浅析夏季西太平洋副热带高压对昌北机场的影响及进退预报

2019-06-13民航江西空管分局气象台预报室陈之彤

民航管理 2019年5期

关键词：西太平洋气旋高压

□ 民航江西空管分局气象台预报室陈之彤/文

西太平洋副热带高压概况

（一）基本概念

副热带高压是指存在于南北半球副热带地区的永久性暖性高压，属行星尺度天气系统。其强度和位置冬夏各不相同，各副热带高压单体通常是以地理位置来命名的。就北半球而言，副热带高压主要有太平洋高压、大西洋高压、青藏高压、墨西哥高压和南海高压等。

其中西太平洋副热带高压对我国天气、气候有着重要的影响，对中、高纬度地区和低纬度地区之间的水汽、热量、能量、角动量的输送和平衡起着重要的作用，是造成我国夏季旱涝变化的主要天气系统之一。

西太平洋副热带高压在500百帕以下是随高度增强的，所以通常我们用500百帕高空图来研究它的活动，把500hpa图上588位势什米线包围的面积看作是副热带高压的范围，该范围一般和卫星云图上的晴空区相吻合。副热带高压风场分布特征是，脊线附近的风小，南北两侧风大，且与高度成正比，到一定高度边形成了两条急流，北侧为西风急流，南侧为东风急流。西太平洋副热带高压除在盛夏时偶呈南北狭长形状外，一般均呈东西向的椭圆形。

（二）活动规律

西太平洋副热带高压的季节性活动具有明显的规律性，一般在10°～40°N之间活动。从冬到夏有规律的向北偏西移动，强度增大；从夏至冬则有规律的向南偏东移动，强度减弱。冬季，副高脊线位于15°附近。随着季节转暖，脊线缓慢地向北移动。大约到6月中旬，脊线出现第一次北跳，脊线越过20°N，在20°～25°N间徘徊。7月中旬出现脊线第二次北跳，脊线迅速跳过25°N，以后摆动在25°～30°N之间。约在7月底至8月初，脊线出现第三次北跳，脊线越过30°N到达最北位置。9月以后随着西太平洋副热带高压势力的减弱，脊线开始自北向南迅速撤退，9月上旬脊线第一次回跳到25°N附近。10月上旬再次跳到20°N以南地区，从此结束了周期为一年的季节性南北移动。

西太平洋副热带高压的季节性南北移动并不是匀速进行的，而呈现出稳定少动、缓慢移动和跳跃三种形式，而且在北进过程中有暂时南退，在南退过程中有短暂北进的南北振荡现象。主要表现为半个月左右的副高偏强或偏弱趋势及一周左右的副高西伸东退、北进南缩的周期变化。同时，北进过程持续的时间较久、移动速度较缓，而南退过程经历时间较短、移动速度较快。

（三）天气特征

西太平洋副热带高压对我国天气气候影响十分重要，夏半年尤为突出；它的位置、强度变动，对我国的雨季、暴雨、旱涝、凉热和热带气旋路径等都有很大的影响。在副热带高压区内，天气一般晴朗少雨，所以当它长期控制某一地区时，往往会造成该地区严重的高温干旱现象；但当条件适当时，有时也会出现局地性的热雷雨；在副热带高压的南侧，是热带气旋频繁活动的地区，常发生雷阵雨等强对流天气；在副热带高压的北侧和西北侧，由于西部的偏南气流从海上带来大量的水汽，当遇有西风带短波系统东移时，会产生大范围的强降水天气。

每年2～4月，副高脊线稳定在18°～20°N间时，高压北缘是沿副高脊线北上的暖湿气流与中纬度南下的冷空气相交绥地区，锋面、气旋活动频繁，我国华南地区出现大范围的连续低温阴雨天气。6月副高脊线北跳越过20°N，稳定在20°～25°N间，雨带随之北移，长江中下游地区进入雨季，即梅雨季节开始，而此时华南转入晴热干旱的盛夏。到了7月份，副高脊线再次北跳，雨带从长江流域推移到黄淮流域，长江中、下游的梅雨结束，开始被副高所控制，天气变得炎热少雨，华南地区则因为赤道辐合带的北上，热带气旋明显活跃。从7月底到8月初，高压脊线进一步越过30°N，雨带也北移至华北、东北地带。9月上旬，高压脊线开始向南回跳，雨带也自北南移，我国自北向南先后转为秋高气爽的天气，高温晴热天气逐渐减少。

上述情况仅仅是西太平洋副热带高压活动对我国天气影响的一般规律。实际上，副高的南、北季节性移动经常会出现异常，这就会造成一些地区干旱，另一些地区洪涝的反常天气。

夏季西太平洋副热带高压对昌北机场区域的影响

（一）环流特征

从整个大气环流上来分析，进入初夏以后，原维持在34°N附近的南支西风气流，突然北进到40°N；与此同时，高空东风带也明显北移。由于冬季风缩到我国北方，昌北机场上空夏季风盛行，暖湿空气活跃，加之地面北方冷空气的南下，造成本地区初夏天气多阴雨过程，也就是“梅雨期”。到了七月上旬左右，南支西风急流再次向北推进，到达45°～60°N之间，强度也为最弱。与此同时，西太平洋高压脊线出现一次明显的北跳，到达30°N附近。由于西风带北移，副高脊线的北跳，地面冷空气势力明显减弱和偏北。机场区域“梅雨期”也随之结束，进入了盛夏季节。

（二）气候特点

从昌北机场的基本气候资料统计来看，西太平洋副热带高压是夏季影响昌北机场区域天气最主要的天气系统。其影响的日数占整个夏季的一半之多（见表1）。由于夏季副高脊线所在位置的不同（东西进退和南北摆动），使得昌北机场区域初夏和盛夏的气候特点不尽相同，初夏多阴雨，时有大到暴雨；盛夏多晴热高温，多强对流性天气。

进入6月份以后，随着西太平洋副热带高压势力不断加强，昌北机场区域气温逐渐升高，降水日数减少（以强降水为主），能见度的日变化小（很少出现低能见度天气）；整个夏季（6～8月份）日最高气温≥35℃的日数平均为36天；最多为60天（2013年夏季）；历年极端日最高气温为41.3℃(2013年08月01日)，夏季午后的道面温度可达60℃以上。当副高脊线在昌北机场区域上空稳定少变时，可连续出现10天以上的晴热高温天气。夏季午后大气层结经常趋于不稳定状态，机场西侧山区常出现发展着的浓积云和积雨云，并伴有热力雷暴。当积雨云主体侵入机场上空时，可出现雷阵雨或雷雨大风。另外，在西太平洋副热带高压进退过程中，昌北机场区域午后或傍晚也常有雷暴出现，通常以西南方向出现的雷暴较强且对昌北机场影响较大。夏季当西太平洋副热带高压与相关系统共同作用时，昌北机场区域多强降水天气发生，特别是在初夏时节，大到暴雨频发，占了全年总数的一半多（58.7%），据统计，昌北机场历年日降水量极值为240.2毫米（出现在2003年6月25日）。

表1：昌北机场夏季各影响系统出现次数统计

夏季西太平洋副热带高压进退预报的着眼点

西太平洋副热带高压的强弱、进退和移动，与昌北机场区域天气的关系极其密切，是夏季天气预报中需要着重分析研究的天气系统。因此，对它的预报主要是以西太平洋副热带高压的季节变化为背景，考虑与其周围系统的关系和一些要素场的变化，并结合预报员的经验来进行的，下面就西太平洋副热带高压的西伸北进、稳定、东撤南退分别进行简要的阐述。

（一）变高、变温、暖中心的分布与西太平洋副热带高压进退的关系（主要关注500百帕的情况）

当西太平洋副热带高压脊西部出现了较大的24小时正变高时，高压脊未来将加强西伸；若出现了较大的24小时负变高时，高压脊将减弱东撤。

西太平洋副热带高压脊向正变温区伸展，高压中心向正变温中心移动。若高压区内温度少变，则高压稳定；若高压区内有明显的正变温，则高压在原地加强；若高压区内有明显的负变温，则高压原地减弱。当暖中心出现在西太平洋副热带高压中心南面时，常预示着高压要南退。

相关西太平洋副热带高压进退指标如下：

当南昌站500百帕图上＋△H24≥3位势什米时，西太平洋副热带高压脊将西伸北进。

当华东地区500百帕图上-△H24≤－5位势什米时，或500百帕图上T酒泉-T西安≤－3℃时，西太平洋副热带高压脊将东撤南退。

（二）副高本身形状、位置变化与西太平洋副热带高压进退的关系

根据588特征线的位置变动情况，可以大致地外推副高的变化。副高加强西进时，常常是缓慢的和渐变的，而东退减弱时，则往往是迅速的。据统计，西太平洋副热带高压脊北跳往往先从东段开始，150°E处的脊线比120°E处的脊线提前7～8天北跳。副热带高压脊线出现第一次季节性北跳后，一般可以稳定半个月左右；副热带高压出现第一次季节性回跳后，通常能稳定一个月。

副热带高压脊线长轴呈东西走向的带状分布，高压中心在海洋上，副热带高压位置一般比较稳定；如果脊线为南北走向或西北—东南、东北—西南走向，其位置一般容易发生变化。如果副热带高压呈块状分布，有多个中心，其强度、位置容易发生变化。据统计，当西太平洋副热带高压形状东西向扁长时，副高东撤；当西太平洋副热带高压形状纵横范围相当时，副高静止；当西太平洋副热带高压形状南北很宽时，副高西进。

当西太平洋副热带高压脊跃至较高纬度，且与其脊线的月平均位置偏离较远时，其西部即使没有低槽强烈发展，西太平洋副热带高压脊也会减弱南退。

（三）副高周围风场变化与西太平洋副热带高压进退的关系

西太平洋副热带高压脊北部西南风加强并且范围扩大时，则副高往往加强北进（指标站500百帕图上赣州站，西南风≥8米/秒时）；反之则高压东退。当我国东南沿海高空到地面为一致的偏东风或偏东风并加强时，副热带高压将西伸或北进。

另外，当西太平洋副热带高压脊北侧的西风小于南侧东风，且脊线位置偏北时，副高脊将逐渐北抬；而当北侧西风大于南侧东风，且脊线位置偏南时，副高脊将南压。

（四）云雨区的变化与西太平洋副热带高压进退的关系

若高压脊内的碧空少云区扩大并北移，或其西部、北部边缘的云雨区向西或向北移动，则往往预示着西太平洋副热带高压脊要加强北进；若高压脊内碧空少云缩小并南移，或者云系增多加厚，云界和雨区向东南方向发展时，则预示着西太平洋副热带高压脊要减弱东退；若副热带高压脊北部和南部边缘云雨区无大变化，卫星云图上碧空无云的黑色区域继续维持时，副热带高压将比较稳定。

（五）西风带系统与西太平洋副热带高压脊进退的关系

当东亚中纬度为纬向环流时，副热带高压稳定；当西风带为经向环流，或纬向环流转为经向环流时，副热带高压多变化。

据统计，对于南北或东北—西南向的西风槽脊，当移近西太平洋副热带高压时，副高会产生短期进退过程，其周期为5～6天；但东移的如果是小槽小脊或小扰动，而西太平洋副热带高压又较强大时，则只能引起西太平洋副热带高压外围等高线的变形，脊线位置的基本无变化。而对于呈东西向的槽脊，当移近西太平洋副热带高压脊时，则往往有利于西太平洋副热带高压的西伸。

据统计，东经135～140度之间有低槽加深、维持或更替重建，槽底达到北纬30度，槽后的高压脊或正变高与副热带高压合并，有利于副热带高压的西伸或北进。

（六）热带气旋与西太平洋副热带高压脊进退的关系

热带气旋对西太平洋副热带高压的进退是有一定影响的，特别是当热带气旋比较强大时，这种影响就比较显著。

当热带气旋移到西太平洋副热带高压西南方时，高压脊便开始东退，热带气旋向北移动，高压脊继续东退。当热带气旋越过高压脊线转向东北后，位于热带气旋南侧的高压脊一般都将尾随其后西伸北进。

当热带气旋一直向西移动时，西太平洋副热带高压脊往往比较强而稳定，脊线呈东西向。在热带气旋西移的同时，高压脊也随之西伸。

当热带气旋在广东和福建一带登陆后，与北方南下的冷空气结合变为温带气旋后东移，位于大陆的副热带高压将减弱东撤南退。但热带气旋登录减弱填塞后，西太平洋副热带高压往往会作恢复性增强而西伸北进。

（七）青藏高压与西太平洋副热带高压进退的关系

青藏高压东部出现3～6位势什米的24小时正变高时，西太平洋副热带高压容易向西北跳动。如果青藏高原有负变高区、负变温区东移时，高压脊将减弱东退。

西太平洋副热带高压脊的西伸、北跳与青藏高压暖平流的加压作用密切相关。据统计，当青藏高原有低槽发展时，槽前的暖平流比较明显，这种暖平流所引起的正变高数值不需很大就足可引起西太平洋副热带高压的西伸或北跳。当正变高中心所在纬度与西太平洋副热带高压脊线所在脊线之差在10个纬距之间，则高压脊西伸，若大于10个纬距，正变高需达到6～9位势什米才能引起西太平洋副热带高压的北跳。

当青藏高压向北发展时，有利于新疆北部高压脊的加强，脊前的西北气流促使河套附近低槽的发展和冷空气南下，将迫使副热带高压东撤南退。

昌北机场夏季气象服务保障中应注意的几点

夏季由于受西太平洋副热带高压的影响，昌北机场区域常常出现各种恶劣天气甚至灾害性的天气，有些恶劣天气对飞行活动造成的影响还是比较严重的；如初夏（6月）梅雨季节连阴雨天气过程造成洪涝灾害；盛夏（7～8月）的高温酷暑、短时强降水、强雷电大风等，能严重破坏机场区域的设施，严重威胁航空器和人员的安全。因此，在夏季来临之前，我们要针对昌北机场区域夏季的天气特点，做好月、季前的天气了解和典型天气过程的分析，建立健全应对夏季各种恶劣天气的保障措施，提升保障能力，优化服务方式。昌北机场夏季气象服务保障应注意问题提几点建议：

初夏和夏末时节，大气环流正在发生较大的变化，要特别注意了解和把握季节变化的特点，对一些要素预报思路要有所调整，以防空报或漏报。

盛夏时节，要注意预测和防范有可能造成大面积航班延误、返航、绕飞和备降的强对流天气，如持续性的强雷电、短时强降水、雷暴大风低空风切变。

要特别注意汛期大范围、长时间、大强度降水天气给机场区域所造成的灾害。

要特别注意极端性天气、小概率天气、反季节天气发生的可能性以及给飞行安全运行、气象服务工作带来的影响。