劉 一 馬 杰 李 勇 胡瑩瑩

國(guó)家氣象中心,北京 100081

提 要: 2023年6月大氣環(huán)流主要特征為北半球極渦呈多極型分布,烏拉爾山上空500 hPa高度場(chǎng)較常年同期顯著偏弱,西太平洋副熱帶高壓位置較常年同期偏北、偏西。6月全國(guó)平均降水量為86.7 mm,較常年偏少16%,為2005年以來(lái)同期最少。全國(guó)平均氣溫為21.1℃,較常年同期偏高0.7℃,為1961年以來(lái)歷史同期第二高。月內(nèi)有5次區(qū)域性大范圍降水過(guò)程,主要位于西南和江淮以南地區(qū); 5次大范圍高溫過(guò)程,主要發(fā)生在西部和華北地區(qū)。6月共有1個(gè)臺(tái)風(fēng)生成,較常年同期偏少。月內(nèi)共發(fā)生7次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程,主要集中在遼寧、吉林、江蘇、安徽、廣東和廣西。由于降水偏少、氣溫偏高,北方地區(qū)干旱加劇。

1 天氣概況

1.1 降 水

2023年6月全國(guó)平均降水量為86.7 mm,較常年同期(102.7 mm)偏少16%,為2005年以來(lái)同期最少,1998年以來(lái)第二少(僅多于2004年)。從降水量的空間分布上看(圖1),降水主要集中在35°N以南地區(qū),其中,長(zhǎng)江中下游江南中南部和華南地區(qū)等地降水量超過(guò)200 mm,廣東、廣西等地局地超過(guò)400 mm。全國(guó)其余大部地區(qū)降水量不足100 mm,其中新疆南部和東部、甘肅北部、內(nèi)蒙古西部等地不足10 mm。

與常年同期相比(圖2),全國(guó)大部地區(qū)降水量接近常年或偏少,西北和華北地區(qū)普遍偏少2成以上,其中,河北大部、內(nèi)蒙古大部、甘肅和新疆大部、四川東南部等地偏少5成以上,新疆南部和內(nèi)蒙古西北部偏少近1倍。全國(guó)其余地區(qū)降水量較常年同期偏多,其中河南、陜西、湖北三省交界地區(qū)、山東東南部、江蘇東南部、東北的部分地區(qū)偏多2成及以上,西藏西部和新疆西南部的部分地區(qū)偏多5成及以上。

圖2 2023年6月全國(guó)降水距平百分率分布Fig.2 Distribution of precipitation anomaly percentage over China in June 2023

1.2 氣 溫

6月全國(guó)平均氣溫為21.1℃,較常年同期(20.4℃)偏高0.7℃,為1961年以來(lái)歷史同期第二高,僅低于2022年6月的21.3℃(國(guó)家氣候中心,2023)。從6月的日平均氣溫距平空間分布來(lái)看(圖3),除內(nèi)蒙古東北部、黑龍江北部、青海南部、西藏西南部以及陜西、重慶、湖北、河南等地的部分地區(qū)氣溫偏低0.5～1℃,西藏西南部的部分地區(qū)偏低1℃以上外,全國(guó)其余大部地區(qū)氣溫較常年同期偏高。河北、山東、山西東北部、內(nèi)蒙古中部至西部、甘肅大部、新疆大部、遼寧西南部、江蘇和浙江大部等地偏高1～2℃,北京、天津、河北、新疆南部、甘肅中西部等地偏高2℃以上。

圖3 2023年6月全國(guó)平均氣溫距平分布Fig.3 Distribution of mean temperature anomaly over China in June 2023

2 環(huán)流特征與演變

2.1 環(huán)流特征

如圖4a所示,6月北半球500 hPa極渦呈多極型分布,三個(gè)中心分別位于格陵蘭島、北冰洋和阿留申群島附近。極值中心位于格陵蘭島上空,中心強(qiáng)度為536 dagpm。整體而言,極渦強(qiáng)度較常年同期偏強(qiáng)且偏向東半球。受極渦影響,北半球中高緯環(huán)流呈現(xiàn)多波型分布,從格陵蘭島到東亞中高緯表現(xiàn)為“兩槽兩脊”的形態(tài),低槽分別位于格陵蘭島上空和烏拉爾山附近,距平分別達(dá)-8 dagpm和-6 dagpm。在熱帶和副熱帶地區(qū),西太平洋副熱帶高壓(以下簡(jiǎn)稱(chēng)副高)強(qiáng)度較常年同期略偏強(qiáng),其脊線位于20°N以北,西脊點(diǎn)位于120°E以西,較常年呈現(xiàn)略北抬、西伸的特征(劉海知和何立富,2019;任宏昌和符嬌蘭,2020;解晉和周寧芳,2021;孟慶濤和于超,2022)。

圖4 2023年6月北半球500 hPa(a)平均位勢(shì)高度和(b)距平(單位:dagpm)Fig.4 The 500 hPa (a) average geopotential height and (b) anomaly in the Northern Hemisphere in June 2023 (unit: dagpm)

2.2 環(huán)流演變與我國(guó)天氣

從歐亞大陸6月各旬的500 hPa平均環(huán)流形勢(shì)場(chǎng)來(lái)看,上旬(圖5a)整個(gè)歐亞大陸中高緯地區(qū)環(huán)流呈“兩槽一脊”型,兩槽分別位于斯堪的納維亞半島以東、西伯利亞及俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū),哈薩克斯坦至我國(guó)西北地區(qū)受高壓脊控制。我國(guó)中高緯地區(qū)環(huán)流呈現(xiàn)“西高東低”的分布特征,西北地區(qū)出現(xiàn)高溫天氣。

圖5 2023年6月(a)上旬、(b)中旬、(c)下旬的500 hPa平均位勢(shì)高度(單位:dagpm)Fig.5 The 500 hPa average geopotential height in (a) the 1st, (b) 2nd and (c) 3rd dekads of June 2023 (unit: dagpm)

副高脊線平均位于20°N以北,西脊點(diǎn)位于131°E附近,較常年同期偏北、偏西。受其影響,2—4日陜南、四川盆地至江漢及江淮地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降水; 7—10日江南、華南和云南等地出現(xiàn)強(qiáng)降水過(guò)程。

中旬(圖5b),中高緯環(huán)流相對(duì)上旬有所調(diào)整,北歐上空大槽東移至烏拉爾山附近且略有加深。原烏拉爾山東側(cè)高壓脊同時(shí)東移,導(dǎo)致我國(guó)北方大部地區(qū)受高壓系統(tǒng)控制,西北地區(qū)東部、內(nèi)蒙古和華北等地出現(xiàn)高溫天氣,而新疆西部地區(qū)高溫有所減弱。副高較上旬南落并進(jìn)一步西伸,脊線平均位于15°N,西脊點(diǎn)位于115°E附近,較常年同期偏南、偏西。受其影響,16—20日長(zhǎng)江中下游地區(qū)及四川、貴州等地出現(xiàn)強(qiáng)降水過(guò)程。

下旬(圖5c),中高緯環(huán)流相對(duì)中旬進(jìn)一步調(diào)整,烏拉爾山附近大槽加深,但亞洲中高緯大陸高壓加強(qiáng),高壓脊向西延伸至貝加爾湖以西地區(qū),我國(guó)北方均受高壓系統(tǒng)控制,西北大部及華北地區(qū)出現(xiàn)高溫天氣。副高較中旬北抬,脊線平均位于20°N,較常年同期偏北、偏西,其北側(cè)有低渦切變線發(fā)展,西南急流加強(qiáng),造成西南及長(zhǎng)江中下游等地區(qū)強(qiáng)降水過(guò)程。

3 主要降水過(guò)程

3.1 概 況

6月份主雨帶位于西南地區(qū)東部至江淮以南地區(qū),先后出現(xiàn)了5次大范圍降水過(guò)程(表1),多個(gè)國(guó)家氣象站的日降水量突破6月極值,其中廣東英德(335.5 mm)、湖南保靖(316.9 mm)、湖南古丈(269.3 mm) 3個(gè)站還突破了建站以來(lái)的歷史極值。6月21—25日,江漢南部、江淮、江南大部、華南中西部及西南地區(qū)東部等地出現(xiàn)了一次大范圍降水過(guò)程,累計(jì)降水量50 mm以上覆蓋面積93萬(wàn)km2,為今年以來(lái)影響范圍最大的一次暴雨過(guò)程。受其影響,多地發(fā)生山洪、城市內(nèi)澇等災(zāi)害。廣東北江、廣西西江、湖南湘江、江西贛江、云南瀘江等16條河流發(fā)生超警洪水,北江干流英德站超過(guò)警戒水位2.06 m。下文將重點(diǎn)分析此次降水過(guò)程。

表1 2023年6月大范圍降水過(guò)程Table 1 Main precipitation events in June 2023

3.2 6月21—25日強(qiáng)降水過(guò)程分析

6月21—25日(北京時(shí),下同),北半球中高緯西風(fēng)帶呈現(xiàn)“兩槽一脊”型分布,受其影響,我國(guó)北方地區(qū)多短波槽活動(dòng),不斷引導(dǎo)冷空氣南下,加之低緯副高強(qiáng)度偏強(qiáng),位置較常年同期偏北、偏西。隨著中高緯波動(dòng)?xùn)|移,對(duì)流層低層副高西北側(cè)西南急流不斷增強(qiáng),與短波槽后偏北氣流輻合形成切變線及低渦系統(tǒng),并沿著副高北側(cè)東移,造成云南、貴州、廣西至江南、長(zhǎng)江中下游地區(qū)的大范圍持續(xù)性強(qiáng)降水過(guò)程。從累計(jì)降水量分布來(lái)看(圖6),云南東部、廣西、廣東、湖南、江西、安徽南部、浙江、上海等地累計(jì)降水量在50～100 mm,其中,廣西北部、廣東北部、湖南南部、江西東部等地局地超過(guò)250 mm,上述大部地區(qū)降水量較常年同期偏多8成至1倍,廣西北部及湖南南部等地局地偏多3～4倍。

注:臺(tái)灣省資料暫缺。圖6 2023年6月21日08時(shí)至26日08時(shí)累計(jì)降水量(陰影)Fig.6 Accumulated precipitation from 08:00 BT 21 to 08:00 BT 26 June 2023

此次降水過(guò)程發(fā)生前,西風(fēng)槽東移南壓,副高南北擺動(dòng),其北側(cè)低層切變線維持,切變線南側(cè)為弱西南風(fēng),風(fēng)速僅為6 m·s-1。21日起,隨著中緯度西風(fēng)槽東移,副高北側(cè)低渦切變線發(fā)展,其南側(cè)西南急流加強(qiáng),850 hPa最大風(fēng)速達(dá)10 m·s-1(圖7a),江南中北部、華南西部等地的部分地區(qū)出現(xiàn)大到暴雨、局地大暴雨,局地伴有短時(shí)強(qiáng)降水、雷暴大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣。22日(圖7b),切變線在長(zhǎng)江以南地區(qū)維持,貴州南部有一低渦形成,并在緩慢東移過(guò)程中逐漸加強(qiáng),低渦右側(cè)切變線附近輻合長(zhǎng)時(shí)間維持,在200 hPa對(duì)應(yīng)一明顯輻散區(qū),整層動(dòng)力抬升條件良好。同時(shí),切變線南側(cè)西南急流不斷將暖濕空氣向北輸送, CAPE最大值超過(guò)3000 J·kg-1。上述有利配置導(dǎo)致成片強(qiáng)降水出現(xiàn):G云南東部、貴州、廣西北部、湖南、江西中北部、浙江西部、福建西北部、安徽南部出現(xiàn)大到暴雨,其中貴州東部、湖南西部和北部、江西北部、浙江西部的部分地區(qū)出現(xiàn)大暴雨(100～200 mm)。23日(圖7c),副高雖略有南落,但低渦系統(tǒng)東移并進(jìn)一步發(fā)展加強(qiáng),急流進(jìn)一步增強(qiáng),850 hPa最大風(fēng)速達(dá)14 m·s-1,水汽更為充沛。同時(shí),江南南部和華南上空依然存在較明顯的不穩(wěn)定能量,CAPE最大值也達(dá)到了1500 J·kg-1以上。江西、浙江出現(xiàn)成片暴雨和大暴雨。24日(圖7d),中緯度500 hPa為一寬廣低槽,副高進(jìn)一步南退至華南沿海,其北側(cè)低渦范圍擴(kuò)大但較為松散。主雨帶呈東北—西南走向,江蘇東南部、上海、浙江西南部、福建西北部、江西北部、湖南南部、廣東西北部、廣西東部和南部等地的部分地區(qū)出現(xiàn)暴雨,江蘇南通,福建南平,湖南郴州和永州,廣東清遠(yuǎn),廣西桂林、來(lái)賓、貴港、玉林和崇左等地局地大暴雨(100～142 mm),廣東、廣西最大小時(shí)降水量為30～72 mm。25日(圖7e),隨著副高開(kāi)始北抬,我國(guó)南方地區(qū)降水過(guò)程逐減結(jié)束。

圖7 2023年6月(a)21日,(b)22日,(c)23日,(d)24日和(e)25日08時(shí)500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)(等值線,單位:dagpm)和850 hPa風(fēng)場(chǎng)(風(fēng)矢)Fig.7 The 500 hPa geopotential height (contour, unit: dagpm) and 850 hPa wind field (wind vector) at (a) 08:00 BT 21, (b) 08:00 BT 22, (c) 08:00 BT 23, (d) 08:00 BT 24, (e) 08:00 BT 25 June 2023

4 主要高溫過(guò)程

4.1 概 況

6月,我國(guó)高溫日數(shù)(日最高氣溫≥ 35℃)為3.2 d,比常年同期偏多1.5 d,為1961年以來(lái)歷史同期第二多,僅次于2022年。月內(nèi)我國(guó)共發(fā)生5次區(qū)域性高溫過(guò)程,分別是5月28日至6月5日、6月6—12日、6月14—17日、6月21—24日和6月29日至7月2日(表2)。

表2 2023年6月高溫過(guò)程Table 2 Main high temperature events in June 2023

5月28日至6月5日,我國(guó)出現(xiàn)今年首次區(qū)域性高溫過(guò)程,比常年同期偏早16 d,華東南部、華中南部、華南大部、西南地區(qū)中部和南部等地最高氣溫超過(guò)35℃。主要影響上海、云南、四川、安徽、廣東等15個(gè)省(自治區(qū)、直轄市),影響國(guó)土面積達(dá)172.9萬(wàn)km2,影響人口超過(guò)6億。高溫天氣加劇西南地區(qū)干旱,對(duì)水稻、玉米等農(nóng)作物造成影響。

6月21—24日,我國(guó)出現(xiàn)今年第四次區(qū)域性高溫過(guò)程,為今年以來(lái)最強(qiáng)。華北地區(qū)共有86個(gè)國(guó)家站達(dá)到或超過(guò)極端高溫閾值,北京湯河口(41.8℃)、天津大港(41.8℃)等22個(gè)國(guó)家站達(dá)到或突破歷史極值,138個(gè)國(guó)家站超過(guò)40℃(河北75個(gè)、北京17個(gè)、天津10個(gè)、山東35個(gè)、河南1個(gè))。華北地區(qū)高溫影響國(guó)土面積達(dá)50.5萬(wàn)km2,40℃以上達(dá)12.6萬(wàn)km2,影響人口超過(guò)2億。22—24日,北京南郊觀象臺(tái)連續(xù)3 d氣溫超過(guò)40℃,城區(qū)高溫時(shí)長(zhǎng)超過(guò)40 h,22日最高氣溫達(dá)41.1℃。高溫天氣造成多起中暑、熱射病等事件發(fā)生,同時(shí)給當(dāng)?shù)仉娏Σ块T(mén)造成了供電壓力。下文主要介紹此次高溫過(guò)程。

4.2 6月21—24日高溫過(guò)程分析

由圖8a可見(jiàn),6月21—24日我國(guó)北方地區(qū)環(huán)流呈現(xiàn)“西低東高”分布,西北地區(qū)東部至華北—東北—黃淮等地受高壓脊控制,加之下游鄂霍次克海高壓明顯偏強(qiáng)(較常年同期偏強(qiáng)2～3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差),使得華北等地上空高壓系統(tǒng)強(qiáng)度不斷增強(qiáng)且移動(dòng)緩慢,地面暖氣團(tuán)長(zhǎng)時(shí)間控制并影響該地區(qū)。在高壓系統(tǒng)影響下,一方面下沉氣流盛行,天空晴朗少云,輻射增溫效應(yīng)明顯;另一方面缺少南下冷空氣影響,進(jìn)而造成了此次高溫天氣過(guò)程極端性強(qiáng),40℃以上高溫范圍廣(圖8b,北京、天津均有7成以上面積出現(xiàn)40℃以上高溫,京津冀50%以上國(guó)家站的累計(jì)35℃以上高溫時(shí)間超過(guò)40 h),綜合強(qiáng)度達(dá)到了近10年來(lái)6月最強(qiáng)高溫過(guò)程。

圖8 2023年6月21日08時(shí)至25日08時(shí)(a)500 hPa平均位勢(shì)高度場(chǎng)(等值線,單位:dagpm)和標(biāo)準(zhǔn)化距平(陰影),(b)平均最高氣溫Fig.8 (a) The 500 hPa geopotential height (contour, unit: dagpm) and standardized anomaly (shaded) and (b) the average of high temperature from 08:00 BT 21 to 08:00 BT 25 June 2023

由圖7的逐日環(huán)流演變可見(jiàn),21日起,隨著東北冷渦逐漸東移出我國(guó),高壓脊逐漸控制了華北黃淮大部地區(qū),且渦后多盛行偏北風(fēng),天空晴朗少云,使得地面氣溫在太陽(yáng)輻射影響下快速上升,造成上述地區(qū)出現(xiàn)35℃以上的高溫天氣,其中,北京、天津、河北、山東中西部、河南北部和東部及內(nèi)蒙古西部、新疆東部和南疆盆地等地最高氣溫達(dá)35～37℃,局地超過(guò)39℃。22日高層高壓脊依然維持,但低層風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)。由于切變線穩(wěn)定于江淮、江南一帶,阻隔了水汽向北輸送,華北、黃淮等地雖然相對(duì)濕度有所增加,但高溫天氣繼續(xù)發(fā)展,北京、天津、河北、山東大部、河南東北部及內(nèi)蒙古西部、新疆東部和南疆盆地等地最高氣溫達(dá)35～37℃,局地超過(guò)40℃。23—24日,我國(guó)北方高層持續(xù)受高壓脊控制,北京、天津、河北大部、山東等地最高氣溫達(dá)37～39℃,部分地區(qū)達(dá)40℃左右。25—26日,隨著西風(fēng)槽東移,華北、黃淮等地空中云量增加,高溫范圍減小、強(qiáng)度減弱,此次北方高溫過(guò)程趨于結(jié)束。

5 熱帶氣旋活動(dòng)概況

6月,西北太平洋及南海共生成1個(gè)臺(tái)風(fēng),較常年同期偏少0.6個(gè),無(wú)熱帶風(fēng)暴或臺(tái)風(fēng)登陸我國(guó)。

6 其他災(zāi)害天氣

6.1 強(qiáng)對(duì)流天氣

6月,全國(guó)共發(fā)生7次強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程:1日、7—8日、10日、12—13日、18—20日、21—25日和28日。1日午后,遼寧、吉林等地出現(xiàn)8～10級(jí)雷暴大風(fēng),局地風(fēng)速達(dá)11級(jí),伴有冰雹天氣。其中,1日13—15時(shí)前后在遼寧開(kāi)原市、阜新市、法庫(kù)縣等地發(fā)生龍卷。

10日午后,江蘇、安徽等地出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣,局地伴有極端雷暴大風(fēng),江蘇南通、南京等地多個(gè)站出現(xiàn)11級(jí)以上雷暴大風(fēng),安徽銅陵發(fā)生13級(jí)雷暴大風(fēng),南通市海門(mén)區(qū)三陽(yáng)鎮(zhèn)和啟東市王鮑鎮(zhèn)交界處的天星鎮(zhèn)、廟橋村出現(xiàn)龍卷。

23日下午,廣東中部、佛山—河源一帶出現(xiàn)8～10級(jí)雷暴大風(fēng),局地最大風(fēng)速超過(guò)11級(jí);廣西南部及其近海出現(xiàn)8～10級(jí)雷暴大風(fēng),局地達(dá)10級(jí)以上。

6.2 干 旱

1月下旬至6月18日,云南平均降水量為197.7 mm,為1961年以來(lái)歷史同期最少,氣象干旱日數(shù)為106.9 d,為1961年以來(lái)同期第三多,發(fā)生了嚴(yán)重冬春連旱。6月9日以后,云南降水明顯增多,大部地區(qū)氣象干旱有所緩解。

6月以來(lái)由于降水偏少且氣溫偏高,內(nèi)蒙古東南部、東北中西部、華北北部等地氣象干旱露頭并快速發(fā)展。6月30日氣象干旱綜合監(jiān)測(cè)圖顯示(圖略),東北地區(qū)西南部、華北東北部及內(nèi)蒙古東南部、新疆西部、四川西北部和東南部等地存在中度及以上氣象干旱,部分地區(qū)特旱。中旱及以上面積為149.3萬(wàn)km2,重旱及以上面積為45.4萬(wàn)km2,特旱面積達(dá)12.2萬(wàn)km2,其中四川、河北特旱面積分別為3.2萬(wàn)km2和2.2萬(wàn)km2(國(guó)家氣候中心,2023)。