張柳紅,陳玉瑋,伍紅雨,段海來
(1.廣東省氣候中心,廣東廣州 510640;2.廣東省氣象臺(tái),廣東廣州 510640)
廣東地處低緯度地區(qū),屬亞熱帶氣候,臺(tái)風(fēng)、暴雨、低溫、干旱、強(qiáng)對(duì)流等氣象災(zāi)害頻發(fā),嚴(yán)重影響廣東的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。2019年11月至2020年3月赤道中東太平洋海溫異常偏高,發(fā)生了一次弱的中部型厄爾尼諾事件;而2020年8月到2021年2月赤道中東太平洋大部海表溫度持續(xù)較常年同期偏低,發(fā)生了拉尼娜事件;兩種海溫異?,F(xiàn)象在一年內(nèi)完成了轉(zhuǎn)換,加劇了對(duì)氣候異常影響的不確定性,大氣環(huán)流對(duì)這種外強(qiáng)迫的轉(zhuǎn)變也產(chǎn)生相應(yīng)的響應(yīng),氣溫、降水階段變化明顯。因此,有必要及時(shí)開展廣東地區(qū)[1-5]乃至全國(guó)地區(qū)[6-10]每年氣候特征及其異常成因的分析,同時(shí)對(duì)當(dāng)年主要天氣氣候事件進(jìn)行總結(jié)和災(zāi)情分析,以全力做好氣象防災(zāi)減災(zāi)和決策氣象服務(wù)工作,并為氣候和氣候變化等研究提供科學(xué)事實(shí)和參考依據(jù)。
本研究將基于廣東省氣候中心整理的廣東省86個(gè)國(guó)家地面氣象觀測(cè)站逐日氣溫(平均、最高和最低氣溫)、降水、日照等氣象要素以及霧、霾、冰雹、雷暴等主要天氣現(xiàn)象資料,對(duì)2020年廣東省氣溫、降水和日照的時(shí)空分布特征及年內(nèi)發(fā)生的主要災(zāi)害性天氣氣候事件的特征和影響進(jìn)行評(píng)述。本研究氣候平均值(常年值)采用1981—2010年平均值。
2020年廣東省平均氣溫22.8℃,較常年(21.9℃)偏高0.9℃,與2019年(22.8℃)并列為1951年有氣象記錄以來最高(圖1a)。各地年平均氣溫介于20.0℃(連山)至25.3℃(徐聞),其中德慶、大埔、南雄等34個(gè)縣(市)年平均氣溫破(平)當(dāng)?shù)貧v史紀(jì)錄。韶關(guān)、清遠(yuǎn)大部、河源北部、梅州西北部、肇慶北部平均氣溫20.0~22.0℃,肇慶大部、珠海大部、茂名南部24.0~25.3℃,其余地區(qū)22.0~24.0℃。與常年相比,廣東省平均氣溫一致偏高0.2~1.9℃,其中汕頭、順德、斗門、徐聞、大埔、化州和潮陽(yáng)7個(gè)縣(市)偏高1.5℃及以上(圖1b)。
圖1 廣東省1951—2020年歷年平均氣溫(a)和2020年平均氣溫距平空間分布(單位:℃)(b)
2020年除4和10月氣溫分別較常年同期偏低1.7和0.3℃外,其余各月均正?;蚱?,其中1、7和11月平均氣溫較常年同期偏高1.5~2.5℃,均為歷史同期最高,分別有46、48和19個(gè)縣(市)平均氣溫創(chuàng)下歷史同期最高紀(jì)錄,其中1和7月分別有15和11個(gè)縣(市)的極端最高氣溫破歷史同期最高紀(jì)錄。
2020年,廣東省各地年極端最高氣溫介于34.5℃(南澳)~40.3℃(始興),其中德慶、興寧、豐順等8個(gè)縣(市)年極端最高氣溫破(平)當(dāng)?shù)貧v史極值;年極端最低氣溫介于-2.6℃(仁化)至10.2℃(徐聞);年平均高溫日數(shù)31.8 d,較常年(17.5 d)偏多14.3 d,較2019年(29.4 d,歷史第3高位)偏多2.4 d,為歷史最多,其中7月高溫天氣突出,平均高溫日數(shù)為15.1 d,較常年同期(6.9 d)偏多8.2 d,為歷史第2多,僅次于2003年的15.7 d,有27個(gè)縣(市)創(chuàng)下7月高溫日數(shù)的新紀(jì)錄。
2020年廣東省年降水量1 505.2 mm,較常年(1 790.0 mm)偏少16%,較2019年(1 917.6 mm)偏少412.4 mm,為近15年來第2少(圖2a)。各地年降水量介于778.1 mm(徐聞)~2 349.1 mm(上川島),其中高要、普寧、大埔、揭陽(yáng)、茂名、惠東和揭西等7個(gè)縣(市)降水量為歷史最少。湛江南部、茂名北部、云浮大部、肇慶西南部、江門北部、河源中部、梅州大部、潮州-汕頭-揭陽(yáng)一帶降水量介于778.1~1 300.0 mm,陽(yáng)江東南部、江門南部、惠州北部、廣州北部、清遠(yuǎn)南部等地降水量在1 900.0~2 349.1 mm,其余地區(qū)介于1 300.0~1 900.0 mm。與常年相比,廣東省平均降水量一致正?;蚱?0% ~44%,其中潮州大部、揭陽(yáng)大部、梅州南部、河源中部、茂名北部、湛江南部等地偏少30%以上(圖2b)。2020年,廣東省各地年降水日數(shù)在92 d(徐聞)至164 d(連山和仁化)之間,除廣州、始興和英德分別偏多6.0、2.7和1.1 d外,其余地區(qū)偏少0.9~37.0 d,其中普寧、廉江和茂名年降水日數(shù)為歷史最少;年平均暴雨日數(shù)為5.5 d,較常年(7.5 d)偏少2 d,為近20年的第3少年,僅略高于2004年的4.8 d和2011年的5.4 d。
圖2 廣東省1951—2020年年降水量歷年變化(a)和2020年降水量距平百分率(%)分布(b)
2020年內(nèi)降水階段性變化明顯,除2、3和9月偏多外,其余月份均正常至偏少10% ~93%,其中7和11月廣東省平均降水量分別為68.7和2.8 mm,分別較常年同期偏少71%和93%,還有17和13個(gè)縣(市)降水量創(chuàng)下歷史同期最少紀(jì)錄。4月上旬廣東省開汛,開汛時(shí)間正常(常年4月6日),“龍舟水”(5月21日—6月20日)期間廣東省平均降水量379.3 mm,較常年同期(317.5 mm)偏多19%,較2019年(383.7 mm)偏少4.4 mm,為2009年以來第2多,其中龍門、佛岡為本站歷史同期最多。
2020年廣東省平均日照時(shí)數(shù)1 766.5 h,與常年(1 755.1 h)相近,較2019年(1 749.0 h)偏多17.5 h。年日照時(shí)數(shù)各地分布不均,其中清遠(yuǎn)北部和韶關(guān)西北部介于1 192.4~1 500.0 h,湛江南部、茂名北部、深圳大部、惠州南部、河源東南部、汕尾-揭陽(yáng)-汕頭一帶以及潮州南部等地1 900.0~2 426.4 h,其余地區(qū)在1 500.0~1 900.0 h。與常年相比,除湛江南部、茂名北部、揭陽(yáng)南部、河源東南部、云浮郁南、清遠(yuǎn)連州、汕頭南澳等地偏多10% ~21%外,其余地區(qū)正常至偏少10%~17%。
2020年,西北太平洋和南海共有23個(gè)臺(tái)風(fēng)生成,生成個(gè)數(shù)較常年(26個(gè))偏少3個(gè),其中有4個(gè)臺(tái)風(fēng)(“鸚鵡”、“米克拉”、“海高斯”和“浪卡”)登陸或嚴(yán)重影響廣東省,較常年(5.3個(gè))偏少1.3個(gè)(圖3)。
圖3 2020年登陸或嚴(yán)重影響廣東的熱帶氣旋路徑圖
初臺(tái)“鸚鵡”于6月14日08:50(北京時(shí),下同)在陽(yáng)江海陵島登陸,較常年平均初臺(tái)日期(6月25日)偏早11 d?!昂8咚埂庇?月19日06:00以臺(tái)風(fēng)級(jí)在珠海金灣區(qū)登陸,登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力35 m/s(12級(jí)),中心最低氣壓970 hPa,造成珠海、江門、茂名、韶關(guān)等地共6.27萬人受災(zāi),農(nóng)作物受災(zāi)面積12.34×103hm2,直接經(jīng)濟(jì)損失4.24億元。隨著2019年秋季厄爾尼諾事件的發(fā)生,西太平洋副熱帶高壓異常偏強(qiáng)、面積偏大,對(duì)流活動(dòng)受到抑制,缺乏臺(tái)風(fēng)生成的必要條件;同時(shí),由于副熱帶高壓異常導(dǎo)致其南側(cè)廣闊西太平洋和南海海域?yàn)閺?qiáng)勁的偏東風(fēng)所控制,季風(fēng)槽難以在西太平洋和南海形成,導(dǎo)致南海及菲律賓以東熱帶洋面對(duì)流云團(tuán)活動(dòng)也較常年同期偏弱,不利于臺(tái)風(fēng)生成,因此,南海和西太平洋出現(xiàn)1951年以來首次7月“空臺(tái)”。而與之形成對(duì)比的是,10和11月有8個(gè)臺(tái)風(fēng)在南?;顒?dòng),海面大風(fēng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年臺(tái)風(fēng)共造成廣東省6.93萬人受災(zāi),人員“零死亡”,農(nóng)作物受災(zāi)面積13.34×103hm2,直接經(jīng)濟(jì)損失4.29億元。
2020年,廣東省共出現(xiàn)23次大范圍強(qiáng)降水天氣過程,汛期(4—9月)共出現(xiàn)19次強(qiáng)降水過程?!褒堉鬯逼陂g共出現(xiàn)4次強(qiáng)降水過程,其中5月21—22日出現(xiàn)了2020年第一場(chǎng)“龍舟水”,粵北、珠三角和粵東市縣出現(xiàn)暴雨到大暴雨,廣州、東莞、惠州和深圳出現(xiàn)250 mm以上的特大暴雨,廣州黃埔區(qū)的最大1 h降水量(167.8 mm)、最大3 h降水量(288.5 mm)和東莞市最大3 h降水量(351.0 mm)均超過當(dāng)?shù)貧v史極值,造成廣東30.43萬人受災(zāi),因氣象災(zāi)害死亡3人(另有4人因次生地質(zhì)災(zāi)害死亡),直接經(jīng)濟(jì)損失9.31億元。6月5—9日,廣東省出現(xiàn)了2020年最強(qiáng)的降水過程,同時(shí)也是廣東省2005年以來遭遇的最強(qiáng)一次“龍舟水”過程,除湛江以外大部分市縣都出現(xiàn)了暴雨以上降水,清遠(yuǎn)、韶關(guān)、廣州、惠州、深圳、珠海等市先后出現(xiàn)特大暴雨,多地降水突破歷史極值,其中清遠(yuǎn)市的最大1 h降水量(121.9 mm)、最大3 h降水量(251.4 mm)、最大6 h降水量(306.5 mm)和韶關(guān)市的最大24 h降水量(549.9 mm)均突破當(dāng)?shù)貧v史極值,造成廣東57.74萬人受災(zāi),直接經(jīng)濟(jì)損失39.72億元,5人因次生地質(zhì)災(zāi)害死亡。
據(jù)統(tǒng)計(jì),全年暴雨洪澇導(dǎo)致廣東89.99萬人受災(zāi),因氣象災(zāi)害死亡3人,緊急轉(zhuǎn)移安置7.74萬人;倒塌房屋1 842間,嚴(yán)重?fù)p壞房屋811間;農(nóng)作物受災(zāi)面積59.20×103hm2,其中絕收7.81×103hm2;直接經(jīng)濟(jì)損失49.82億元。
2020年5—9月廣東省共出現(xiàn)8次大范圍的高溫過程,分別出現(xiàn)在5月4—5日,6月12—13日,6月20日—7月1日,7月5—7、11—30日,8月8—10、22—25日,8月28日—9月3日,其中7月11—30日,受副高持續(xù)控制,廣東省出現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)20 d的大范圍高溫天氣,大部分地區(qū)最高氣溫介于35~39℃,全省平均最高氣溫高達(dá)37.7℃,始興、大埔、普寧等15個(gè)縣(市)出現(xiàn)最高氣溫超過39℃的酷熱天氣,有8個(gè)縣(市)最高氣溫破(平)當(dāng)?shù)貧v史紀(jì)錄(圖4)。
圖4 廣東省2020年8次大范圍高溫過程高溫站數(shù)和全省平均最高氣溫變化
2020年廣東降水階段性偏少,氣象干旱呈階段性發(fā)展態(tài)勢(shì)。1月1—24日,廣東省平均降水量?jī)H1.9 mm,較常年同期(34.0 mm)偏少94%,秋冬連旱持續(xù)發(fā)展;24日起,強(qiáng)冷空氣攜雨入粵,氣象干旱才得到逐步緩解。2月14—15日,受西風(fēng)槽、鋒面和切變線影響,廣東出現(xiàn)明顯的降水過程,氣象干旱基本解除;2月24日起粵東沿海及雷州半島由于溫高雨少旱情再度發(fā)展。到5月上旬,旱情發(fā)展為最重;5月下旬進(jìn)入“龍舟水”季節(jié)后,粵東旱情得到了有效緩解,但雷州半島氣象干旱仍持續(xù),直至6月15日臺(tái)風(fēng)“鸚鵡”帶來的降雨短時(shí)緩解了雷州半島的旱情。7月高溫少雨天氣導(dǎo)致氣象干旱迅速發(fā)展,7月30日達(dá)到峰值,廣東普遍出現(xiàn)中到重旱,6站特旱。8到9月中旬,受臺(tái)風(fēng)“森拉克”、“海高斯”和西南季風(fēng)等影響,廣東出現(xiàn)了8輪大范圍強(qiáng)降雨過程,氣象干旱在9月中旬后緩解。10月下旬起廣東氣象干旱又開始露頭。進(jìn)入11月后,降水持續(xù)偏少,氣象干旱再次發(fā)展,11月1日—12月31日廣東省平均降水量較常年同期偏少85%,廣東再現(xiàn)12個(gè)縣(市)特旱、47個(gè)縣(市)重旱的大面積旱情,氣象干旱仍在持續(xù)發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年廣東省有23.14萬人遭受干旱災(zāi)害,因旱需生活救助人口6 300人,農(nóng)作物受災(zāi)面積11.6×103hm2,成災(zāi)面積6.1×103hm2,直接經(jīng)濟(jì)損失0.35億元。
2020年廣東冷空氣活動(dòng)頻繁。1月24—31日,正值春節(jié)假期,強(qiáng)冷空氣攜雨入粵,廣東各地過程降溫8~14℃,其中30和31日早晨,廣東出現(xiàn)較大范圍5℃及以下低溫天氣,中北部的部分市縣出現(xiàn)霜凍,清遠(yuǎn)連山等局地出現(xiàn)冰凍,30日連山出現(xiàn)廣東省極端最低氣溫-1.3℃。2月14—17日,廣東出現(xiàn)了一次寒潮天氣過程,粵北高寒山區(qū)出現(xiàn)了雨夾雪和雪,連州、大埔、連南等9個(gè)縣(市)的過程最低氣溫低于5℃。2020年12月29日—2021年1月2日,廣東出現(xiàn)了一次“氣溫下降急、海陸風(fēng)力大、降水不明顯”的寒潮天氣過程:廣東自北向南出現(xiàn)急劇降溫,大部分縣(市)氣溫24 h降幅達(dá)10~15℃,共有59個(gè)縣(市)的冷空氣達(dá)到寒潮級(jí)別,25個(gè)縣(市)達(dá)到強(qiáng)冷空氣級(jí)別,其中粵北市縣出現(xiàn)0~5℃的低溫及冰凍,高寒山區(qū)最低氣溫達(dá)-5~-3℃,珠三角和粵東市縣普遍低于5℃。1月1日早晨韶關(guān)仁化出現(xiàn)過程最低氣溫-3.3℃,2日早晨廣州市區(qū)出現(xiàn)最低氣溫4.5℃;廣東省大部分市縣出現(xiàn)6~8級(jí)大風(fēng),沿海海面風(fēng)力達(dá)8~9級(jí)、陣風(fēng)10~11級(jí);但該次冷空氣過程,廣東降水不明顯,僅29日夜間粵北山區(qū)出現(xiàn)了小雨(雪),其余時(shí)段天氣干晴。
根據(jù)廣東省閃電定位網(wǎng)監(jiān)測(cè),2020年廣東省共發(fā)生云對(duì)地閃電199萬次,其中廣州發(fā)生云對(duì)地閃電23萬次。從逐月分布看,雷電活動(dòng)主要集中在5—9月,其中5月最多,6月次之,而1、10、11和12月基本沒有雷電發(fā)生。從日分布看,雷電活動(dòng)頻繁時(shí)段主要分布在13:00—21:00,其中15:00—17:00是峰值時(shí)段。從空間分布看,地閃密度高值區(qū)域主要分布在珠三角地區(qū)。2020年廣東省平均閃電密度為10.95次/(km2·年),其中廣州達(dá)31.20次/(km2·年)。
2020年廣東省平均灰霾日數(shù)為13.3 d,較近30年平均值偏少27.8 d,為1980年以來最少。其中,1月平均灰霾日數(shù)最多,為3.6 d;6、7月沒有出現(xiàn)灰霾天氣。
2020年廣東省平均氣溫22.8℃,較常年偏高0.9℃,與2019年并列為1951年有氣象記錄以來最高;7月“空臺(tái)”導(dǎo)致廣東高溫日數(shù)偏多,且為歷史最多;年末寒潮帶來10~15℃的24 h降溫;廣東省平均年降水量1 505.2 mm,較常年偏少16%;廣東在4月上旬開汛,開汛時(shí)間正常;年內(nèi)暴雨偏少,但極端性強(qiáng);“龍舟水”期間降水量為2009年以來次多,其中5月下旬及6月上旬的兩場(chǎng)強(qiáng)降水過程,共16站次降水量突破當(dāng)?shù)貧v史極值,造成局地洪澇災(zāi)害;西北太平洋和南海臺(tái)風(fēng)生成個(gè)數(shù)偏少,有4個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸或嚴(yán)重影響廣東,較常年偏少1.3個(gè),總體影響輕:初臺(tái)“鸚鵡”于6月14日登陸陽(yáng)江,較常年平均初臺(tái)日期(6月25日)偏早11 d;降水階段性偏少明顯,氣象干旱階段性嚴(yán)重;2020年廣東省灰霾日數(shù)再創(chuàng)近40年新低。
2020年廣東省總體氣候特征是氣溫高,高溫天氣多;降水總體偏少,階段性明顯;開汛正常,“龍舟水”雨量為2009年以來次多,暴雨極端性強(qiáng),局部洪澇重;初臺(tái)早、臺(tái)風(fēng)少、總體影響小;氣象干旱階段性嚴(yán)重;年末寒潮致大幅降溫。2020年各種氣象災(zāi)害造成廣東省的死亡人數(shù)和直接經(jīng)濟(jì)損失明顯低于近10年平均值,死亡人數(shù)甚至為近10年最少,直接經(jīng)濟(jì)損失為近5年最低。總體而言,2020年廣東氣候年景屬于好。
致謝:特別感謝廣東省氣象公共安全技術(shù)支持中心殷啟元、莊燕洵及廣東省生態(tài)氣象中心洪瑩瑩分別提供雷電和灰霾數(shù)據(jù)!