆者利用各種大氣探測資料，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)原理，對2008年7月23～28日廣東省揭陽市一次高溫過程進(jìn)行分析，以期加深對高溫過程的認(rèn)識(shí)，提高高溫過程的天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。

1　過程概況

1.1全省情況受副熱帶高壓脊和“鳳凰”外圍下沉氣流共同影響，23日廣東全省開始出現(xiàn)大范圍高溫天氣。25日廣東全省繼續(xù)出現(xiàn)大范圍高溫炎熱天氣，全省共有68個(gè)縣市最高氣溫在35～38 ℃，其中揭陽、大埔、連州、南雄等13市縣最高氣溫超過了38 ℃，揭陽市達(dá)全省最高氣溫39.1 ℃；全省共有83個(gè)縣市發(fā)布了高溫預(yù)警信號(hào)，其中橙色高溫預(yù)警信號(hào)有34個(gè)市縣。熱帶風(fēng)暴 “鳳凰”26日早上加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，28日繼續(xù)受副熱帶高壓和“鳳凰”外圍下沉氣流共同影響，廣東省出現(xiàn)了大范圍高溫酷熱天氣，當(dāng)日全省共有68個(gè)市縣最高氣溫超過35 ℃，42個(gè)市縣最高氣溫超過37 ℃，清遠(yuǎn)和連州達(dá)全省最高溫39.0 ℃。

1.2揭陽市情況從7月23日起，受副熱帶高壓脊和西太平洋熱帶氣旋外圍的下沉氣流影響，揭陽市開始了為期6 d的高溫天氣，23日有4個(gè)測站最高溫度超過了35 ℃，同時(shí)從23日開始揭陽市發(fā)布了為期6 d的黃色高溫預(yù)警信號(hào)，26日改為發(fā)布橙色高溫預(yù)警信號(hào)，23～28日揭陽市各縣市的平均氣溫一般均接近30 ℃或超過30 ℃，最高氣溫均達(dá)38～39 ℃，持續(xù)的高溫天氣給人們的生活、工作、學(xué)習(xí)帶來了很多不便。

1.3高溫結(jié)束時(shí)間28日22：00前后，臺(tái)風(fēng)“鳳凰”在福建省福清市東瀚鎮(zhèn)沿海地區(qū)登陸，29日開始，受臺(tái)風(fēng)外圍環(huán)流和西南季風(fēng)的共同作用，揭陽市大部分地區(qū)普降雨水，至此高溫結(jié)束。

2　過程環(huán)流背景的演變

從整個(gè)環(huán)流形勢來看，從7月23日開始，500 hPa副高脊線逐漸北抬，24～25日副高主體仍然偏東偏北，華南地區(qū)上空受副高控制，吹微弱的西南風(fēng)，為下沉氣流，同時(shí)200 hPa的流場上表現(xiàn)為輻合的氣流，這更有助于低層的輻散，26日500 hPa中高層表現(xiàn)為兩脊一槽，華南地區(qū)受高壓脊和臺(tái)風(fēng)外圍的反氣旋環(huán)流控制，風(fēng)速很弱；700 hPa也表現(xiàn)為兩脊一槽，濕度場的濕度很小，所以這一層的能量也比較小，850 hPa溫度很高，風(fēng)速也很小，有利于氣溫升高；華南地區(qū)整個(gè)高空圖上的環(huán)流表現(xiàn)為前期受大陸副高的控制，吹弱的西南風(fēng)，后期受副高脊線和熱帶氣旋外圍偏北氣流下沉的影響，吹弱的偏北風(fēng)。從地面圖(圖1)可以看到，沒有冷空氣影響到揭陽，揭陽的天氣狀況表現(xiàn)為高溫少云。

從上下游效應(yīng)看，整個(gè)環(huán)流已開始調(diào)整。從7月22日開始，500 hPa整個(gè)西南地區(qū)上空高空槽東移北收，副高脊線逐漸北抬，到26日，受西北的高空槽和熱帶氣旋的共同作用，副高逐漸減退，預(yù)示著原本西西南移向的臺(tái)風(fēng)開始向西西北移動(dòng)。28日地面圖上，溫度槽落后于高度槽，槽仍要發(fā)展加深，與偏西北進(jìn)的熱帶氣旋共同將副高擠出海面，使華南地區(qū)受到臺(tái)風(fēng)外圍的偏北下沉氣流的影響，與副高反氣旋的西南氣流疊加，使揭陽市上空的風(fēng)速很弱，且仍是下沉氣流的影響。

圖1　2008年7月27日14：00(a)和28日14：00(b)地面形勢Fig.1　Ground situation at 14:00 on July 27(a) and 14:00 on July 28 in 2008

3　主要影響系統(tǒng)的演變

3.1副高脊線和風(fēng)場的變化從500 hPa高度場(圖2)和風(fēng)場(圖3)的演變來看，7月23～28日副高是明顯的東收北抬過程，23～25日華南地區(qū)是受副高的反氣旋環(huán)流的影響，吹西南風(fēng)；26日起，副高東退出海，華南地區(qū)才開始被副高外圍反氣旋的西南氣流和臺(tái)風(fēng)外圍的偏北的下沉氣流共同控制。3.2臺(tái)風(fēng)“鳳凰”的變化23～25日第8號(hào)熱帶風(fēng)暴 “鳳凰”處在海洋，遠(yuǎn)離大陸，中心的風(fēng)速還比較弱，對揭陽市的影響還不大；26日早上加強(qiáng)為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，其外圍的偏北氣流開始和副高反氣旋的西南氣流共同作用于揭陽市；27日20：00，臺(tái)風(fēng)“鳳凰”加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，其中心位于臺(tái)灣省偏東方約210 km的洋面，外圍的下沉氣流對揭陽市的影響進(jìn)一步加大；28日22：00前后，臺(tái)風(fēng)“鳳凰”在福建省福清市東瀚鎮(zhèn)沿海地區(qū)登陸；29日臺(tái)風(fēng)外圍的環(huán)流給揭陽市帶來了降水降溫的影響。臺(tái)風(fēng)外圍的下沉氣流對揭陽的影響主要發(fā)生在26日以后，它的偏北氣流和副高的反氣旋的西南氣流共同作用，使揭陽上空的風(fēng)速很小，有利于熱量的聚集；偏北氣流屬于下沉氣流，抑制了水汽的上升運(yùn)動(dòng)，對揭陽的天氣起到增溫的作用。

注：a.23日20：00；b.24日20：00；c.25日20：00；d.26日20：00；e.27日20：00；f.28日20:00。Note: a.July 23 20:00; b.July 24 20:00; c.July 25 20:00; d.July 26 20:00; e.July 27 20:00; f.July 28 20:00.圖2　2008年7月23～28日500 hPa高度場演變Fig.2　Evolution of 500 hPa height field during July 23-28, 2008

注：a.23日20：00；b.24日20：00；c.25日20：00；d.26日20：00。Note: a.July 23 20:00; b.July 24 20:00; c.July 25 20:00; d.July 26 20:00.圖3　2008年7月23～26日500 hPa風(fēng)場演變Fig.3　Evolution of 500 hPa wind field during July 23-26, 2008

4　物理量分析

4.1地面渦度及散度從7月23日散度場(圖4a)可以看到，華南地區(qū)有一個(gè)大的輻散中心在珠江口東北部一帶，揭陽市也是被輻散性氣流所控制，沒有水汽的輻合上升運(yùn)動(dòng)，不利于水汽吸收熱量減溫。渦度場也表現(xiàn)為沒有明顯的正渦度(圖4b)，即沒有氣旋性的切變，并沒有滿足降水的有利條件，所以高溫繼續(xù)維持。

圖4　2008年7月23日地面散度(a)和渦度(b) Fig.4　Ground divergence(a) and vorticity(b) on July 23, 2008

4.2垂直運(yùn)動(dòng)揭陽市在23～28日一直處于下沉運(yùn)動(dòng)的區(qū)域，下沉的氣流抑制了水汽的上升發(fā)展，對空氣有增溫的作用，且23～28 日850 hPa溫度一直呈現(xiàn)逐日上升的趨勢，下沉運(yùn)動(dòng)把高空的熱量也積聚到地面，使地面的溫度一直保持上升。

4.3相對濕度由圖5可見，7月23～27日850 hPa相對濕度均表現(xiàn)得很小，后期的濕度比前期的稍大，總體均很小，為60%～70%。

4.4日照和降水統(tǒng)計(jì)7月23～28日日照時(shí)數(shù)和降水量發(fā)現(xiàn)，23～28日日照時(shí)數(shù)維持在較大的數(shù)值，沒有明顯的降水，這也是導(dǎo)致此次高溫形成的原因。

5　結(jié)論

(1)廣東省夏季出現(xiàn)的高溫天氣多是由副高加強(qiáng)西伸造成的，此次高溫并不僅僅是因?yàn)楦备咧黧w控制，揭陽市的高溫過程中臺(tái)風(fēng)外圍的下沉增溫的影響也起了主要作用，最高溫度均出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)外圍的下沉氣流影響最大的27、28日，華南地區(qū)整個(gè)高空圖上的環(huán)流表現(xiàn)為前期受大陸副高的控制，吹弱的西南風(fēng)，有下沉運(yùn)動(dòng)，后期受副高和熱帶氣旋外圍偏北下沉氣流的共同影響，也是下沉運(yùn)動(dòng)。

注：a.23日20：00；b.24日20：00；c.25日20：00；d.26日20：00；e.27日20：00。Note: a.July 23 20:00; b.July 24 20:00; c.July 25 20:00; d.July 26 20:00; e.July 27 20:00.圖5　2008年7月23～27日850 hPa相對濕度場演變Fig.5　Evolution of 850hPa relative humidity field during July 23-27, 2008

(2)總的來說，日照時(shí)數(shù)維持在較大的數(shù)值而又沒有明顯的降水，也是導(dǎo)致此次高溫形成的原因。

(3)此次高溫結(jié)束于臺(tái)風(fēng)“鳳凰”的外圍環(huán)流和西南季風(fēng)作用的降水。此次高溫過程臺(tái)風(fēng)外圍的下沉氣流起主要作用，高溫消散的過程也是因?yàn)榕_(tái)風(fēng)外圍環(huán)流的影響引起的降水，這是一次不在廣東省登陸的臺(tái)風(fēng)對該省造成的天氣影響的典型個(gè)例。從廣東省2008年夏出現(xiàn)高溫的情況來看，高溫出現(xiàn)的原因很大部分均是由于臺(tái)風(fēng)外圍的下沉偏北氣流的影響，高溫消散則是由臺(tái)風(fēng)帶來的降水所致，而副高加強(qiáng)西伸的影響不像往年那么明顯。此次高溫過程的分析為“鳳凰”之后的下一次臺(tái)風(fēng)“北冕”登陸前高溫天氣分析和預(yù)報(bào)提供經(jīng)驗(yàn)。

[1] 曾俠，錢光明，陳特固，等.廣東省沿海城市熱島特征分析[J].氣象,2006,32(1):94-97.

[2] 劉佳,宋自福.一次高溫天氣過程分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué)，2012,35(S1):67-70.

[3] 林蟒,劉燕,周亞軍.2004年夏季廣州市一次罕見高溫天氣過程[J].廣東氣象，2005(2):1-3.

[4] 梁敏妍,林卓宏,趙小燕,等.江門地區(qū)夏季高溫的成因[C]//中國氣象學(xué)會(huì)2007年年會(huì)天氣預(yù)報(bào)預(yù)警和影響評估技術(shù)分會(huì)場論文集.廣州：中國氣象學(xué)會(huì)，2007.

[5] 李華斌.全球變暖定量分析及未來全球平均氣溫變化預(yù)測[D].杭州：浙江大學(xué)，2007.

Analysis on a High Temperature Process in Jieyang City, Guangdong Province during July 23-28, 2008

LIANG Zhen

(China Civil Aviation Shantou Air Traffic Management Station, Shantou, Guangdong 515000)

Using various atmospheric sounding data, adopting kinetic and thermodynamic principles, a high temperature process in Jieyang City, Guangdong Province during July 23-28, 2008 was analyzed from aspects of circulation background, main influence system, physical quantity.The results showed that high temperature in summer in Guangdong Province appeared mainly caused by the westward extension of subtropical high, in this process of high temperature, temperature increase in the periphery of the typhoon had also played a major role.The longer duration of sunshine without significant precipitation was also the cause of the formation of high temperature.High temperature end in the typhoon "phoenix" peripheral circulation and precipitation of southwest monsoon.

High temperature; Circulation background; Influence system; Physical quantity; Jieyang City, Guangdong Province

梁貞(1986-)，女，廣東高州人，助理工程師，從事短期天氣預(yù)報(bào)工作。

2016-06-27

S 161.2

A

0517-6611(2016)21-175-04