王祿祿 張淑杰 劉敏 王麗 張明哲 龐麗潔
摘要 采用鐵嶺地區(qū)4個國家氣象站、區(qū)域自動站地面氣溫、降水資料以及500 hPa高度場資料,分析了鐵嶺市2021年夏季基本天氣特征、主要天氣氣候事件及災(zāi)情。結(jié)果表明:鐵嶺市2021年夏季平均氣溫23.0 ℃,比常年同期偏高0.4 ℃,盛夏(7—8月)氣溫顯著偏高;夏季全市平均降水量為419.1 mm,接近常年同期(431.9 mm),降水以階段性、局地性為主,時空分布不均,前期偏多,后期偏少,局地有暴雨、短時強(qiáng)降水出現(xiàn);平均日照時數(shù)比常年同期偏少。500 hPa環(huán)流形勢表明,前期中高緯度以經(jīng)向環(huán)流為主,冷暖空氣交換較強(qiáng),為充沛降水提供了有利的環(huán)流背景;后期中高緯以較為平直的緯向環(huán)流為主,副熱帶高壓偏北偏強(qiáng),且盛夏期間副高盤踞在遼寧地區(qū)穩(wěn)定少動,造成該區(qū)高溫少雨,發(fā)生階段性干旱。
關(guān)鍵詞 夏季;氣溫;降水;500hPa高度場;鐵嶺市
中圖分類號 P463? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼? A
文章編號 1007-7731(2023)03-0165-04
近年來受全球氣候持續(xù)變暖的影響,極端天氣氣候事件頻繁發(fā)生,對自然環(huán)境和人類活動產(chǎn)生了一系列的影響[1]。因此,科學(xué)有效地應(yīng)對氣候變化,做好氣象災(zāi)害的防范和應(yīng)對工作,對確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。我國東北地區(qū)的降水存在明顯的區(qū)域特征,該地區(qū)的降水與大氣環(huán)流之間有密切聯(lián)系[2]。鐵嶺地處遼寧北部地區(qū),地勢大體是東高西低、北高南低,山地和丘陵分列東西兩側(cè),屬于大陸性季風(fēng)氣候[3]。夏季溫?zé)岫嘤?,雨熱同季?—8月降水量約占全年降水量的62%~64%,降水由西北向東南逐漸增加[4]。鐵嶺地區(qū)夏季正值大春作物生長的關(guān)鍵期,因此,夏季異常高溫干旱以及極端降水對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響非常大,同時對城市防汛、水資源、能源以及電力供應(yīng)也有很大影響。
筆者采用鐵嶺市4個國家氣象站(鐵嶺、開原、昌圖、西豐)1960—2021年的逐日平均氣溫、降水、日照等地面觀測資料,著重分析了鐵嶺地區(qū)2021年夏季氣候特點及其對農(nóng)業(yè)的影響,進(jìn)而確保該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得到又好又快發(fā)展。
1 鐵嶺市夏季氣候特征
1.1 氣溫
2021年夏季全市平均氣溫偏高,季平均氣溫為23.0 ℃,比常年偏高0.4 ℃,比上年同期偏低0.8 ℃。其中,西豐縣、昌圖縣比常年偏高0.5 ℃,鐵嶺縣、開原市分別偏高0.2、0.3 ℃。各縣(市)國家氣象站平均氣溫為: 鐵嶺23.4 ℃、開原23.1 ℃、昌圖23.1 ℃、西豐22.2 ℃。
6月份全市平均氣溫為20.7 ℃,比常年同期偏低0.8 ℃。各地氣溫在19.7~21.2 ℃,比常年同期偏低0.6~0.9 ℃;7月份全市平均氣溫為26.0 ℃,比常年偏高2.2 ℃;各地氣溫在25.3~26.3 ℃;其中,7月中旬出現(xiàn)階段性高溫天氣,7月12—18日全市4個國家氣象站平均氣溫為27.4 ℃,比常年同期偏高3.8 ℃,為1960年有完整氣象記錄以來同期最高。8月份全市平均氣溫為23.2 ℃,比常年同期偏高0.6 ℃,各地氣溫在21.9~23.9 ℃。
1.2 降水
2021年夏季全市平均降水量為419.1 mm,接近常年同期(431.9 mm)。降水以階段性、局地性為主,時空分布不均。降水在時間分布上呈現(xiàn)前期異常偏多、后期偏少的態(tài)勢。各縣(市)國家氣象站夏季降水量分別為鐵嶺347.4 mm、開原425.0 mm、昌圖452.9 mm、西豐451.0 mm,其中鐵嶺縣、開原市比常年同期偏少10%~20%,西豐縣接近常年同期,昌圖縣比常年偏多近20%(圖1)。
6月,全市平均降水量為171.4 mm,比常年同期偏多80%,為1960年有完整氣象記錄以來同期第三多值(1967年188.2 mm、2014年186.1 mm);各縣(市)國家氣象站6月降水量分別為鐵嶺166.6 mm、開原130.2 mm、昌圖187.8 mm、西豐200.8 mm(圖2)。
7月,全市平均降水量為111.6 mm,比常年同期偏少近40%;各縣(市)國家氣象站7月降水量分別為鐵嶺95.3 mm、開原135.9 mm、昌圖130.4 mm、西豐84.7 mm(圖3)。
8月,全市平均降水量為136.2 mm,比常年偏少2成。各縣(市)國家氣象站降水量分別為:鐵嶺85.5 mm、開原158.9 mm、昌圖134.7 mm、西豐165.5 mm,見圖4。
降水在空間分布上(圖5),鐵嶺縣東部、開原市南部以及昌圖縣北部分別對應(yīng)著3個夏季降水大值區(qū),其中,最大降水量為668.5 mm,出現(xiàn)在開原市黃旗寨鎮(zhèn);夏季降水小值區(qū)在鐵嶺縣西部。
1.3 日照時數(shù)
2021年夏季全市平均日照時數(shù)為575.8 h,比常年同期(689.4 h)偏少113.6 h;各縣(市)國家氣象站日照時數(shù)分別為鐵嶺478.5 h、開原479.2 h、昌圖545.3 h、西豐800.3 h,其中西豐縣偏多122.5 h,鐵嶺縣偏少213 h,昌圖縣偏少177.2 h,開原市偏少186.6 h。
2 夏季氣候異常特征
2.1 夏季降水出現(xiàn)澇旱急轉(zhuǎn)現(xiàn)象
鐵嶺6月降水較常年同期異常偏多。其中,昌圖縣(187.8 mm)為1960年有完整氣象記錄以來同期第二多值(2005年193.7 mm),西豐縣(200.8 mm)為第三多值(2008年227.0 mm、2014年225.0 mm)。7月中旬開始至月末出現(xiàn)明顯少雨時段,特別是7月11—29日,全市平均降水量僅6.8 mm,較常年同期(113.1 mm)偏少94%。
2.2 異常高溫特征
2021年7月中旬,受強(qiáng)盛的副熱帶高壓控制,鐵嶺市出現(xiàn)罕見高溫天氣。7月12—20日鐵嶺市4個國家氣象站平均氣溫27.3 ℃,比常年同期偏高3.6 ℃,為1960年有完整氣象記錄以來同期最高。
3 夏季環(huán)流特征分析
從環(huán)流形勢上看,6月—7月上旬,中緯度地區(qū)以經(jīng)向環(huán)流為主,鄂霍次克海阻高形成,有利于冷空氣南下,冷暖空氣交換較強(qiáng),南北向的高空環(huán)流形勢為鐵嶺市6月充沛的降水提供必要的環(huán)流背景。7月中旬—7月末,中高緯以緯向環(huán)流為主,東亞大槽偏弱,冷暖空氣交換較弱,副熱帶高壓系統(tǒng)在遼寧地區(qū)盤踞時間較長,是鐵嶺地區(qū)高溫少雨的主要環(huán)流背景。
4 主要氣象災(zāi)害及受災(zāi)情況
4.1 強(qiáng)對流天氣
2021年汛期(6—8月)鐵嶺市出現(xiàn)的災(zāi)害性天氣主要有高溫、暴雨、雷雨大風(fēng)、冰雹等。其中,以強(qiáng)對流和暴雨天氣影響最為顯著。
受東北冷渦影響,8月23日傍晚至25日前半夜,鐵嶺市出現(xiàn)中雨、局部大雨到暴雨,個別鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)大暴雨,并伴有短時強(qiáng)降水、雷電、大風(fēng)、冰雹等強(qiáng)對流天氣。強(qiáng)對流出現(xiàn)在3個時段,分別是23日18時至20時、24日15時至21時、25日16時至20時。其中,8月23日16時30分至20時,昌圖縣三江口鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹、雷雨大風(fēng)、短時強(qiáng)降水等強(qiáng)對流天氣,降水量為120.8 mm,其中最大小時降水量出現(xiàn)在昌圖縣三江口鎮(zhèn),時段為18時至19時,為102.7 mm,17時55分至18時55分降水量107.4 mm,小時雨強(qiáng)突破鐵嶺地區(qū)歷史極值(2016年8月12日鐵嶺縣白旗寨101.3 mm)。昌圖縣三江口鎮(zhèn)瞬時極大風(fēng)力達(dá)8級(20 m/s)。受強(qiáng)降雨影響,昌圖縣三江口鎮(zhèn)海豐、三江、二河、大王、團(tuán)結(jié)、劉湖、莊家窯7個村及北江社區(qū)共轉(zhuǎn)移20戶41人。三江口鎮(zhèn)街區(qū)低洼地段發(fā)生積水,鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)田受災(zāi)。據(jù)鐵嶺市防汛抗旱指揮部統(tǒng)計,截至8月24日7時30分,三江口鎮(zhèn)8個村受災(zāi),農(nóng)田受損面積約為2 686 hm2,其中,黃煙雹災(zāi)面積約133 hm2、玉米風(fēng)災(zāi)倒伏約200 hm2、花生澇災(zāi)約333 hm2、白菜雹災(zāi)約66 hm2、辣椒雹災(zāi)約53 hm2、水稻倒伏約100 hm2。
8月25日15時20分至18時,鐵嶺縣鎮(zhèn)西堡鎮(zhèn)出現(xiàn)短時雷雨大風(fēng)天氣,瞬時最大風(fēng)力達(dá)22.0 m/s(9級),15時58分至16時13分降水量達(dá)22.6 mm(短時暴雨)。受強(qiáng)對流天氣影響,鎮(zhèn)西堡鎮(zhèn)21村受災(zāi),農(nóng)田受損面積約為2 565 hm2,其中,玉米風(fēng)災(zāi)倒伏約2557 hm2,水淹8 hm2。
4.2 暴雨
6月1—2日,鐵嶺市出現(xiàn)2021年首場區(qū)域性大雨到暴雨。全市有45個自動站雨量超過50 mm,達(dá)到暴雨量級,其他地區(qū)雨量均達(dá)到大雨量級,暴雨主要集中在昌圖縣、開原市南部、西豐縣中部、鐵嶺縣中部和東部地區(qū)。全市平均降水量為48.9 mm,最大降水量97.9 mm,出現(xiàn)在昌圖縣大四家子鎮(zhèn)。
4.3 氣象干旱
2021年夏季,鐵嶺部分地區(qū)出現(xiàn)不同程度的旱情。7月中旬至下旬鐵嶺出現(xiàn)明顯高溫少雨時段,根據(jù)7月23日30個人工測墑?wù)军c測墑結(jié)果顯示,5~20 cm土壤相對濕度平均為62%,5、10、20 cm土壤相對濕度分別為55%、63%和68%。其中重旱的站點數(shù)為17%,輕旱的站點數(shù)為30%,適宜站點數(shù)為53%(圖6)。各地墑情狀況分別為鐵嶺縣73%、開原市68%、昌圖縣50%、西豐縣64%。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,昌圖大部、開原西北部及東部、西豐南部地區(qū)墑情較差,尤其是昌圖西北地區(qū)沙土地土壤表墑不足22%。作物在產(chǎn)量形成關(guān)鍵期遭遇伏旱,部分地塊玉米抽穗、吐絲延遲,花期不遇、授粉不良,形成空稈,對糧食產(chǎn)量有一定影響[5]。
5 結(jié)論
鐵嶺市2021年夏季平均氣溫23.0 ℃,比常年同期偏高0.4 ℃,盛夏(7—8月)氣溫顯著偏高;夏季全市平均日照時數(shù)為575.8 h,比常年同期(689.4 h)偏少;夏季全市平均降水量為419.1 mm,接近常年同期(431.9 mm),降水以階段性、局地性為主,時空分布不均,階段性干旱。雷雨大風(fēng)、冰雹、強(qiáng)降水等強(qiáng)對流天氣給鐵嶺市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來諸多的不利影響,盛夏高溫少雨引發(fā)的階段性干旱影響作物的生長和發(fā)育。
6 參考文獻(xiàn)
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[5] 崔童,王東阡,李多,等.2014年夏季我國氣候異常及成因簡析[J].氣象,41(1):121-125. (責(zé)編:王慧晴)
作者簡介 王祿祿(1990—),女,工程師,從事天氣預(yù)報工作。
張淑杰*通信作者
收稿日期 2022-02-16