2023年華北、黃淮極端高溫?zé)崂耸录夂蛱卣骷俺梢虺跆?/h1>
2023-12-13 01:15:54孫林海趙琳李威艾婉秀鄒旭愷李瑩代潭龍
中國(guó)防汛抗旱 2023年11期
孫林海 趙琳 李威 艾婉秀 鄒旭愷 李瑩 代潭龍
（國(guó)家氣候中心，北京 100081）
0 引 言
聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）第六次評(píng)估報(bào)告（the Sixth Assessment Report，AR6）指出，全球平均氣溫較工業(yè)化前（1850—1900 年）已上升約1 ℃，未來(lái)全球溫升預(yù)計(jì)將達(dá)到或超過(guò)1.5 ℃[1]。近幾十年來(lái)，在氣候變化的背景下大部分陸地區(qū)域極端高溫?zé)崂耸录膹?qiáng)度、頻率、范圍等都在不斷增加[2-4]。2003 年夏季，一系列高溫?zé)崂耸录缀跸砣騕5]；2013 年夏季，北半球多國(guó)出現(xiàn)持續(xù)高溫?zé)崂颂鞖猓? 月上中旬英國(guó)至少760 人因酷熱死亡，8 月初印度安得拉邦最高氣溫達(dá)到47 ℃，同年夏季我國(guó)南方地區(qū)也遭遇高溫?zé)崂艘u擊，多地日最高氣溫突破40 ℃[6]；2022年夏季，北半球大部分地區(qū)的平均氣溫明顯偏高，法國(guó)巴黎7 月中旬日最高氣溫達(dá)40.5 ℃，葡萄牙氣溫高達(dá)47 ℃，我國(guó)也遭遇了1961 年有完整氣象觀測(cè)記錄以來(lái)最強(qiáng)的高溫?zé)崂耸录?。高溫?zé)崂藝?yán)重影響人體健康，可導(dǎo)致中暑、呼吸系統(tǒng)疾病等[7-8]，還可能導(dǎo)致心腦血管疾病患者的病情惡化，死亡率增加[9]；高溫還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境、水資源等產(chǎn)生嚴(yán)重影響[10-12]。近年來(lái)，一些學(xué)者對(duì)華北等地（主要包括北京市、天津市、河北省、山東省、河南省）的高溫?zé)崂耸录M(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)北京市、天津市、河北省高溫天氣一般出現(xiàn)在6—7 月，大于37 ℃的強(qiáng)高溫天氣和大于40 ℃的極端高溫天氣90%以上都出現(xiàn)在這一時(shí)段[13]；1960—2020 年，北京市、天津市、河北省高溫?zé)崂司哂?～5 a 顯著的短振蕩周期，同時(shí)也具有“多—少—多—少”的年代際變化特征[14]；近年來(lái)，華北地區(qū)年高溫日數(shù)整體呈增加趨勢(shì)，自20世紀(jì)90 年代中期之后年均高溫日數(shù)明顯增多，大部分區(qū)域自20 世紀(jì)90 年代以來(lái)，高溫日數(shù)及熱浪事件明顯增多，同時(shí)存在明顯的空間差異[15]。
本文總結(jié)了2023 年6—7 月華北、黃淮地區(qū)區(qū)域性高溫?zé)崂耸录闹饕卣?，診斷分析了本次事件的氣候成因，以期為研究極端高溫?zé)崂耸录?duì)生態(tài)環(huán)境、人體健康及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響提供參考。
1 數(shù)據(jù)和方法
1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源
所用數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)氣象局國(guó)家氣象信息中心提供的中國(guó)地面日值數(shù)據(jù)集，主要包括北京、天津、河北、山東、河南5 省（直轄市）437 個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站的單日平均氣溫、單日最高氣溫等，常年值采用1991—2020年平均值。此外，還采用1961—2022 年美國(guó)氣象環(huán)境預(yù)報(bào)中心（National Centers for Environmental Prediction，NCEP）和美國(guó)國(guó)家大氣研究中心（National Center for Atmospheric Research，NCAR）制作的日平均再分析數(shù)據(jù)，空間分辨率為2.5°×2.5°，要素包括位勢(shì)高度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)。
1.2 區(qū)域性高溫過(guò)程監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法
我國(guó)氣候監(jiān)測(cè)中對(duì)區(qū)域性高溫過(guò)程有明確的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)方法規(guī)定：在全國(guó)范圍內(nèi)，某日達(dá)到一定數(shù)量且相鄰（兩氣象觀測(cè)站間距離≤250 km）的氣象觀測(cè)站均出現(xiàn)日最高氣溫≥35 ℃的高溫天氣，且次日相鄰的氣象觀測(cè)站與前一日在空間分布上至少有50%的重合率，以上情況至少持續(xù)5 d及以上時(shí)，判定為一次區(qū)域性高溫過(guò)程。在整個(gè)區(qū)域性高溫過(guò)程生命期內(nèi)，其空間范圍和強(qiáng)度可能隨時(shí)發(fā)生變化，上述這種監(jiān)測(cè)方法優(yōu)點(diǎn)在于能夠較好地識(shí)別這種高度動(dòng)態(tài)的事件并給予描述[16-17]。
區(qū)域性高溫過(guò)程的綜合強(qiáng)度指數(shù)是綜合考慮一次區(qū)域性高溫過(guò)程的平均強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間和平均影響范圍確定
式中：Ia為區(qū)域性高溫過(guò)程平均強(qiáng)度；Aa為區(qū)域性高溫過(guò)程平均影響范圍；T為區(qū)域性高溫過(guò)程持續(xù)天數(shù)，d。的，其計(jì)算公式如式（1）所示，平均綜合強(qiáng)度為歷年高溫過(guò)程綜合強(qiáng)度指數(shù)的和除以高溫次數(shù)。
2 6—7月華北、黃淮極端高溫?zé)崂耸录攸c(diǎn)
2.1 平均氣溫和平均最高氣溫均為歷史同期最高
2023 年6—7 月，我國(guó)華北、黃淮地區(qū)平均氣溫普遍在20～28 ℃，其中天津南部、河北東南部、山東西部、河南東北部等地達(dá)28～32 ℃（圖1（a））；上述大部分地區(qū)平均氣溫普遍較常年同期偏高1～2 ℃，其中北京東南部、天津西部、河北中部部分地區(qū)較常年同期偏高2～4 ℃（圖1（b））。
圖1 2023年6—7月華北、黃淮地區(qū)平均氣溫和距平分布圖
2023 年6—7 月，華北、黃淮地區(qū)平均氣溫（27.1 ℃，較常年同期偏高1.4 ℃）和平均最高氣溫（32.9 ℃，較常年同期偏高1.8 ℃）均為1961 年以來(lái)歷史同期最高（圖2）。北京、天津、河北、山東、河南5?。ㄖ陛犑校┑钠骄鶜鉁睾推骄罡邭鉁鼐^常年同期偏高（圖3），其中北京市、天津市和河北省的平均氣溫和平均最高氣溫均為1961 年以來(lái)歷史同期最高。
圖2 6—7月華北、黃淮地區(qū)平均氣溫和平均最高氣溫歷年變化（1961—2023年）
圖3 6—7月北京市、天津市、河北省、山東省、河南省平均氣溫距平和平均最高氣溫距平
2.2 高溫日數(shù)為歷史同期最多
2023 年6—7 月，華北、黃淮地區(qū)高溫日數(shù)普遍在10～30 d，其中河北東南部高溫日數(shù)超過(guò)30 d（圖4（a））；上述大部分地區(qū)較常年同期普遍偏多5～15 d，其中北京東部、天津大部、河北東南部、山東西北部等地偏多15～20 d（圖4（b））。
圖4 2023年6—7月華北、黃淮地區(qū)高溫日數(shù)和距平分布圖
2023年6—7月，華北、黃淮地區(qū)平均高溫日數(shù)為19.2 d，較常年同期偏多9.7 d，為1961年以來(lái)歷史同期最多（圖5）。北京、天津、河北、山東、河南5?。ㄖ陛犑校┑母邷厝諗?shù)均較常年同期偏多，其中北京市偏多最多（18.5 d）（圖6）；北京市、河北省和天津市的高溫日數(shù)均為1961年以來(lái)歷史同期最多。
圖5 1961—2023年6—7月華北、黃淮地區(qū)平均高溫日數(shù)歷年變化
圖6 6—7月北京市、天津市、河北省、山東省、河南省高溫日數(shù)距平柱狀圖
2.3 高溫極端性強(qiáng)，過(guò)程影響范圍廣
2023 年6—7 月，華北、黃淮地區(qū)有200 個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站日最高氣溫達(dá)到或超過(guò)40 ℃；有126 個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站日最高氣溫達(dá)極端事件監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中河北井陘（43.3 ℃）、河南林州（43.3 ℃）、北京湯河口（41.8 ℃）等26個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站達(dá)到或突破歷史極值（圖7（a））；有144個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站極端連續(xù)高溫日數(shù)達(dá)極端事件監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中河北阜平（8 d）、山東高塘（7 d）等9 站達(dá)到或突破歷史極值（圖7（b））。
圖7 6—7月華北、黃淮地區(qū)極端高溫事件和極端連續(xù)高溫事件分布圖
2023 年6 月21 日至7 月9 日，華北、黃淮地區(qū)出現(xiàn)1991 年以來(lái)6—7 月綜合強(qiáng)度最強(qiáng)的區(qū)域性高溫過(guò)程，124 個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站超過(guò)40 ℃；35 ℃及以上高溫影響國(guó)土面積達(dá)50.8 萬(wàn)km2，40 ℃以上達(dá)17.3 萬(wàn)km2，影響人口約2.7 億人。
3 華北、黃淮高溫?zé)崂顺梢蚝?jiǎn)析
3.1 全球變暖是高溫事件發(fā)生的大背景
工業(yè)革命以來(lái)，人類活動(dòng)排放的溫室氣體是全球極端高溫天氣增多、增強(qiáng)的主要驅(qū)動(dòng)因子。研究表明，在全球變暖的大背景下，全世界大部分地區(qū)極端高溫日數(shù)和高溫?zé)崂耸录@著增加[18]，此外，城市熱島效應(yīng)也使城市遭受了更多、更強(qiáng)的高溫?zé)崂送{。1951—2021年中國(guó)地表年平均氣溫呈顯著上升趨勢(shì)，升溫速率為0.26 ℃/10 a，高于同期全球平均升溫速率（0.15 ℃/10 a），年平均最高和最低氣溫均有顯著上升趨勢(shì)[19]。通過(guò)分析1981—2021年中國(guó)平均氣溫與35 ℃以上高溫日數(shù)的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)其相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.83，表明我國(guó)高溫天氣增多與氣候變暖有一定聯(lián)系[20]，此外，伴隨全球變暖，副熱帶高壓向北擴(kuò)張和哈德萊環(huán)流的增強(qiáng)有利于北半球高溫日數(shù)的增加。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，華北、黃淮地區(qū)綜合強(qiáng)度排名前10的高溫過(guò)程均發(fā)生在2000 年以后，其中有5次發(fā)生在最近5 a。
3.2 大氣環(huán)流異常是高溫事件發(fā)生的直接原因
大氣環(huán)流異常是導(dǎo)致2023年華北、黃淮地區(qū)極端高溫事件的最直接原因。從500 hPa 環(huán)流及其距平場(chǎng)（圖8（a））看，500 hPa 歐亞中高緯呈兩槽一脊空間型分布，貝加爾湖西側(cè)的脊區(qū)與正距平中心幾乎重疊，我國(guó)大部分地區(qū)受到正距平控制，導(dǎo)致氣溫偏高。在中低緯度，西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度明顯較常年偏高，西伸脊點(diǎn)偏西，其外圍5 880線伸向大陸邊緣，西端到達(dá)115°E附近。尤其是在高溫明顯的幾次過(guò)程時(shí)段內(nèi)，受中高緯度西風(fēng)帶大陸性高壓系統(tǒng)的影響，華北、黃淮地區(qū)上空以晴好天氣為主，太陽(yáng)輻射增溫和下沉增溫效應(yīng)明顯。從850 hPa 風(fēng)場(chǎng)距平圖（圖8（b））看，長(zhǎng)江以北地區(qū)以北風(fēng)距平為主，不利于水汽輸送，導(dǎo)致北方大部分地區(qū)降水總體偏少、空氣濕度小，容易出現(xiàn)干熱型高溫天氣，同時(shí)最高氣溫的極端性通常也較強(qiáng)。
圖8 2023年6—7月500 hPa環(huán)流及其距平場(chǎng)和850 hPa風(fēng)場(chǎng)距平場(chǎng)
另外，由于太行山脈的存在，華北平原形成了“西高東低”的地形特征。在偏西風(fēng)的影響下，大氣團(tuán)翻越太行山脈后在其東側(cè)背風(fēng)坡下沉升溫，形成焚風(fēng)效應(yīng)，加重了京津冀地區(qū)的高溫天氣。
4 結(jié) 論
本文利用中國(guó)逐日氣溫?cái)?shù)據(jù)和NCEP、NCAR 日平均再分析等數(shù)據(jù)，對(duì)2023年6—7月我國(guó)華北、黃淮地區(qū)高溫?zé)崂耸录臍夂蛱攸c(diǎn)及其成因進(jìn)行分析，結(jié)論如下。
（1）2023 年6—7 月華北、黃淮地區(qū)平均氣溫（27.1 ℃）和平均最高氣溫（32.9 ℃）均為1961年以來(lái)歷史同期最高。
（2）北京市、河北省和天津市的平均氣溫和平均最高氣溫均為1961年以來(lái)歷史同期最高。同時(shí)，這3個(gè)?。ㄖ陛犑校┑母邷厝諗?shù)也均為1961年以來(lái)歷史同期最多。
（3）華北、黃淮地區(qū)有200個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站日最高氣溫達(dá)到或超過(guò)40 ℃；有126個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站日最高氣溫達(dá)極端事件監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中河北井陘（43.3 ℃）、河南林州（43.3 ℃）、北京湯河口（41.8 ℃）等26 個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站達(dá)到或突破歷史極值。
（4）全球變暖是極端高溫?zé)崂耸录l(fā)生的大背景，大氣環(huán)流異常是高溫發(fā)生且極端性突出的直接原因。
需要指出的是，持續(xù)的高溫天氣還可能與前期下墊面熱力異常，如海表溫度、青藏高原積雪及北極海冰等異常存在一定關(guān)系，有待今后進(jìn)一步探討。
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聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）第六次評(píng)估報(bào)告（the Sixth Assessment Report，AR6）指出，全球平均氣溫較工業(yè)化前（1850—1900 年）已上升約1 ℃，未來(lái)全球溫升預(yù)計(jì)將達(dá)到或超過(guò)1.5 ℃[1]。近幾十年來(lái)，在氣候變化的背景下大部分陸地區(qū)域極端高溫?zé)崂耸录膹?qiáng)度、頻率、范圍等都在不斷增加[2-4]。2003 年夏季，一系列高溫?zé)崂耸录缀跸砣騕5]；2013 年夏季，北半球多國(guó)出現(xiàn)持續(xù)高溫?zé)崂颂鞖猓? 月上中旬英國(guó)至少760 人因酷熱死亡，8 月初印度安得拉邦最高氣溫達(dá)到47 ℃，同年夏季我國(guó)南方地區(qū)也遭遇高溫?zé)崂艘u擊，多地日最高氣溫突破40 ℃[6]；2022年夏季，北半球大部分地區(qū)的平均氣溫明顯偏高，法國(guó)巴黎7 月中旬日最高氣溫達(dá)40.5 ℃，葡萄牙氣溫高達(dá)47 ℃，我國(guó)也遭遇了1961 年有完整氣象觀測(cè)記錄以來(lái)最強(qiáng)的高溫?zé)崂耸录?。高溫?zé)崂藝?yán)重影響人體健康，可導(dǎo)致中暑、呼吸系統(tǒng)疾病等[7-8]，還可能導(dǎo)致心腦血管疾病患者的病情惡化，死亡率增加[9]；高溫還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境、水資源等產(chǎn)生嚴(yán)重影響[10-12]。近年來(lái)，一些學(xué)者對(duì)華北等地（主要包括北京市、天津市、河北省、山東省、河南省）的高溫?zé)崂耸录M(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)北京市、天津市、河北省高溫天氣一般出現(xiàn)在6—7 月，大于37 ℃的強(qiáng)高溫天氣和大于40 ℃的極端高溫天氣90%以上都出現(xiàn)在這一時(shí)段[13]；1960—2020 年，北京市、天津市、河北省高溫?zé)崂司哂?～5 a 顯著的短振蕩周期，同時(shí)也具有“多—少—多—少”的年代際變化特征[14]；近年來(lái)，華北地區(qū)年高溫日數(shù)整體呈增加趨勢(shì)，自20世紀(jì)90 年代中期之后年均高溫日數(shù)明顯增多，大部分區(qū)域自20 世紀(jì)90 年代以來(lái)，高溫日數(shù)及熱浪事件明顯增多，同時(shí)存在明顯的空間差異[15]。
本文總結(jié)了2023 年6—7 月華北、黃淮地區(qū)區(qū)域性高溫?zé)崂耸录闹饕卣?，診斷分析了本次事件的氣候成因，以期為研究極端高溫?zé)崂耸录?duì)生態(tài)環(huán)境、人體健康及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響提供參考。
1 數(shù)據(jù)和方法
1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源
所用數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)氣象局國(guó)家氣象信息中心提供的中國(guó)地面日值數(shù)據(jù)集，主要包括北京、天津、河北、山東、河南5 省（直轄市）437 個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站的單日平均氣溫、單日最高氣溫等，常年值采用1991—2020年平均值。此外，還采用1961—2022 年美國(guó)氣象環(huán)境預(yù)報(bào)中心（National Centers for Environmental Prediction，NCEP）和美國(guó)國(guó)家大氣研究中心（National Center for Atmospheric Research，NCAR）制作的日平均再分析數(shù)據(jù)，空間分辨率為2.5°×2.5°，要素包括位勢(shì)高度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)。
1.2 區(qū)域性高溫過(guò)程監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法
我國(guó)氣候監(jiān)測(cè)中對(duì)區(qū)域性高溫過(guò)程有明確的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)方法規(guī)定：在全國(guó)范圍內(nèi)，某日達(dá)到一定數(shù)量且相鄰（兩氣象觀測(cè)站間距離≤250 km）的氣象觀測(cè)站均出現(xiàn)日最高氣溫≥35 ℃的高溫天氣，且次日相鄰的氣象觀測(cè)站與前一日在空間分布上至少有50%的重合率，以上情況至少持續(xù)5 d及以上時(shí)，判定為一次區(qū)域性高溫過(guò)程。在整個(gè)區(qū)域性高溫過(guò)程生命期內(nèi)，其空間范圍和強(qiáng)度可能隨時(shí)發(fā)生變化，上述這種監(jiān)測(cè)方法優(yōu)點(diǎn)在于能夠較好地識(shí)別這種高度動(dòng)態(tài)的事件并給予描述[16-17]。
區(qū)域性高溫過(guò)程的綜合強(qiáng)度指數(shù)是綜合考慮一次區(qū)域性高溫過(guò)程的平均強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間和平均影響范圍確定
式中：Ia為區(qū)域性高溫過(guò)程平均強(qiáng)度；Aa為區(qū)域性高溫過(guò)程平均影響范圍；T為區(qū)域性高溫過(guò)程持續(xù)天數(shù)，d。的，其計(jì)算公式如式（1）所示，平均綜合強(qiáng)度為歷年高溫過(guò)程綜合強(qiáng)度指數(shù)的和除以高溫次數(shù)。
2 6—7月華北、黃淮極端高溫?zé)崂耸录攸c(diǎn)
2.1 平均氣溫和平均最高氣溫均為歷史同期最高
2023 年6—7 月，我國(guó)華北、黃淮地區(qū)平均氣溫普遍在20～28 ℃，其中天津南部、河北東南部、山東西部、河南東北部等地達(dá)28～32 ℃（圖1（a））；上述大部分地區(qū)平均氣溫普遍較常年同期偏高1～2 ℃，其中北京東南部、天津西部、河北中部部分地區(qū)較常年同期偏高2～4 ℃（圖1（b））。
圖1 2023年6—7月華北、黃淮地區(qū)平均氣溫和距平分布圖
2023 年6—7 月，華北、黃淮地區(qū)平均氣溫（27.1 ℃，較常年同期偏高1.4 ℃）和平均最高氣溫（32.9 ℃，較常年同期偏高1.8 ℃）均為1961 年以來(lái)歷史同期最高（圖2）。北京、天津、河北、山東、河南5?。ㄖ陛犑校┑钠骄鶜鉁睾推骄罡邭鉁鼐^常年同期偏高（圖3），其中北京市、天津市和河北省的平均氣溫和平均最高氣溫均為1961 年以來(lái)歷史同期最高。
圖2 6—7月華北、黃淮地區(qū)平均氣溫和平均最高氣溫歷年變化（1961—2023年）
圖3 6—7月北京市、天津市、河北省、山東省、河南省平均氣溫距平和平均最高氣溫距平
2.2 高溫日數(shù)為歷史同期最多
2023 年6—7 月，華北、黃淮地區(qū)高溫日數(shù)普遍在10～30 d，其中河北東南部高溫日數(shù)超過(guò)30 d（圖4（a））；上述大部分地區(qū)較常年同期普遍偏多5～15 d，其中北京東部、天津大部、河北東南部、山東西北部等地偏多15～20 d（圖4（b））。
圖4 2023年6—7月華北、黃淮地區(qū)高溫日數(shù)和距平分布圖
2023年6—7月，華北、黃淮地區(qū)平均高溫日數(shù)為19.2 d，較常年同期偏多9.7 d，為1961年以來(lái)歷史同期最多（圖5）。北京、天津、河北、山東、河南5?。ㄖ陛犑校┑母邷厝諗?shù)均較常年同期偏多，其中北京市偏多最多（18.5 d）（圖6）；北京市、河北省和天津市的高溫日數(shù)均為1961年以來(lái)歷史同期最多。
圖5 1961—2023年6—7月華北、黃淮地區(qū)平均高溫日數(shù)歷年變化
圖6 6—7月北京市、天津市、河北省、山東省、河南省高溫日數(shù)距平柱狀圖
2.3 高溫極端性強(qiáng)，過(guò)程影響范圍廣
2023 年6—7 月，華北、黃淮地區(qū)有200 個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站日最高氣溫達(dá)到或超過(guò)40 ℃；有126 個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站日最高氣溫達(dá)極端事件監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中河北井陘（43.3 ℃）、河南林州（43.3 ℃）、北京湯河口（41.8 ℃）等26個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站達(dá)到或突破歷史極值（圖7（a））；有144個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站極端連續(xù)高溫日數(shù)達(dá)極端事件監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中河北阜平（8 d）、山東高塘（7 d）等9 站達(dá)到或突破歷史極值（圖7（b））。
圖7 6—7月華北、黃淮地區(qū)極端高溫事件和極端連續(xù)高溫事件分布圖
2023 年6 月21 日至7 月9 日，華北、黃淮地區(qū)出現(xiàn)1991 年以來(lái)6—7 月綜合強(qiáng)度最強(qiáng)的區(qū)域性高溫過(guò)程，124 個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站超過(guò)40 ℃；35 ℃及以上高溫影響國(guó)土面積達(dá)50.8 萬(wàn)km2，40 ℃以上達(dá)17.3 萬(wàn)km2，影響人口約2.7 億人。
3 華北、黃淮高溫?zé)崂顺梢蚝?jiǎn)析
3.1 全球變暖是高溫事件發(fā)生的大背景
工業(yè)革命以來(lái)，人類活動(dòng)排放的溫室氣體是全球極端高溫天氣增多、增強(qiáng)的主要驅(qū)動(dòng)因子。研究表明，在全球變暖的大背景下，全世界大部分地區(qū)極端高溫日數(shù)和高溫?zé)崂耸录@著增加[18]，此外，城市熱島效應(yīng)也使城市遭受了更多、更強(qiáng)的高溫?zé)崂送{。1951—2021年中國(guó)地表年平均氣溫呈顯著上升趨勢(shì)，升溫速率為0.26 ℃/10 a，高于同期全球平均升溫速率（0.15 ℃/10 a），年平均最高和最低氣溫均有顯著上升趨勢(shì)[19]。通過(guò)分析1981—2021年中國(guó)平均氣溫與35 ℃以上高溫日數(shù)的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)其相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.83，表明我國(guó)高溫天氣增多與氣候變暖有一定聯(lián)系[20]，此外，伴隨全球變暖，副熱帶高壓向北擴(kuò)張和哈德萊環(huán)流的增強(qiáng)有利于北半球高溫日數(shù)的增加。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，華北、黃淮地區(qū)綜合強(qiáng)度排名前10的高溫過(guò)程均發(fā)生在2000 年以后，其中有5次發(fā)生在最近5 a。
3.2 大氣環(huán)流異常是高溫事件發(fā)生的直接原因
大氣環(huán)流異常是導(dǎo)致2023年華北、黃淮地區(qū)極端高溫事件的最直接原因。從500 hPa 環(huán)流及其距平場(chǎng)（圖8（a））看，500 hPa 歐亞中高緯呈兩槽一脊空間型分布，貝加爾湖西側(cè)的脊區(qū)與正距平中心幾乎重疊，我國(guó)大部分地區(qū)受到正距平控制，導(dǎo)致氣溫偏高。在中低緯度，西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度明顯較常年偏高，西伸脊點(diǎn)偏西，其外圍5 880線伸向大陸邊緣，西端到達(dá)115°E附近。尤其是在高溫明顯的幾次過(guò)程時(shí)段內(nèi)，受中高緯度西風(fēng)帶大陸性高壓系統(tǒng)的影響，華北、黃淮地區(qū)上空以晴好天氣為主，太陽(yáng)輻射增溫和下沉增溫效應(yīng)明顯。從850 hPa 風(fēng)場(chǎng)距平圖（圖8（b））看，長(zhǎng)江以北地區(qū)以北風(fēng)距平為主，不利于水汽輸送，導(dǎo)致北方大部分地區(qū)降水總體偏少、空氣濕度小，容易出現(xiàn)干熱型高溫天氣，同時(shí)最高氣溫的極端性通常也較強(qiáng)。
圖8 2023年6—7月500 hPa環(huán)流及其距平場(chǎng)和850 hPa風(fēng)場(chǎng)距平場(chǎng)
另外，由于太行山脈的存在，華北平原形成了“西高東低”的地形特征。在偏西風(fēng)的影響下，大氣團(tuán)翻越太行山脈后在其東側(cè)背風(fēng)坡下沉升溫，形成焚風(fēng)效應(yīng)，加重了京津冀地區(qū)的高溫天氣。
4 結(jié) 論
本文利用中國(guó)逐日氣溫?cái)?shù)據(jù)和NCEP、NCAR 日平均再分析等數(shù)據(jù)，對(duì)2023年6—7月我國(guó)華北、黃淮地區(qū)高溫?zé)崂耸录臍夂蛱攸c(diǎn)及其成因進(jìn)行分析，結(jié)論如下。
（1）2023 年6—7 月華北、黃淮地區(qū)平均氣溫（27.1 ℃）和平均最高氣溫（32.9 ℃）均為1961年以來(lái)歷史同期最高。
（2）北京市、河北省和天津市的平均氣溫和平均最高氣溫均為1961年以來(lái)歷史同期最高。同時(shí)，這3個(gè)?。ㄖ陛犑校┑母邷厝諗?shù)也均為1961年以來(lái)歷史同期最多。
（3）華北、黃淮地區(qū)有200個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站日最高氣溫達(dá)到或超過(guò)40 ℃；有126個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站日最高氣溫達(dá)極端事件監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中河北井陘（43.3 ℃）、河南林州（43.3 ℃）、北京湯河口（41.8 ℃）等26 個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站達(dá)到或突破歷史極值。
（4）全球變暖是極端高溫?zé)崂耸录l(fā)生的大背景，大氣環(huán)流異常是高溫發(fā)生且極端性突出的直接原因。
需要指出的是，持續(xù)的高溫天氣還可能與前期下墊面熱力異常，如海表溫度、青藏高原積雪及北極海冰等異常存在一定關(guān)系，有待今后進(jìn)一步探討。
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