辽东山区一次高温天气分析

寇思聪++韩梅++吴岩++崔曜鹏

摘要 选取2016年8月辽东山区一次典型的高温天气过程，利用高空、地面气象观测资料对该过程的大气环流形势、物理量场以及地形影响因素进行分析。结果表明，在强大的副热带高压影响下，低层暖平流持续时间长、前期气温持续升高是本次高温天气的环流背景特点，背风坡气流下沉增温的叠加作用是高温出现的关键因素。

关键词 高温天气；副热带高压；背风坡；下沉增温；辽东山区

中图分类号 P423 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）01-0200-03

Analysis on High Temperature Weather Process in Mountain Area of Eastern Liaoning Province

KOU Si-cong 1 HAN Mei 1 WU Yan 2 CUI Yao-peng 1

（1 Benxi Meteorological Bureau in Liaoning Province，Benxi Liaoning 117000； 2 Meteorological Observatory of Heilongjiang Province）

Abstract A typical high temperature weather process of mountain area of eastern Liaoning Province in August 2016 was selected，using the high altitude and surface meteorological data，the atmospheric circulation situation，physical quantity field and terrain factors of this process were analyzed. Results showed that under the effects of strong subtropical high，the circulation background characteristics of the high temperature weather process included long duration of low level warm advection and continuing rise of the temperature in early stage.A key factor causing the high temperature weather was the subsidence warming in lee slope.

Key words high temperature weather；subtropical high；lee slope；subsidence warming；mountain area of eastern Liaoning Province

在全球气候变暖背景下，中国高温、热浪事件频发，高温天气尤其是连续高温会给百姓生活和人体健康带来诸多不利，对工农业生产、旅游、商业也有较大影响。我国不少学者对高温天气进行了分析[1-7]，赵梓淇、赵春雨、曹士民等也对辽宁地区的高温进行了研究[8-10]，指出辽宁高温天气西多东少、高温天气具有特定的天气形势背景；目前有本溪地区气温和气候研究发现，1950年代以后，地处辽宁东部山地的本溪地区也有明显增温趋势，1990年代至今本溪地区夏季气温偏高[11-13]。本溪市虽地处辽东山区，但高温时有发生，相比其他容易出现高温的地区，针对本溪地区高温预报的研究较少，本溪地区高温预报的难度较大，预报经验的累积显得尤为重要。本文对一次高温天气从动力、热力等角度进行分析，对本溪地区高温发生发展机理进行探讨，以期提高本溪地区高温预报准确率。

1 天气概况

2016年8月2—5日，辽宁地区出现高温天气，多地平均气温为1989年来历史同期最高值，8月4—5日，草河口和凤城连续2 d日最高气温≥35 ℃，为1951年来历史同期最多连续高温日数。8月5日，沈阳、清原、新宾、本溪县、桓仁、草河口、凤城7个站日最高气温≥35 ℃。这7个国家站所在地除沈阳为平原地区外，其他均为山区。因此，本次过程可以作为一次典型的辽东山区高温天气，本文选取本溪地区对本次高温过程进行分析。

本溪地处辽东山地丘陵地带，全地区共有37个两要素以上观测站点，其中包括市区、小市、桓仁、草河口4个国家基本站，33个区域自动站。由于本溪地处辽宁东部山区，历史上超过35 ℃的天数较少，高纬度地区人体对气温的耐受情况有所不同，在很长一段时间里，本溪地区将气温≥33 ℃作为高温标准。因此，本文对最高气温≥33 ℃的站点也进行了统计。经统计，8月5日本溪地区有25个站点最高气温 ≥35 ℃，其中≥37 ℃的有4個，仅1个站未超过33 ℃（表1）。

2 形势分析

7月31日到8月1日，500 hPa中高纬度是两槽一脊，我国中东部大部分地区都在副热带高压控制之下，副高中心位于蒙古国与我国内蒙古中部，中心气压>593 dagpm，见图1（a），辽宁地区上空是一个低涡；2日8：00，随着低涡向东移出，高压中心东移，588 dagpm线东侧位于辽西内蒙交界处，本溪上空沿着588 dagpm线的东北风力较大；2日20：00 588 dagpm线达到辽河流域，在内蒙古出现中心强度为594 dagpm；3日8：00高压继续增强，中心595 dagpm，本溪位于588～592 dagpm线之间；3日20：00，高压中心加强为596 dagpm，592 dagpm线抵达本溪市西部，4日8：00—20：00，本溪市位于592～594 dagpm线之间，东北风；5日8：00，高压中心位于辽宁北部上空，中心压强595 dagpm；5日20：00，高压减弱，中心降为593 dagpm；6日588 dagpm线移出辽宁，整个辽宁位于槽前西南急流之中。

850 hPa上，1日8：00，在我国新疆、甘肃、内蒙交接之处有一个中心气温31 ℃的暖中心，此时本溪在17～15 ℃线之间，见图1（b）。2日，随着暖中心东移，暖中心分裂为东、西2个，强度也减弱。3日8：00，在内蒙古、河北交界处有一个中心强度为153 dagpm的高压中心，其北部有一个中心27 ℃的暖中心，此时本溪地区处于20 ℃暖脊顶部，以往预报经验中，18～20 ℃控制之下，本溪地区容易出现33 ℃以上的气温，实况与之吻合。4日8：00，152 dagpm线南移，吉林、辽宁大部分地区位于152 dagpm线内部，暖中心也随之南落，中心气温升高为28 ℃，本溪地区位于20～22 ℃间，5日8：00影响辽宁的暖中心继续东移，中心气温降低为23 ℃，本溪在21～22 ℃之间，2—5日暖平流明显。

地面图上，7月31日至8月1日我国大部分地区均受低压控制，辽宁处于地面倒槽之中。1日夜间开始，东北地区南部逐渐转为高压控制，此后直至5日辽宁地区处于高压内部的均压场之中，风力较小。2日14：00在110°～120°E、45°N附近出现35 ℃以上高温，最高气温38 ℃，出现在内蒙古的50915站点。3日14：00，高温中心略南落，1 002.5～1 007.5 dagpm之间，高温出现在43°～47°N附近，5日本溪地区出现35 ℃以上高温，5日夜间开始，辽宁逐渐受蒙古低压控制，6日各地气温明显下降。

综合各层次，随着副高向东南方向移动，上游地区在850 hPa的20 ℃以上区域、500 hPa的588 dagpm线内部，尤其是592 dagpm线内部出现高温，本溪地区高温也出现在500 hPa 592 dagpm线内部以及850 hPa 20 ℃线暖脊中。

3 物理量分析

3.1 垂直速度和涡度

对1—7日20：00垂直速度场进行分析，见图2（a），1—5日在辽东上空均为正垂直速度，以桓仁为例，2日整层为正速度，在300 hPa有一个18×10-3 hPa/s中心、3日高层为负速度，但在500 hPa以下仍是下沉运动，4日下沉运动增强，在300 hPa高度附近有一个12×10-3 hPa/s的中心，5日整层仍为正速度，6日300 hPa以下转为负速度，中心为-16×10-3 hPa/s在500 hPa附近。可以看出，本溪地区整个升温过程中下沉气流强且深厚。从图2（b）涡度场分析来看，3—5日本溪上空均为负涡度，3日20：00 850～1 000 hPa有一个-18×10-3 hPa/s的大值中心，3—4日250～500 hPa是一个最大值为 -30×10-3 hPa/s的中心。综合分析垂直运动场和涡度场，说明2—5日本溪上空的下沉气流旺盛，有利于下沉增温。

3.2 相对湿度和水汽通量散度

由于7月31日至8月1日本溪市出现了大雨、局部暴雨的天气，各地相对湿度均超过了90%，8月2日开始，相对湿度下降，5日本溪上空850 hPa以下相对湿度在70%左右，6日起相对湿度增加，见图3（a）。从水汽通量散度也可以看出，2—5日本溪地区上空为正水汽散度通量，且逐日增加，6日以后出现负值，见图3（b）。与干热型高温天气相比，本次高温天气近地面相对湿度在60%～80%，相对较高，但2—5日相对湿度减小和水汽通量散度增大这种变化，说明水汽辐散，相对较干，有利于温度升高。

4 地形作用

本次高温天气主要出现在辽宁东部地区，而辽西无高温，这与辽宁夏季高温西多东少的特点不同。在相同环流背景、物理量场差异不大的情况下，出现这种结果，与辽东山区的地形特点紧密相关，清原、新宾、本溪县、桓仁、草河口、凤城等出现高温的国家站以及区域自动站均分布在长白山余脉西侧。而通过流场和风场分析发现，2—5日辽东500 hPa以下均为偏东风，此时出现高温的区域为背风坡，偏东风翻过长白山余脉，产生焚风效应，这种局地增温作用和暖平流作用叠加，促使辽东出现高温天气。

5 结论与讨论

（1）此次高温天气近地面的相对湿度为60%～80%，为一次湿热型高温天气。

（2）高温出现前，东北地区处于强大的副热带高压控制之下，500 hPa上588 dagpm线和592 dagpm线位置与高温区域位置对应较好，8月5日辽东地区35 ℃高温出现在592 dagpm线内部。

（3）暖平流明显且持续时间长，有利于前期的升温，850 hPa的20 ℃暖脊与33 ℃以上的高温对应关系较好。

（4）深厚持久的下沉气流、相对湿度减小、正水汽通量散度增大，利于本溪地区温度的升高；上升运动增强、相对湿度增加、负水汽通量散度增大，本溪地区气温下降。

（5）偏东气流在越过长白山在背风坡的下沉增温是本次高温成因关键因素之一，但地形作用有多大有待进一步研究。

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