寇思聰++韓梅++吳巖++崔曜鵬

摘要 選取2016年8月遼東山區(qū)一次典型的高溫天氣過程，利用高空、地面氣象觀測資料對該過程的大氣環(huán)流形勢、物理量場以及地形影響因素進行分析。結(jié)果表明，在強大的副熱帶高壓影響下，低層暖平流持續(xù)時間長、前期氣溫持續(xù)升高是本次高溫天氣的環(huán)流背景特點，背風(fēng)坡氣流下沉增溫的疊加作用是高溫出現(xiàn)的關(guān)鍵因素。

關(guān)鍵詞 高溫天氣；副熱帶高壓；背風(fēng)坡；下沉增溫；遼東山區(qū)

中圖分類號 P423 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）01-0200-03

Analysis on High Temperature Weather Process in Mountain Area of Eastern Liaoning Province

KOU Si-cong 1 HAN Mei 1 WU Yan 2 CUI Yao-peng 1

（1 Benxi Meteorological Bureau in Liaoning Province，Benxi Liaoning 117000； 2 Meteorological Observatory of Heilongjiang Province）

Abstract A typical high temperature weather process of mountain area of eastern Liaoning Province in August 2016 was selected，using the high altitude and surface meteorological data，the atmospheric circulation situation，physical quantity field and terrain factors of this process were analyzed. Results showed that under the effects of strong subtropical high，the circulation background characteristics of the high temperature weather process included long duration of low level warm advection and continuing rise of the temperature in early stage.A key factor causing the high temperature weather was the subsidence warming in lee slope.

Key words high temperature weather；subtropical high；lee slope；subsidence warming；mountain area of eastern Liaoning Province

在全球氣候變暖背景下，中國高溫、熱浪事件頻發(fā)，高溫天氣尤其是連續(xù)高溫會給百姓生活和人體健康帶來諸多不利，對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、旅游、商業(yè)也有較大影響。我國不少學(xué)者對高溫天氣進行了分析[1-7]，趙梓淇、趙春雨、曹士民等也對遼寧地區(qū)的高溫進行了研究[8-10]，指出遼寧高溫天氣西多東少、高溫天氣具有特定的天氣形勢背景；目前有本溪地區(qū)氣溫和氣候研究發(fā)現(xiàn)，1950年代以后，地處遼寧東部山地的本溪地區(qū)也有明顯增溫趨勢，1990年代至今本溪地區(qū)夏季氣溫偏高[11-13]。本溪市雖地處遼東山區(qū)，但高溫時有發(fā)生，相比其他容易出現(xiàn)高溫的地區(qū)，針對本溪地區(qū)高溫預(yù)報的研究較少，本溪地區(qū)高溫預(yù)報的難度較大，預(yù)報經(jīng)驗的累積顯得尤為重要。本文對一次高溫天氣從動力、熱力等角度進行分析，對本溪地區(qū)高溫發(fā)生發(fā)展機理進行探討，以期提高本溪地區(qū)高溫預(yù)報準(zhǔn)確率。

1 天氣概況

2016年8月2—5日，遼寧地區(qū)出現(xiàn)高溫天氣，多地平均氣溫為1989年來歷史同期最高值，8月4—5日，草河口和鳳城連續(xù)2 d日最高氣溫≥35 ℃，為1951年來歷史同期最多連續(xù)高溫日數(shù)。8月5日，沈陽、清原、新賓、本溪縣、桓仁、草河口、鳳城7個站日最高氣溫≥35 ℃。這7個國家站所在地除沈陽為平原地區(qū)外，其他均為山區(qū)。因此，本次過程可以作為一次典型的遼東山區(qū)高溫天氣，本文選取本溪地區(qū)對本次高溫過程進行分析。

本溪地處遼東山地丘陵地帶，全地區(qū)共有37個兩要素以上觀測站點，其中包括市區(qū)、小市、桓仁、草河口4個國家基本站，33個區(qū)域自動站。由于本溪地處遼寧東部山區(qū)，歷史上超過35 ℃的天數(shù)較少，高緯度地區(qū)人體對氣溫的耐受情況有所不同，在很長一段時間里，本溪地區(qū)將氣溫≥33 ℃作為高溫標(biāo)準(zhǔn)。因此，本文對最高氣溫≥33 ℃的站點也進行了統(tǒng)計。經(jīng)統(tǒng)計，8月5日本溪地區(qū)有25個站點最高氣溫 ≥35 ℃，其中≥37 ℃的有4個，僅1個站未超過33 ℃（表1）。

2 形勢分析

7月31日到8月1日，500 hPa中高緯度是兩槽一脊，我國中東部大部分地區(qū)都在副熱帶高壓控制之下，副高中心位于蒙古國與我國內(nèi)蒙古中部，中心氣壓>593 dagpm，見圖1（a），遼寧地區(qū)上空是一個低渦；2日8：00，隨著低渦向東移出，高壓中心東移，588 dagpm線東側(cè)位于遼西內(nèi)蒙交界處，本溪上空沿著588 dagpm線的東北風(fēng)力較大；2日20：00 588 dagpm線達到遼河流域，在內(nèi)蒙古出現(xiàn)中心強度為594 dagpm；3日8：00高壓繼續(xù)增強，中心595 dagpm，本溪位于588～592 dagpm線之間；3日20：00，高壓中心加強為596 dagpm，592 dagpm線抵達本溪市西部，4日8：00—20：00，本溪市位于592～594 dagpm線之間，東北風(fēng)；5日8：00，高壓中心位于遼寧北部上空，中心壓強595 dagpm；5日20：00，高壓減弱，中心降為593 dagpm；6日588 dagpm線移出遼寧，整個遼寧位于槽前西南急流之中。

850 hPa上，1日8：00，在我國新疆、甘肅、內(nèi)蒙交接之處有一個中心氣溫31 ℃的暖中心，此時本溪在17～15 ℃線之間，見圖1（b）。2日，隨著暖中心東移，暖中心分裂為東、西2個，強度也減弱。3日8：00，在內(nèi)蒙古、河北交界處有一個中心強度為153 dagpm的高壓中心，其北部有一個中心27 ℃的暖中心，此時本溪地區(qū)處于20 ℃暖脊頂部，以往預(yù)報經(jīng)驗中，18～20 ℃控制之下，本溪地區(qū)容易出現(xiàn)33 ℃以上的氣溫，實況與之吻合。4日8：00，152 dagpm線南移，吉林、遼寧大部分地區(qū)位于152 dagpm線內(nèi)部，暖中心也隨之南落，中心氣溫升高為28 ℃，本溪地區(qū)位于20～22 ℃間，5日8：00影響遼寧的暖中心繼續(xù)東移，中心氣溫降低為23 ℃，本溪在21～22 ℃之間，2—5日暖平流明顯。

地面圖上，7月31日至8月1日我國大部分地區(qū)均受低壓控制，遼寧處于地面倒槽之中。1日夜間開始，東北地區(qū)南部逐漸轉(zhuǎn)為高壓控制，此后直至5日遼寧地區(qū)處于高壓內(nèi)部的均壓場之中，風(fēng)力較小。2日14：00在110°～120°E、45°N附近出現(xiàn)35 ℃以上高溫，最高氣溫38 ℃，出現(xiàn)在內(nèi)蒙古的50915站點。3日14：00，高溫中心略南落，1 002.5～1 007.5 dagpm之間，高溫出現(xiàn)在43°～47°N附近，5日本溪地區(qū)出現(xiàn)35 ℃以上高溫，5日夜間開始，遼寧逐漸受蒙古低壓控制，6日各地氣溫明顯下降。

綜合各層次，隨著副高向東南方向移動，上游地區(qū)在850 hPa的20 ℃以上區(qū)域、500 hPa的588 dagpm線內(nèi)部，尤其是592 dagpm線內(nèi)部出現(xiàn)高溫，本溪地區(qū)高溫也出現(xiàn)在500 hPa 592 dagpm線內(nèi)部以及850 hPa 20 ℃線暖脊中。

3 物理量分析

3.1 垂直速度和渦度

對1—7日20：00垂直速度場進行分析，見圖2（a），1—5日在遼東上空均為正垂直速度，以桓仁為例，2日整層為正速度，在300 hPa有一個18×10-3 hPa/s中心、3日高層為負速度，但在500 hPa以下仍是下沉運動，4日下沉運動增強，在300 hPa高度附近有一個12×10-3 hPa/s的中心，5日整層仍為正速度，6日300 hPa以下轉(zhuǎn)為負速度，中心為-16×10-3 hPa/s在500 hPa附近。可以看出，本溪地區(qū)整個升溫過程中下沉氣流強且深厚。從圖2（b）渦度場分析來看，3—5日本溪上空均為負渦度，3日20：00 850～1 000 hPa有一個-18×10-3 hPa/s的大值中心，3—4日250～500 hPa是一個最大值為 -30×10-3 hPa/s的中心。綜合分析垂直運動場和渦度場，說明2—5日本溪上空的下沉氣流旺盛，有利于下沉增溫。

3.2 相對濕度和水汽通量散度

由于7月31日至8月1日本溪市出現(xiàn)了大雨、局部暴雨的天氣，各地相對濕度均超過了90%，8月2日開始，相對濕度下降，5日本溪上空850 hPa以下相對濕度在70%左右，6日起相對濕度增加，見圖3（a）。從水汽通量散度也可以看出，2—5日本溪地區(qū)上空為正水汽散度通量，且逐日增加，6日以后出現(xiàn)負值，見圖3（b）。與干熱型高溫天氣相比，本次高溫天氣近地面相對濕度在60%～80%，相對較高，但2—5日相對濕度減小和水汽通量散度增大這種變化，說明水汽輻散，相對較干，有利于溫度升高。

4 地形作用

本次高溫天氣主要出現(xiàn)在遼寧東部地區(qū)，而遼西無高溫，這與遼寧夏季高溫西多東少的特點不同。在相同環(huán)流背景、物理量場差異不大的情況下，出現(xiàn)這種結(jié)果，與遼東山區(qū)的地形特點緊密相關(guān)，清原、新賓、本溪縣、桓仁、草河口、鳳城等出現(xiàn)高溫的國家站以及區(qū)域自動站均分布在長白山余脈西側(cè)。而通過流場和風(fēng)場分析發(fā)現(xiàn)，2—5日遼東500 hPa以下均為偏東風(fēng)，此時出現(xiàn)高溫的區(qū)域為背風(fēng)坡，偏東風(fēng)翻過長白山余脈，產(chǎn)生焚風(fēng)效應(yīng)，這種局地增溫作用和暖平流作用疊加，促使遼東出現(xiàn)高溫天氣。

5 結(jié)論與討論

（1）此次高溫天氣近地面的相對濕度為60%～80%，為一次濕熱型高溫天氣。

（2）高溫出現(xiàn)前，東北地區(qū)處于強大的副熱帶高壓控制之下，500 hPa上588 dagpm線和592 dagpm線位置與高溫區(qū)域位置對應(yīng)較好，8月5日遼東地區(qū)35 ℃高溫出現(xiàn)在592 dagpm線內(nèi)部。

（3）暖平流明顯且持續(xù)時間長，有利于前期的升溫，850 hPa的20 ℃暖脊與33 ℃以上的高溫對應(yīng)關(guān)系較好。

（4）深厚持久的下沉氣流、相對濕度減小、正水汽通量散度增大，利于本溪地區(qū)溫度的升高；上升運動增強、相對濕度增加、負水汽通量散度增大，本溪地區(qū)氣溫下降。

（5）偏東氣流在越過長白山在背風(fēng)坡的下沉增溫是本次高溫成因關(guān)鍵因素之一，但地形作用有多大有待進一步研究。

6 參考文獻

[1] 葉殿秀，尹繼福，陳正洪，等.1961—2010年我國夏季高溫?zé)崂说臅r空分布變化特征[J].氣候變化研究進展，2013，9（1）：54-60.

[2] 史軍，丁一匯，崔林麗.華東地區(qū)夏季高溫期的氣候特征及其變化規(guī)律[J].地理學(xué)報，2008，63（3）：237-246.

[3] 賀哲，李平，喬春貴，等.鄭州極端高溫天氣成因分析[J].氣象，2007，33（3）：68-75.

[4] 梁梅，吳立廣.中國東部地區(qū)夏季極端高溫的特征分析[J].氣象科學(xué)，2015，35（6）：701-709.

[5] 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（增刊1）：67-70.

[6] 王麗偉，張杰.華北-華東地區(qū)高溫?zé)崂伺c土壤濕度的關(guān)系研究[J].氣象科學(xué)，2015，35（5）：558-564.

[7] 嚴(yán)文蓮，韓桂榮，魏建蘇，等.2010年江蘇省連續(xù)性高溫特點及成因分析[J].氣象科學(xué)，2012，32（3）：293-297.

[8] 趙春雨，李長青，孫鳳華，等.遼寧酷熱日的天氣氣候分析[J].自然災(zāi)害學(xué)報，2004，13（6）：27-31.

[9] 趙梓淇，李麗光，王宏博，等，1961—2010年遼寧高溫日數(shù)和熱浪特征[J].氣象與環(huán)境學(xué)報，2014，30（5）：57-61.

[10] 曹士民，江和文，楊文艷，等.1961—2000年遼寧夏季高溫氣候變化特征[J].氣象與環(huán)境學(xué)報，2007，23（5）：32-37.

[11] 高巍，趙雷，孫雪，等.遼寧省本溪市近60年氣候變化態(tài)勢分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（14）：6406-6408.

[12] 吉奇，宋冀鳳，徐璐璐.本溪地區(qū)50年氣溫變化特征[J].氣象科技，2007，35（5）：661-664.

[13] 邢剛，魏海寧，韓笑，等.本溪市區(qū)近59年極端氣溫氣候特征及其變化分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2014（29）：251-255.