朝阳地区一次罕见持续高温天气过程分析
2019-01-06李抒泽余克勤刘安然马熙达
李抒泽,余克勤,刘安然,马熙达
(朝阳市气象局,辽宁朝阳122000)
高温是夏季常见的灾害天气之一,在全球变暖的气候背景下,高温天气也频繁出现。高温天气导致高温干旱加剧,农作物受旱,产量剧减,引发中暑及其并发症甚至死亡,同时还会引起对水电需求的急剧增加[1]。由于社会发展以及人民生活受灾害性高温天气的影响很大[2],因此,有必要研究灾害性高温天气的发生和变化规律[3]。在中国气象学上,一般把日最高气温达到或超过35℃以上时称为高温天气,如果连续几天(3天以上)最高气温都超过35℃时,即可称作“高温热浪”天气,达到或超过37℃以上时称为酷暑[4]。近年来,国内气象学者研究大多侧重于对高温天气的时空统计分布及其大气环流特征分析,对于高温天气的诊断分析比较少,本文通过实时观测资料、物理量诊断对2017年6月14~16日朝阳地区出现的连续高温天气过程进行分析,根据实时观测资料、物理量诊断对该过程进行分析,以期能为业务中高温天气的预报提供参考。
1 天气实况
2017年6月14~16日,朝阳地区出现了连续3天最高气温超过40℃的罕见高温天气,其中,14日最高气温为40.1℃,出现在16时38分;15日最高气温为40.3℃,出现在12时37分;16日最高气温为40.0℃,出现在13时14分。由于前期降水量异常偏少,导致旱情的出现,此次持续高温天气加剧了旱情,影响了农作物的生长发育。
2 天气分析
2.1 地面形势分析
通过分析6月14~16日地面天气图(图略)可以发现在贝加尔湖附近及我国的江南地区都受高压控制,朝阳地区处于两个高压带的边缘,等压线稀疏,地面风力较小,以偏南风为主。该时间段京津冀地区、辽宁中西部、内蒙古东南部都出现了大范围的气温高于35℃的区域,此次高温过程强度大、范围广、持续时间长,由于地面的加热作用使空气变暖,暖空气的减压在近地面层形成了一个浅薄的低压区,再加上没有冷空气的加入,该热低压少动,成为了造成此次高温天气过程的影响系统之一。
2.2 高空形势分析
通过分析可知,中高纬地区处于两槽一脊的形势,朝阳地区位于脊前,经向环流明显,6月14~16日持续被脊区控制,在风场上看,朝阳地区主要受脊前的偏北气流控制,天气晴朗,太阳辐射强烈,地面增温快,这是此次高温天气的重要成因;东亚大槽稳定少动,使得上游系统移动缓慢,是朝阳地区维持晴好天气的原因之一;位于贝加尔湖附近的槽逐渐增强发展成涡,16日20时之后该涡移动到朝阳地区上空,有了冷空气的补充,高温天气趋于结束。
3 物理量诊断分析
此次高温过程期间朝阳地区上空850hPa的温度始终维持在24℃以上,青藏高原一带为暖中心,中心强度达到了28℃以上,强而持久的暖中心的存在是此次高温过程的必要条件。中层的平流增温有利于高温天气的出现,由赤峰站的探空资料显示,6月14~16日低层到500hPa风向均呈顺时针旋转,有暖平流,16日20时之后转为逆时针旋转,有冷平流,持续高温天气过程趋于结束。分析6月15日散度场分布情况(图略)可以看出500hPa中层为辐合区,下沉运动强烈,与发生高温的时段内大气的中、低层相对湿度都是小于30%的低值区,即空气非常干燥相对应,随着下沉绝热增温的影响,水汽逐渐蒸发,湿度变得越来越低,太阳辐射越来越强,地面增温越来越明显,这也是持续高温形成的原因之一。
4 结语
2017年6月14~16日朝阳地区连续3天最高气温超过40℃为一次极为罕见的过程,本文应用了高空、地面实况资料追溯整个过程发生、发展的原因,结果表明:
此次大范围的高温过程,经向环流明显,朝阳地区高空受脊前西北气流控制,高空气流辐合,下沉运动强烈,大气湿度低,受下沉绝热增温的影响,地面升温强烈;下游系统少动,上游冷空气补充缓慢,朝阳地区持续为脊区控制,使得此次高温天气得以维持。
地面等压线稀疏,以偏南风为主,风力较小,利于升温;由于较长时间的高温加热作用,近地面层形成了热低压,再加上没有冷空气的补充,热低压少动,能够持续加热地面。
高空有暖平流,850hPa有强而久的暖中心存在,控制朝阳上空的等温线超过了24℃,朝阳地区易形成极端高温天气。
大气的相对湿度较小,下沉气流的存在使得大气绝热增温,二者相辅相成,成为地面迅速增温的重要原因之一。高温天气的形成是多方面的,它既与全球气候变暖的大背景有关,又与大气环流变化、城市建设和生态环境等因素有关,对于短期预报来说,对高空、地面的形势准确把握,不断积累经验,对进一步提高高温的预报水平大有裨益。