陳 峪 王 凌 趙俊虎，2 張穎嫻 趙珊珊 李 威 鄒旭愷姜允迪 石 帥 洪潔莉 韓榮青 王有民 侯 威 朱曉金代潭龍 蔡雯悅 郭艷君 鐘海玲 王啟祎

1 國(guó)家氣候中心，北京 100081 2 南京信息工程大學(xué)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心，南京 210044

提 要： 2021年，我國(guó)暖濕氣候特征明顯，全國(guó)年平均氣溫為1951年以來(lái)最高，四季氣溫皆偏高；全國(guó)平均年降水量偏多，冬季偏少、春夏秋三季偏多。華南前汛期、西南雨季和梅雨季表現(xiàn)為開(kāi)始晚、結(jié)束早、降水量少的特征，華北雨季、東北雨季和華西秋雨呈現(xiàn)開(kāi)始早、結(jié)束晚、降水量多的特征，華西秋雨降水量為1961年以來(lái)最多。2021年，我國(guó)澇重于旱。汛期暴雨過(guò)程強(qiáng)度大、極端性顯著，河南特大暴雨影響重，秋季北方多雨，暴雨洪澇造成的直接經(jīng)濟(jì)和人員損失偏重；干旱呈階段性和區(qū)域性特點(diǎn)，影響總體偏輕；臺(tái)風(fēng)、風(fēng)雹、低溫冷凍害和雪災(zāi)等氣象災(zāi)害損失均偏輕。

引 言

受地理位置、地形地貌等因素影響，中國(guó)氣候類型復(fù)雜多樣，季風(fēng)氣候和大陸性氣候并存，形成了我國(guó)四季分明、降水時(shí)空分布不均且集中度高,氣候的區(qū)域性和季節(jié)性差異明顯以及年際變化大等特點(diǎn)(鄭國(guó)光等，2019)。氣候的復(fù)雜性使得我國(guó)成為世界上災(zāi)害性天氣氣候的多發(fā)區(qū)，也是世界上受氣象災(zāi)害威脅最嚴(yán)重的國(guó)家之一(國(guó)家氣候中心，2018)。在氣候變化背景下，我國(guó)極端天氣氣候事件頻發(fā)，影響日趨嚴(yán)重(秦大河等，2015)。近年來(lái)，隨著新的觀測(cè)數(shù)據(jù)集的應(yīng)用和分析方法的完善，對(duì)我國(guó)氣溫、降水和極端事件等的變化事實(shí)取得了新的認(rèn)知，如中國(guó)區(qū)域20世紀(jì)是過(guò)去二千年歷史最暖百年之一，中國(guó)年降水總體呈增加趨勢(shì)，中國(guó)區(qū)域極端熱天顯著增多、極端冷天顯著減少等(巢清塵等，2020)；雨日方面，中國(guó)降水日數(shù)呈顯著減少趨勢(shì)但暴雨站日數(shù)呈增加趨勢(shì)(中國(guó)氣象局氣候變化中心，2021)。

利用最新的氣象資料，對(duì)我國(guó)的氣候狀況、重大天氣氣候事件及其對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響等進(jìn)行總結(jié)和分析(代潭龍等，2021；李瑩等，2020；周星妍等，2019；馮愛(ài)青等，2018)，可及時(shí)了解我國(guó)氣候狀況及其變化的新特點(diǎn)，為氣候與氣候變化研究提供新事實(shí)，為科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)提供新依據(jù)。本文綜合分析了2021年中國(guó)主要?dú)庀笠貢r(shí)空變化特征和重大災(zāi)害性天氣氣候事件及其影響，對(duì)導(dǎo)致我國(guó)2021年氣候異常的熱帶海洋和熱帶對(duì)流以及大氣環(huán)流進(jìn)行了歸因分析。

本文所用氣象資料主要來(lái)自國(guó)家氣象信息中心，所涉及氣象災(zāi)情數(shù)據(jù)主要來(lái)自中華人民共和國(guó)應(yīng)急管理部。氣象資料為中國(guó)2 400多個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站的逐日觀測(cè)資料，資料年代為1951—2021年，氣象要素為平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫和降水量等，天氣現(xiàn)象資料包括沙塵、冰雹等。常年值(即氣候平均值)采用1981—2010年30年的平均值，部分氣象要素或天氣氣候事件采用多年平均值代替常年值。

1 基本氣候概況

1.1 氣 溫

2021年為我國(guó)歷史最暖年。全國(guó)平均氣溫為10.53℃，較常年偏高1.0℃，為1951年以來(lái)歷史最高(圖1)，此前最暖的兩年分別是2007年(10.45℃)和2017年(10.42℃)；從月際變化看，僅11月氣溫正常，其余各月均為偏高，其中2月和9月均為歷史同期最高，分別較常年同期偏高2.9℃和1.6℃。從空間分布看，除新疆和貴州局地偏低外，我國(guó)其余地區(qū)氣溫普遍偏高0.5～2.0℃(圖2)。從各省(自治區(qū)、直轄市)平均氣溫看，河南、湖北、湖南、江西、安徽、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西、寧夏氣溫均為歷史最高，云南、山東和上海為次高。

圖1 1951—2021年中國(guó)年平均氣溫歷年變化Fig.1 Variation of annual mean temperature over China during 1951-2021

圖2 2021年中國(guó)年平均氣溫距平分布Fig.2 Annual mean temperature anomalies over China in 2021

基于全國(guó)四季氣溫評(píng)價(jià)方法(陳峪等，2017)，結(jié)果表明：冬季(2020年12月至2021年2月)和秋季(9—11月)為偏高等級(jí)，春季(3—5月)和夏季(6—8月)為明顯偏高等級(jí)。冬季，全國(guó)平均氣溫為-2.5℃，較常年同期偏高0.8℃，但表現(xiàn)為前冬異常偏冷、后冬異常偏暖的冷暖劇烈轉(zhuǎn)換特征(韓榮青等，2021)；春季，全國(guó)平均氣溫為11.6℃，偏高1.1℃，為1961年以來(lái)歷史同期第四高，列前三的年份分別是2018年、2008年和2016年；夏季，全國(guó)平均氣溫為21.7℃，偏高0.8℃；秋季，全國(guó)平均氣溫為10.6℃，偏高0.7℃。

2021年，我國(guó)極端高溫事件和極端低溫事件均呈多發(fā)態(tài)勢(shì)。極端高溫事件站次比為0.33，分別較常年和2020年偏多0.21和0.11；極端低溫事件站次比為0.34，分別較常年和2020年偏多0.18和0.31。全國(guó)共有364個(gè)站日最高氣溫達(dá)到極端事件監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中，云南元江(44.1℃)、四川富順(41.5℃)等62個(gè)站日最高氣溫創(chuàng)歷史新高；連續(xù)高溫日數(shù)達(dá)到極端事件監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的有222個(gè)站，其中，海南澄邁(26 d)、廣西三江(22 d)等32個(gè)站突破歷史極值；610個(gè)站日最低氣溫達(dá)到極端事件監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中，內(nèi)蒙古太仆寺旗(-37.5℃)、河北康保(-37.4℃)等59個(gè)站突破歷史極值；540個(gè)站日降溫幅度達(dá)到極端事件監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中，吉林舒蘭(19.7℃)、江西永新(19.7℃)等133個(gè)站突破歷史極值。

1.2 降 水

2021年，全國(guó)平均降水量為672.1 mm，較常年偏多6.7%，為1951年以來(lái)第十二多，也是2012年以來(lái)連續(xù)第十個(gè)多雨年(圖3)。四季中，僅冬季降水量較常年同期偏少24%，春夏秋三季均偏多，其中秋季降水量偏多33%，是1951年以來(lái)的最大值。降水階段性變化明顯，2月、5月和7—11月降水量偏多，其中10月偏多45.4%；1月、3—4月、6月和12月降水量偏少，其中1月偏少56.6%。

圖3 1951—2021年中國(guó)平均年降水量歷年變化Fig.3 Variation of annual precipitation over China during 1951-2021

從空間分布看，我國(guó)中東部地區(qū)降水呈“北多南少”分布，內(nèi)蒙古東部、黑龍江西部和北部、吉林西部、遼寧大部、京津冀大部、山東、河南大部、山西南部、陜西中部和南部及湖北西北部、四川東北部、重慶北部、青海西南部、西藏西部、新疆西南部等地降水量偏多20%～100%，內(nèi)蒙古西部、云南西部和北部、廣西東南部、廣東大部、福建南部等地偏少20%～50%(圖4)。我國(guó)北方地區(qū)平均年降水量為歷史次多，僅次于最多的1964年；全國(guó)降水偏多的24個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)中，北方有14個(gè)，其中天津、河北、北京、山西、陜西、河南均為1961年以來(lái)最多，山東為歷史次多。長(zhǎng)江、黃河南北兩個(gè)流域的降水也顯示出“北多南少”的分布特征，黃河流域年降水量偏多38.7%，為歷史第二多，長(zhǎng)江流域年降水量偏多5.6%，僅列歷史第十九位。

圖4 2021年中國(guó)年降水量距平百分率分布Fig.4 Percentage of annual precipitation anomalies over China in 2021

2021年，我國(guó)降水(日降水量≥0.1 mm)日數(shù)呈北方大部偏多、南方大部偏少的空間分布特征。從全國(guó)整體來(lái)看，全國(guó)平均降水日數(shù)較常年偏少2 d，但強(qiáng)降水多，全國(guó)暴雨(日降水量≥50.0 mm)站日數(shù)較常年偏多26.9%，為1961年以來(lái)次多，僅少于2016年。我國(guó)強(qiáng)降水(暴雨)日數(shù)增多趨勢(shì)依然延續(xù)(中國(guó)氣象局氣候變化中心，2021)，區(qū)域變化特征亦類似。以長(zhǎng)江流域?yàn)槔?961年以來(lái)，長(zhǎng)江流域降水日數(shù)呈顯著減少趨勢(shì)，2021年長(zhǎng)江流域平均降水日數(shù)為143.7 d，較常年偏少1.2 d，為歷史第十八少；暴雨日數(shù)則呈增加趨勢(shì)，2021年暴雨日數(shù)為3.8 d，為歷史第九多。

2021年，全國(guó)日降水量極端事件站次比為0.15，較常年偏多0.05；連續(xù)降水日數(shù)極端事件站次比為0.37，較常年偏多0.24，為1961年以來(lái)歷史第二多。全國(guó)有305個(gè)站日降水量達(dá)到極端事件監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中河南鄭州、新密等64個(gè)站突破歷史極值；83個(gè)站連續(xù)降水量突破歷史極值，647個(gè)站連續(xù)降水日數(shù)達(dá)到極端事件監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中98個(gè)站突破歷史極值。

華南前汛期于4月26日開(kāi)始，7月2日結(jié)束，雨季長(zhǎng)度為67 d，總降水量為494.6 mm；與常年相比，開(kāi)始偏晚20 d(劉蕓蕓和高輝，2021)，結(jié)束偏早4 d，雨季長(zhǎng)度偏短24 d，降水量偏少31%。西南雨季于6月4日開(kāi)始，10月4日結(jié)束，雨季長(zhǎng)度為122 d，總降水量為634.5 mm；與常年相比，開(kāi)始偏晚9 d，結(jié)束偏早10 d，雨季偏短19 d，降水量偏少15%。梅雨季于6月9日開(kāi)始，7月11日出梅，雨季長(zhǎng)度為32 d，梅雨量為267.2 mm；與常年相比，入梅偏晚1 d，出梅偏早7 d，雨季偏短8 d，梅雨量偏少22%。7月12日華北雨季開(kāi)始，至9月9日結(jié)束，雨季持續(xù)59 d，降水量為276.4 mm；與常年相比，開(kāi)始偏早6 d，結(jié)束偏晚22 d，雨季偏長(zhǎng)28 d，為1961年以來(lái)第二長(zhǎng)，降水量偏多103%，為1961年以來(lái)第三多。東北雨季于6月5日開(kāi)始，8月29日結(jié)束，雨季長(zhǎng)度為85 d，降水量為364.3 mm；與常年相比，開(kāi)始偏早17 d，結(jié)束偏晚4 d，雨季偏長(zhǎng)21 d，降水量偏多23%。8月23日華西秋雨開(kāi)始，至11月8日結(jié)束，雨季持續(xù)77 d，降水量為379.9 mm；與常年相比，開(kāi)始偏早8 d，結(jié)束偏晚7 d，雨季偏長(zhǎng)15 d，降水量偏多87%，為1961年以來(lái)最多。

1.3 熱帶海洋和熱帶對(duì)流

圖5 2019—2021年區(qū)海溫指數(shù)及南方濤動(dòng)指數(shù)(SOI)逐月演變Fig.5 Monthly variation of sea surface temperature index of and SOI during 2019-2021

2021年熱帶對(duì)流活動(dòng)中心表現(xiàn)為階段性變化特征，1—4月強(qiáng)對(duì)流活動(dòng)的中心位于赤道西太平洋，5月東傳至日界線附近的赤道中太平洋，6月之后基本維持在赤道西太平洋。熱帶對(duì)流活動(dòng)總體與海表溫度的發(fā)展演變相對(duì)應(yīng)。

1.4 大氣環(huán)流

冬季，東亞冬季風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)為-0.53，總體偏弱；西伯利亞高壓強(qiáng)度指數(shù)為-0.05，接近常年。東亞冬季風(fēng)前冬偏強(qiáng)、后冬偏弱特征顯著。2020年12月至2021年1月上旬，東亞冬季風(fēng)和西伯利亞高壓強(qiáng)度均明顯偏強(qiáng)，2021年1月中旬開(kāi)始轉(zhuǎn)弱，并持續(xù)到2月底。烏拉爾山阻塞高壓和東亞槽活動(dòng)也呈現(xiàn)前冬偏強(qiáng)、后冬偏弱的特征。東亞冬季風(fēng)環(huán)流系統(tǒng)季節(jié)內(nèi)轉(zhuǎn)折，主導(dǎo)了我國(guó)2020/2021年冬季氣候“前冬冷干、后冬暖濕”的變化(韓榮青等，2021)。

夏季，西北太平洋副熱帶高壓(以下簡(jiǎn)稱副高)強(qiáng)度指數(shù)為1961年以來(lái)歷史同期第四強(qiáng)，前三強(qiáng)分別是2010年、2017年和2020年；副高表現(xiàn)為強(qiáng)度偏強(qiáng)、面積偏大、西伸脊點(diǎn)位置偏西的特點(diǎn)。從逐日監(jiān)測(cè)來(lái)看，副高脊線位置季節(jié)內(nèi)變化明顯(圖6)。6月上旬至中旬前期位置較常年同期略偏北，6月中旬后期至下旬轉(zhuǎn)為偏南，7月中旬迅速北跳，導(dǎo)致江淮流域入梅和出梅均偏早、梅雨量偏少，華北雨季開(kāi)始偏早；7月底至8月中旬，副高脊線明顯南落且長(zhǎng)時(shí)間維持，導(dǎo)致長(zhǎng)江流域發(fā)生持續(xù)的“倒黃梅”天氣(趙俊虎等，2022)。

圖6 2021年夏季副高脊線位置及距平逐日演變Fig.6 Daily variations of subtropical ridge line and its anomaly in summer 2021

5月第6候南海夏季風(fēng)爆發(fā)，較常年偏晚1候；9月第4候南海夏季風(fēng)結(jié)束，較常年偏早2候；南海夏季風(fēng)強(qiáng)度較常年偏弱，強(qiáng)度指數(shù)為-0.81。從時(shí)間演變看，6月第1候至8月第2候南海夏季風(fēng)總體偏強(qiáng)，8月第3候至9月第4候強(qiáng)度總體偏弱。東亞副熱帶夏季風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)為0.33，較常年偏強(qiáng)。

5月，中國(guó)東部多雨帶主要位于華南北部至長(zhǎng)江中下游一帶。6月中旬，隨著南海夏季風(fēng)爆發(fā)，雨帶推進(jìn)至江淮流域，江南、長(zhǎng)江中下游和江淮地區(qū)先后于9日、10日和13日入梅，梅雨季節(jié)開(kāi)始。隨著東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)一步北推，副高脊線北抬至25°N以北， 7月11日梅雨季結(jié)束(圖7)。7月12日，華北雨季開(kāi)始；8月，副高脊線再次南落并維持，長(zhǎng)江流域發(fā)生“倒黃梅”天氣；8月下旬至10月上旬，副高脊線再次北抬并穩(wěn)定維持，副高持續(xù)偏北、熱帶西太平洋對(duì)流活動(dòng)持續(xù)異?；钴S使得來(lái)自西北太平洋和印度洋的暖濕氣流異常強(qiáng)盛，加上中高緯冷空氣活動(dòng)頻繁，致使雨帶長(zhǎng)時(shí)間滯留在北方地區(qū)，造成嚴(yán)重秋汛。9月第1候至10月第4候，南海地區(qū)大氣高溫高濕狀態(tài)維持。從10月第5候開(kāi)始，南海地區(qū)大氣熱力性質(zhì)發(fā)生改變，夏季風(fēng)撤離南海地區(qū)。

圖7 2021年5—10月110°～120°E平均候降水量緯度-時(shí)間剖面Fig.7 Latitude-time cross-section of pentad average precipitation across 110°-120°E from May to October in 2021

2 主要天氣氣候事件及影響

2.1 暴雨洪澇

2021年汛期，暴雨過(guò)程強(qiáng)度大、極端性顯著，河南等地暴雨災(zāi)害嚴(yán)重；秋季，北方多雨，黃河流域秋汛明顯。

5月30日至6月2日，華南大部遭遇強(qiáng)降雨天氣，廣東中東部出現(xiàn)暴雨到大暴雨，惠州、河源、汕尾和揭陽(yáng)等局地出現(xiàn)特大暴雨，惠州龍門縣龍華鎮(zhèn)最大3 h降水量達(dá)400.9 mm，突破廣東省歷史極值；廣東多地出現(xiàn)嚴(yán)重內(nèi)澇，多所學(xué)校停課。

7月15—22日，華北中部和南部、黃淮西部和南部出現(xiàn)強(qiáng)降雨過(guò)程，河北南部、河南西部和北部累計(jì)降水量超過(guò)250 mm。鄭州最大小時(shí)降水量達(dá)201.9 mm，超過(guò)此前我國(guó)大陸地區(qū)小時(shí)降水量氣象觀測(cè)記錄。極端暴雨導(dǎo)致河南鄭州、鶴壁、新鄉(xiāng)、安陽(yáng)等地發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)澇，交通、電力、供水等受到嚴(yán)重影響，并造成重大人員傷亡和巨大經(jīng)濟(jì)損失。

秋季，我國(guó)北方多雨，東北南部至西北東部一帶降水量較常年同期偏多1倍以上，北京、天津、河北、陜西和山西5省(直轄市)秋季降水量均為1961年以來(lái)最多。9—10月，黃河中游出現(xiàn)5次區(qū)域暴雨過(guò)程，黃河出現(xiàn)嚴(yán)重秋汛。9月24—26日，四川盆地、西北地區(qū)東部至華北、黃淮一帶出現(xiàn)暴雨過(guò)程，陜西南部、河南北部等地降水量超過(guò)100 mm；27日，15時(shí)黃河潼關(guān)站發(fā)生年內(nèi)第一號(hào)洪水，21時(shí)黃河花園口站發(fā)生年內(nèi)第二號(hào)洪水，黃河支流渭河發(fā)生的洪水為1935年以來(lái)同期最大，伊洛河、沁河發(fā)生1950年以來(lái)同期最大洪水。10月2—7日，陜西中部、山西南部、河北南部等地降水量為100～200 mm，山西、陜西局地超過(guò)200 mm，山西全省平均降水量為119.5 mm，是常年10月降水量(31.4 mm)的3.8倍；受持續(xù)降水影響，6—7日陜西有11條河流出現(xiàn)超警戒洪峰，7日潼關(guān)水文站出現(xiàn)1979年以來(lái)的最大洪水。

2.2 干 旱

2021年，江南和華南的秋冬連旱、云南的秋冬春夏連旱、西北東部和華北西部的夏秋連旱以及華南春夏秋頻發(fā)的階段性干旱等較為明顯，給部分地區(qū)的農(nóng)業(yè)、水資源及人畜飲水等造成不利影響，但干旱影響總體偏輕。

2020年11月上旬至2021年2月上旬，江南和華南大部地區(qū)降水量不足50 mm，較常年同期偏少5～8成，其中廣西大部、廣東東南部等地偏少8成以上，加之同期氣溫偏高，普遍出現(xiàn)中到重度氣象干旱，湖南、廣西、廣東部分地區(qū)出現(xiàn)特旱。

2020年11月至2021年6月，云南省平均降水量為1961年以來(lái)歷史同期最少，云南中北部地區(qū)降水量偏少5成以上，持續(xù)少雨導(dǎo)致氣象干旱不斷發(fā)展，4月上旬全省出現(xiàn)中到重度氣象干旱，滇東、滇西、滇北的部分地區(qū)出現(xiàn)特旱。

3月下旬至12月中旬，華南中東部降水量較常年同期偏少2～5成，階段性氣象干旱頻發(fā)。其中，3月下旬至5月上旬、5月中旬至6月下旬、7月上旬至8月中旬、8月下旬至10月上旬等時(shí)段干旱明顯；11月至12月上旬末，華南部分地區(qū)再度少雨干旱。

7月上旬至9月上旬，西北東部、華北西部持續(xù)少雨，山西、陜西北部、甘肅東部、寧夏等地降水量偏少2～5成，加之氣溫明顯偏高，氣象干旱不斷發(fā)展。8月中旬末，上述大部地區(qū)氣象干旱達(dá)到中到重度等級(jí)，其中陜西中部、甘肅東部、寧夏南部出現(xiàn)特旱。

2.3 臺(tái) 風(fēng)

2021年，西北太平洋和南海生成和登陸我國(guó)的臺(tái)風(fēng)(中心附近最大風(fēng)力≥8級(jí))均偏少；臺(tái)風(fēng)造成的死亡人口和直接經(jīng)濟(jì)損失均少于1991—2020年均值。全年生成臺(tái)風(fēng)22個(gè)，較常年偏少3.5個(gè)；登陸臺(tái)風(fēng)5個(gè)，較常年偏少2.2個(gè)。初臺(tái)登陸時(shí)間偏晚31 d，終臺(tái)登陸偏晚7 d。登陸臺(tái)風(fēng)的最大風(fēng)速平均為27.6 m·s-1，較常年(30.7 m·s-1)偏弱。

臺(tái)風(fēng)煙花是1949年以來(lái)首個(gè)在浙江兩次登陸(7月25日和26日)的臺(tái)風(fēng)。“煙花”移動(dòng)速度慢，登陸后一路影響浙江、上海、江蘇、安徽、山東、河南、河北、天津、北京、遼寧等10個(gè)省(直轄市)，累計(jì)影響時(shí)長(zhǎng)達(dá)95 h，成為1949年以來(lái)在我國(guó)陸上滯留時(shí)間最長(zhǎng)的臺(tái)風(fēng)。受其影響，我國(guó)中東部沿海地區(qū)風(fēng)雨持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、累計(jì)降水量大，浙江余姚大嵐鎮(zhèn)丁家畈降水量達(dá)1 034 mm。

10月8日和13日，臺(tái)風(fēng)獅子山和臺(tái)風(fēng)圓規(guī)一周內(nèi)相繼登陸海南瓊海，對(duì)海南省及粵港澳地區(qū)交通、旅游等造成影響，但同時(shí)緩解了旱情和高溫天氣?！蔼{子山”具有近海生成、移速較慢、外圍風(fēng)力大、風(fēng)雨影響時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)；4—10日，海南多個(gè)市(縣)累計(jì)降水量超過(guò)500 mm，臨高、昌江日降水量突破當(dāng)?shù)?0月歷史極值，7—11日，廣東中南部出現(xiàn)大范圍持續(xù)性強(qiáng)降水，全省平均降水量超過(guò)100 mm，局地最大累計(jì)降水量近700 mm?！皥A規(guī)”是自2016年以來(lái)登陸海南的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，具有移速快、路徑穩(wěn)定、影響范圍廣的特點(diǎn)；10月12—14日，粵東、珠三角南部和粵西等地出現(xiàn)大到暴雨、局部大暴雨，海南省局地累計(jì)降水量超過(guò)300 mm。

臺(tái)風(fēng)雷伊在其鼎盛期中心最大風(fēng)力達(dá)17級(jí)(58 m·s-1)，中心最低氣壓為925 hPa，是影響南海最晚的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，也是直接襲擊我國(guó)南沙群島的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。受其影響，12月17—20日，南沙群島、西沙群島、中沙群島出現(xiàn)8～10級(jí)陣風(fēng)、局地為11～13級(jí)，海南文昌等9個(gè)市(縣)降水量超過(guò)50 mm，局地超過(guò)100 mm，三沙市共有5個(gè)島礁出現(xiàn)50 mm以上降水，其中3個(gè)超過(guò)100 mm，美濟(jì)礁最大為177.8 mm。臺(tái)風(fēng)降水對(duì)緩解華南地區(qū)的干旱十分有利。

2.4 高 溫

2021年，我國(guó)高溫(日最高氣溫≥35.0℃)日數(shù)為1961年以來(lái)第二多，全國(guó)平均為12.0 d，較常年偏多4.3 d(圖8)，歷史最多為2017年的12.1 d。江南大部、華南及新疆南部等地年高溫日數(shù)為30～60 d，較常年偏多10～30 d；江西南部、湖南南部及廣東中部和東部高溫日數(shù)超過(guò)60 d，較常年偏多30～50 d。湖南、廣東、廣西高溫日數(shù)分別為51.6、42.9和40.2 d，均為1961年以來(lái)最多。年內(nèi)發(fā)生9次區(qū)域性高溫過(guò)程，比常年偏多5次，為1961年以來(lái)最多。

圖8 1961—2021年中國(guó)平均高溫日數(shù)歷年變化Fig.8 Variation of annual high temperature days over China during 1961-2021

7月20日至8月9日，我國(guó)中東部及新疆、內(nèi)蒙古西部等地出現(xiàn)大范圍高溫天氣過(guò)程，日最高氣溫普遍為35～38℃，其中陜西南部、河南西部、湖北西部、四川東南部、重慶、湖南、貴州北部、廣西北部、廣東北部及新疆南部等地達(dá)38～42℃，新疆托克遜達(dá)46.5℃；四川富順(41.5℃)、陜西米脂(40.6℃)、陜西宜川(40.6℃)等38個(gè)站日最高氣溫破歷史極值。

9月17日至10月5日，南方地區(qū)出現(xiàn)1961年以來(lái)最晚高溫過(guò)程，結(jié)束時(shí)間較常年(8月30日)偏晚36 d。江淮西部、江漢東部、江南、華南大部及重慶等地日最高氣溫普遍為35～38℃，湖南、江西局地超過(guò)38℃，湖南永興達(dá)39.2℃、衡南和祁陽(yáng)達(dá)39.1℃；湖南南部、江西南部、廣西東北部等地高溫日數(shù)達(dá)12～18 d，較常年同期偏多10 d以上。

2.5 強(qiáng)對(duì)流

2021年，我國(guó)發(fā)生區(qū)域性強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程47次，中等以上強(qiáng)度龍卷16次；強(qiáng)對(duì)流首次過(guò)程(3月30—31日)和末次過(guò)程(10月2—4日)分別較常年偏晚15 d和16 d。春季后期，長(zhǎng)江中下游多地出現(xiàn)極端強(qiáng)風(fēng)、龍卷等強(qiáng)對(duì)流天氣(劉蕓蕓和高輝，2021)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)有1 363個(gè)縣(市、區(qū))遭受風(fēng)雹災(zāi)害影響，江蘇、湖北、內(nèi)蒙古等地因罕見(jiàn)龍卷風(fēng)造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。與2011—2020年平均值相比，2021年風(fēng)雹災(zāi)害損失偏輕。

4月29—30日，江蘇沿江及以北大部地區(qū)遭受風(fēng)雹災(zāi)害，最大風(fēng)力達(dá)到8級(jí)以上，其中南通通州灣最大風(fēng)力達(dá)15級(jí)；南通等9個(gè)市的20個(gè)縣(市、區(qū))出現(xiàn)冰雹，造成近2.7萬(wàn)人受災(zāi)，17人死亡,11人失蹤，1.2萬(wàn)間房屋損壞，農(nóng)作物受災(zāi)面積為1.1萬(wàn)hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失為1.6億元。

5月14日，江蘇蘇州和湖北武漢遭受強(qiáng)龍卷風(fēng)襲擊，極端性和破壞性為近年來(lái)罕見(jiàn)。蘇州市吳江區(qū)盛澤鎮(zhèn)最大風(fēng)力達(dá)17級(jí)，造成4人死亡，100多人受傷，多處電力設(shè)施和房屋受損；武漢出現(xiàn)雷暴、大風(fēng)、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣，蔡甸區(qū)、武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)突發(fā)強(qiáng)龍卷風(fēng)，影響距離長(zhǎng)達(dá)18 km，最大破壞直徑為1 000 m，造成2.5萬(wàn)人受災(zāi)，10人死亡，200多人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3億元。

10月2—4日，遼寧出現(xiàn)歷史同期罕見(jiàn)的強(qiáng)風(fēng)雹及大暴雨天氣，大連、鞍山、本溪等地局部出現(xiàn)冰雹。

2.6 低溫冷凍害和雪災(zāi)

2021年，有29次冷空氣過(guò)程影響我國(guó)，其中寒潮過(guò)程11次，較常年(5.2次)明顯偏多，為1961年以來(lái)次多，1月上旬和11月上旬的寒潮過(guò)程降溫幅度大、極端性強(qiáng)、影響范圍廣。

1月6—8日，我國(guó)中東部地區(qū)出現(xiàn)寒潮天氣過(guò)程，陣風(fēng)為6～8級(jí)，局地達(dá)9～10級(jí)，降溫幅度普遍為6～12℃，其中河北東部、山東中部和河南北部降溫幅度達(dá)12～16℃，華北等地日最低氣溫出現(xiàn)歷史極值；北京南郊觀象臺(tái)1月7日最低氣溫為-19.6℃，為1967年以來(lái)最低，僅高于1951年的-22.8℃和1966年的-27.4℃。除遼寧大連、山東半島等地出現(xiàn)中到大雪、局地暴雪外，南方也出現(xiàn)大范圍雨雪天氣，貴州、湖南、福建局地出現(xiàn)凍雨。低溫、雨雪、大風(fēng)天氣對(duì)交通和設(shè)施農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等造成不利影響。

11月4—9日，全國(guó)型強(qiáng)寒潮天氣過(guò)程影響我國(guó)，中東部及西北大部降溫幅度普遍為8～16℃，部分地區(qū)超過(guò)16℃；有116個(gè)站降溫幅度達(dá)到或超過(guò)歷史極值，166個(gè)站日最低氣溫破11月上旬歷史同期最低紀(jì)錄。華北北部及內(nèi)蒙古東部、吉林西部等地普降暴雪或大暴雪、局地出現(xiàn)特大暴雪，黑龍江、吉林、遼寧等地還出現(xiàn)極少有的凍雨天氣，全國(guó)有151個(gè)站日降水量突破11月歷史極值；不少地區(qū)出現(xiàn)大風(fēng)天氣，內(nèi)蒙古呼和浩特、河南平頂山分別出現(xiàn)25.2 m·s-1(10級(jí))和39.2 m·s-1(13級(jí))的強(qiáng)風(fēng)。雨雪冰凍等災(zāi)害性天氣給農(nóng)業(yè)、交通、電力和居民生活造成較大影響，沈陽(yáng)、長(zhǎng)春、天津、濟(jì)南等多地中小學(xué)停課。

2.7 沙塵暴

2021年春季出現(xiàn)9次沙塵天氣過(guò)程，明顯少于常年(17次)，但強(qiáng)沙塵暴過(guò)程為2013年以來(lái)最多；沙塵天氣過(guò)程中有4次是沙塵暴過(guò)程(圖9)，其中2次為強(qiáng)沙塵暴過(guò)程。從沙塵日數(shù)看，春季北方地區(qū)平均為3.8 d，比常年同期偏少1.2 d，但為2007年以來(lái)最多。1月10日出現(xiàn)2021年首次沙塵過(guò)程，發(fā)生時(shí)間為2002年以來(lái)最早。沙塵天氣使空氣質(zhì)量和能見(jiàn)度下降，對(duì)人體健康和交通出行造成不利影響。

圖9 2000—2021年春季中國(guó)北方沙塵天氣過(guò)程歷年變化Fig.9 Variation of spring dust weather process in northern China during 2000-2021

3月13—18日的強(qiáng)沙塵暴過(guò)程是近10年影響我國(guó)最強(qiáng)的沙塵天氣過(guò)程，風(fēng)力大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，影響范圍廣，共波及19個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)，其中包括安徽、江蘇、上海、浙江等南方省份；沙塵暴范圍覆蓋內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、陜西、山西、河北、北京、天津等地，部分地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)沙塵暴。沙塵天氣造成北方多地空氣質(zhì)量嚴(yán)重惡化，最大PM10質(zhì)量濃度超過(guò)5 000 μg·m-3，北京一度超過(guò)7 000 μg·m-3。

3月27日至4月1日，北方出現(xiàn)年內(nèi)第二次強(qiáng)沙塵暴過(guò)程，內(nèi)蒙古、華北東部等地出現(xiàn)9～10級(jí)陣風(fēng)，內(nèi)蒙古中部、陜西北部、河北西北部出現(xiàn)沙塵暴，內(nèi)蒙古中部出現(xiàn)強(qiáng)沙塵暴。受沙塵天氣影響，部分地區(qū)PM10最大質(zhì)量濃度超過(guò)2 000 μg·m-3，北京超過(guò)3 000 μg·m-3。

3 結(jié) 論

2021年，我國(guó)氣溫創(chuàng)1951年以來(lái)新高，降水量為歷史第十二多，天氣氣候事件主要有暴雨洪澇、臺(tái)風(fēng)、干旱、高溫、強(qiáng)對(duì)流等(圖10)。汛期暴雨過(guò)程強(qiáng)度大，秋季北方多雨；高溫過(guò)程多，南方高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；氣象干旱總體偏輕，臺(tái)風(fēng)生成和登陸偏少，強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程強(qiáng)，寒潮過(guò)程多，沙塵天氣出現(xiàn)早。2021年，我國(guó)氣候仍呈現(xiàn)出氣溫偏高、降水偏多、極端天氣氣候事件多發(fā)的變化態(tài)勢(shì)，總結(jié)如下：

圖10 2021年中國(guó)重大天氣氣候事件示意圖Fig.10 Sketch of major meteorological events and disasters over China in 2021

(1)主要?dú)夂蛱卣鳌?021年，我國(guó)氣候呈暖濕特征。全國(guó)平均氣溫較常年偏高1.0℃，為1951年以來(lái)最高；冬、春、夏、秋氣溫均偏高，春季偏暖顯著。全國(guó)平均降水量較常年偏多6.7%，北方地區(qū)平均年降水量為歷史第二多；冬季全國(guó)降水偏少，春、夏、秋偏多，秋季為歷史最多。華南前汛期、西南雨季和梅雨開(kāi)始晚、結(jié)束早、降水量少，華北雨季、東北雨季和華西秋雨開(kāi)始早、結(jié)束晚、降水量多。

(2)主要天氣氣候事件及影響。2021年，我國(guó)澇重于旱，暴雨洪澇造成的直接經(jīng)濟(jì)和人員損失偏重，干旱、臺(tái)風(fēng)、風(fēng)雹、低溫冷凍和雪災(zāi)損失均偏輕。

汛期暴雨過(guò)程強(qiáng)度大、極端性顯著，河南等地出現(xiàn)嚴(yán)重暴雨災(zāi)害，黃河流域出現(xiàn)嚴(yán)重秋汛；生成和登陸臺(tái)風(fēng)偏少，“煙花”陸地滯留時(shí)間長(zhǎng)、影響范圍廣，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)雷伊于12月中旬正面襲擊我國(guó)南沙群島；氣象干旱總體偏輕，但華南及云南等地區(qū)域性、階段性干旱明顯；高溫過(guò)程為1961年以來(lái)最多，結(jié)束時(shí)間偏晚；寒潮過(guò)程多、強(qiáng)度強(qiáng)，多地出現(xiàn)極端低溫；強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程頻發(fā)、強(qiáng)發(fā)，致災(zāi)嚴(yán)重；北方沙塵天氣出現(xiàn)早，強(qiáng)沙塵暴過(guò)程多，北方遭遇近10年最強(qiáng)沙塵暴過(guò)程。