春花

扎蘭屯市氣象局

扎蘭屯市一次極端高溫天氣成因分析

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扎蘭屯市氣象局

2016年8月1～3日扎蘭屯市出現(xiàn)了極端高溫天氣，文章利用常規(guī)觀測(cè)資料、物理量場(chǎng)、以及高度場(chǎng)資料，運(yùn)用天氣學(xué)方法，對(duì)扎蘭屯市這次的高溫天氣過(guò)程的環(huán)流和物理量等方面進(jìn)行分析，結(jié)果表明：此次高溫天氣過(guò)程主要是受西太平洋副熱帶高壓脊西進(jìn)北抬與大陸暖高壓合并影響所致。以此總結(jié)高溫天氣的預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)，為今后高溫天氣預(yù)報(bào)提供參考依據(jù)。

高溫環(huán)流形式勢(shì) 物理量 數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品 副熱帶高壓 大陸暖高壓

一、天氣實(shí)況概述

受副熱帶高壓及大陸高壓共同影響，扎蘭屯市8月1～3日連續(xù)3天出現(xiàn)極端高溫天氣，1日市區(qū)和13個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動(dòng)站中有1/2站溫度在35～37℃之間，2日市區(qū)和13鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域站最高溫度都達(dá)到了36～40℃以上，其中洼堤站出現(xiàn)了40.1℃高溫，3日全市大部地區(qū)達(dá)到了37～40℃的高溫，臥牛河鎮(zhèn)最高溫度達(dá)到40℃。

表1 扎蘭屯市2016年8月1～3日各站點(diǎn)日最高氣溫實(shí)況（單位：℃）

二、極端高溫天氣成因分析

1.500 hpa環(huán)流形勢(shì)場(chǎng)分析

從500hpa環(huán)流形勢(shì)上看，8月份，歐亞大陸為兩槽兩脊形勢(shì)。70°E烏拉爾山高壓脊十分強(qiáng)盛，巴爾喀什湖附近為一較強(qiáng)斜壓槽。槽前冷平流促使蒙古大陸暖高壓發(fā)展強(qiáng)盛，不斷向貝加爾湖一帶東移發(fā)展。東亞大槽位于140°E附近，此時(shí)，強(qiáng)盛的斜壓槽繼續(xù)發(fā)展南下，至1日20時(shí)，在70°E附近形成閉合冷渦，其前部暖平流使大陸暖高壓進(jìn)一步發(fā)展強(qiáng)盛（圖1）。

隨著東亞大槽不斷南壓，在我國(guó)東三省一帶形成閉合低壓中心，加之南海初形成的臺(tái)風(fēng)影響，在偏東氣流的作用下，使得588線逐步西進(jìn)北抬。1日20時(shí)，副高脊線北抬到50°N以北地區(qū)，在貝湖南岸蒙古國(guó)地區(qū)形成了閉合高壓中心，與之前形成的大陸暖高壓重合。3日20時(shí)達(dá)到最強(qiáng)，中心氣壓596hpa。在暖平流的作用下，高壓穩(wěn)定呈塊狀分布，持續(xù)控制在我市上空。之后，隨著北部不斷有短波槽南下，使588線小幅度南退。到5日08時(shí)，北部低壓槽所帶來(lái)的冷空氣侵入，高壓逐漸減弱（圖2）。

2.地面形式分析

8月1日08時(shí)，扎蘭屯市已經(jīng)處在地面氣旋前部，范圍大，強(qiáng)度較強(qiáng)，中心氣壓值為1000～1010百帕。氣旋不斷加強(qiáng)，移動(dòng)緩慢，受西南氣流控制，有利于氣溫升高。3日08時(shí)扎蘭屯市已經(jīng)受地面氣旋影響，中心值1010百帕，扎蘭屯市北部處在1010百帕線上，由于暖空氣勢(shì)力較強(qiáng)以及下游系統(tǒng)的阻擋，低壓東移緩慢，長(zhǎng)時(shí)間受暖空氣控制，使得扎蘭屯地區(qū)的地面持續(xù)升溫，因而造成了這次高溫天氣的出現(xiàn)。

3.高溫天氣的物理量特征

（1）溫度場(chǎng)及溫度平流分析。7月29日，在西北地區(qū)有一暖性低值系統(tǒng)生成發(fā)展，溫度場(chǎng)表現(xiàn)為32℃暖中心與高度場(chǎng)中心相配合，其前部向東北延伸，影響全市（20℃溫度脊）。7月29日至8月1日，該系統(tǒng)穩(wěn)定少動(dòng)，自2日起東移北上，在這過(guò)程中扎蘭屯市受溫度脊影響，隨著系統(tǒng)的東移，溫度場(chǎng)表現(xiàn)為溫度線不斷升高，到3日，全市處于28℃溫度線控制，與500hPa高空形勢(shì)及地面形勢(shì)相配合，本市氣溫達(dá)到最高峰（圖3）。

在溫度平流場(chǎng)上可以明顯看出8月1日，850hPa扎蘭屯市就有明顯的的暖平流影響存在。2～3日，暖脊發(fā)展加強(qiáng)。本市受較強(qiáng)暖平流的影響，尤其是3日，850hPa暖平流中心影響全市，為極端高溫的出現(xiàn)及高溫天氣持續(xù)提供了有利條件（圖4）。

圖1 1日20時(shí)500hpa形勢(shì)場(chǎng)實(shí)況圖

圖2 3日20時(shí)500hpa形勢(shì)場(chǎng)實(shí)況圖

圖3 3日20時(shí)500hpa溫度場(chǎng)實(shí)況圖

圖4 3日08時(shí)850hpa溫度場(chǎng)實(shí)況圖

（2）高空鋒區(qū)特征。大陸暖高壓系統(tǒng)的建立和崩潰都與高空鋒區(qū)的位置和強(qiáng)盛密切相關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，暖高壓系統(tǒng)的建立使得高空鋒區(qū)北退甚至斷裂為兩段，暖高壓系統(tǒng)崩潰伴隨著高空鋒區(qū)的加強(qiáng)和南下過(guò)程[2]。

7月29日，蒙古暖脊開(kāi)始建立并發(fā)展，300hpa高空急流北抬至50°N以北，扎蘭屯市西部存在高空輻合，強(qiáng)迫下沉運(yùn)動(dòng)，有利于暖脊繼續(xù)發(fā)展。2日20時(shí)，蒙古暖脊發(fā)展強(qiáng)盛，高空鋒區(qū)位置達(dá)最北端，接近60°N，全市處于鋒區(qū)下較弱輻合區(qū)，下沉氣流控制，出現(xiàn)了強(qiáng)高溫天氣。4日08時(shí)，北部鋒區(qū)加強(qiáng)南下，蒙古暖脊減弱，直到5日，高溫天氣結(jié)束。

四、小結(jié)

1.本次高溫天氣主要是受地面高壓（大陸高壓），高空副熱帶高壓的共同影響導(dǎo)致，副高北抬加強(qiáng)，位置接近50°N。穩(wěn)定地維持影響扎蘭屯市地區(qū)。

2.在暖高壓脊強(qiáng)盛發(fā)展階段，其整層（200hPa以下）都是下沉運(yùn)動(dòng)，下沉運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)區(qū)在500～850hPa。暖高壓控制區(qū)中盛行下沉氣流，使得大氣下沉增溫，低層減壓形成了近地層的熱低壓。

3.大陸暖高壓后部有斜壓槽不斷加深，槽前冷平流促使高壓脊不斷發(fā)展強(qiáng)盛。

4.東南沿海有強(qiáng)的熱帶風(fēng)暴系統(tǒng)影響我國(guó)東南沿海地區(qū)，迫使副熱帶高壓脊線異常偏北。

[1]顧潤(rùn)源.內(nèi)蒙古自治區(qū)天氣預(yù)報(bào)手冊(cè)[M].北京：氣象出版社.2012：530-547.

[2]孫永剛,孟雪峰,云靜波等.內(nèi)蒙古高溫天氣成因分析[J].內(nèi)蒙古氣象,2010,(5)：3-7.

[3]朱乾根,林錦瑞,壽紹文等.天氣學(xué)原理和方法[M].北京∶氣象出版社.

[4]鄭洪玉,徐東升等.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)[J].2011.39（29）18148-18150.