气候异常下舟山地区梅雨期降水特征浅析

张绍会，徐哲永，吴姗姗，孙 楠

浙江省舟山市气象局，浙江舟山 316021

随着全球变暖的加剧及其带来的大气环境场的改变，导致全球各地的气候异常事件频发。舟山作为海陆交界地区，较其他地区更能体现这种灾害天气对局地的影响，进而给该地区的渔农业发展带来不小的潜在危害。2019年，舟山地区降水量为1 818.5 mm，较常年偏多49%，为历年之最，其中定海地区降水量在2 114.7 mm，刷新了历史纪录。自1949年以来，舟山地区登陆的台风有5个，2019年台风“米娜”是1949年以来10月份唯一登陆舟山的台风。2021年台风“烟花”也是新中国成立以来7月份登陆舟山地区影响最强的台风。而在全球气候异常的大背景下，近3年就有2个台风登陆舟山，可见舟山地区的气候特征也在发生变化[1]。IPCC AR6指出，人类活动造成气候变化已影响到全球每个区域的许多极端天气气候事件，随着未来全球变暖的进一步加剧，其对ENSO现象的影响，预估强降水、农业生态干旱以及极端风暴（如强台风）的强度和频率也会增加[2-3]；而在此全球气候环境下，加强对灾害年份的气候环流影响的分析和理解，有助于在未来应对相类似的极端天气中掌握主动权，尽最大努力减少极端天气发生对舟山地区发展的经济损失。

1 概况

2020年5月29 日—7月18日，舟山梅雨期持续时间打破了有历史纪录以来的第二历时长。此次梅雨季入梅时间早，持续时间长，且雨量大，出梅时间迟；2021年6月10日—7月5日，舟山梅雨季时长较接近常年，但后期8月10—20日，经历了1次“倒黄梅”的降水活动，同时这2次梅雨活动还伴随较为强烈的雷电活动。其中，以4个国家基准站为参考标准。

舟山市较常年各县（区）梅雨量（图1）出现巨大浮动，尤其2020年的梅雨量是2021年的1.14倍，较常年偏多1.9倍。并且在近2年降水分布的时空特点上，舟山地区出现较为明显的旱涝分明的极端性。在2020年冬季至2021年春季，据不完全资料显示，舟山市水库蓄水量不足35%，其中，有连续超过25 d舟山地区出现无降水。

图1 2020和2021年国家站梅雨量（a）；2020和2021年国家站梅雨量与常年梅雨量百分比（b）

2 大气环流形势

2020年4 月前后，赤道中东太平洋海温由偏高转为偏低（图2a），间接造成2020年副高持续性的偏北偏强；同时，北方冷空气持续南下，也为梅雨带在华东地区的摇摆提供了有利的环流形势；同年南海季风的提前暴发，为连续性的大规模降水创造了便利条件。2021年，由于副高强度前期较强；同年欧亚中高纬以纬向环流为主，冷空气活动总体偏弱。这也是造成梅雨带前期位置移动迅速的原因之一，不同于2020年梅雨带在南方持续徘徊，2021年梅雨带提前北跳至华北和华中地区而得以提前结束。

图2 2020年热带中东太平洋表面海温前后变化(a)和2021年热带中东太平洋表面海温前后变化(b)

根据国家气候中心监测结果显示（图3），自2019年年末至2020年4月，赤道中东太平洋进入并持续维持厄尔尼诺状态，连续5个月Niño 3.4指数的滑动平均值分别为0.6、0.5、0.5、0.5℃，若按照相关的判断标准，此次已经正式形成了1次弱厄尔尼诺事件[4]。而从2020年下半年开始，热带中东太平洋水温持续下降，正式宣告拉尼娜的到来，并且持续时间一直到2021年5月才得以结束（图2b）。副高在前期发展强盛，是造成2021年梅雨季入梅早、出梅早、降水偏少的原因之一，同时，后期台风“烟花”在舟山海域移动速度缓慢，也间接说明作为引导气流的副高此时衰退得比较厉害。

图3 逐月Niño 3.4指数和3个月滑动平均指数演变

在2020年厄尔尼诺事件中，热带大气环流对海温的响应主要体现为中部型厄尔尼诺的影响特征，即大气异常上升运动主要集中在中西太平洋，春季以来，西太平洋副热带高压强度偏强、位置偏西，江南西南部至华南西部、青藏高原大部降水偏多。若从长期的气候环境变化考虑，全球气候持续性的增暖和变暖是导致极端天气事件频发的重要因素[5-6]。

2020年和2021年舟山地区入梅都较往年明显提前，虽然这是冬夏季环流系统季节性调整和转变提前的结果，但东亚大气环流的季节转换，均表现出了一种非常不稳定状态[7-8]，尤其是2020年秋末至2021年春初，舟山乃至整个浙江地区经历了较为明显的干旱时段。陶诗言等[9]指出，东亚梅雨的开始和结束与亚洲上空南支西风急流的2次北跳过程密切相关。急流轴位置的变化和副高的变化具有良好的一致性，高层西风急流的北抬有利于中层副高的北跳。

副高阶段性地北跳与我国东部地区的雨季和多雨带位置直接相关。气候态下，从初夏到盛夏副高有2次明显的季节性北跳。第一次北跳东亚夏季风推进到长江流域，长江中下游地区入梅，第二次北跳东亚夏季风推进到华北，梅雨结束[10-12]。《梅雨监测业务规定》中也指出了梅雨期副高脊线活动范围，江南区南界≥18°N、北界＜25°N，即脊线≥18°N时有利于江南区入梅，而脊线在18°～25°N这个范围内，有利于江南区梅雨的维持。多平均的副高脊线在6月8日（7月8日）越过18°N（25°N），江南区平均的入（出）梅时间也正好是6月8日（7月8日）。但从近2年的分析可见（图4），588线的西伸范围远强于气候平均的588线，副高脊线迅速北跳，此时环流条件有利于江南区入梅。但是，2020年北方冷空气和副高势均力敌（图5a、5b），梅雨带在长江中下游地区来回摆动，长时间持续性的降水造成2020年梅雨期成为有记录以来的历史第二长。而在2021年北方环流以西风环流为主，冷空气的势力范围在河南和山东一带较强，能够西行南下至江浙一带的次数较少，不利于和副高分庭抗礼。因此，在2021年梅雨特点是来得早、去得也早，并且，后期在200 hPa南亚高压稳定盘踞在青藏高原和四川盆地附近（图5c），东北地区的西风槽发展旺盛，为8月份“倒黄梅”的发展提供了条件；同期副高衰退较快（图5d），使得北方冷空气能够长期维持在30°N~35°N之间。

在2020年的春夏交替季节，中高纬度的东西伯利亚地区的高空存在着一个生命力顽强的暖高压（图6），制造了一系列创纪录的高温。这个暖高的长期存在和东北冷涡一起支撑着西风带，为西北风带的发展和维持提供了较为稳定的大气环流场。北方长期存在的暖高压，配合东北冷涡，使得北方的冷空气获得了足够抗衡副高推动雨带北移的能量，让副高难以在我国近海北抬，进而造成梅雨带在长江中下游地区和华东地区的徘徊。而在2021年8月下旬，中高纬度存在着一个相类似的大气环流形势，同期副高衰退较快，弱于常年气候平均态中的588线（图5d），进而造成雨带回落到华东地区，出现“倒黄梅”的降水现象。

图6 梅雨期500 hPa环流形势（暖高压）

2020年出现超强梅雨降水的另外一个原因是南海季风暴发偏早。相关的环流资料显示，2020年5月的第4候（17—19日）已经提前满足南海季风暴发标准（常年的暴发标准是5月第5候）[13]，其中一个重要原因就是2020年孟加拉湾海域百年不遇的特强气旋风暴“安攀”（超强台风级）（图7），驱动水汽通过其气旋性结构进入（逆时针旋转）其南侧形成西南风，获得足够多的动量和能量，使得西南风携带大量水汽涌入南海，加速了南海季风暴发。南海季风暴发后，来自印度洋的西南季风水汽往长江中下游地区输送得到加强。

图7 孟加拉湾超强台风”安攀”的大气环流形势

3 结束语

2019年末开始的弱厄尔尼诺现象间接导致2020年5月底至6月上中旬太平洋副热带高压位置偏北和偏强；中高纬度径向环流发展，冷涡活跃，并在一个稳定的暖高压配合下，冷空气向长江中下游地区暴发的可能性偏强，从而冷暖空气在长江中下游交汇，使得2020年梅雨期的累计降水和持续时间较往年有明显增加。同年，北印度洋海温异常偏暖，并且特强气旋风暴“安攀”所携带的水汽加速了其往南海地区聚集，提前为南海季风暴发创造了条件。2020年末持续发展到2021年的拉尼娜现象，间接导致2021年入春后副高表现得极其不稳定，忽强忽弱，比如2021年梅雨期在7月5日结束，副高西伸北展加强，较常年提前结束10 d，而台风“烟花”时期，副高西退至西太平洋，也间接造成“烟花”引导气流较弱，在舟山地区停留时间达到3~5 d之久；同年10月初，副高西伸发展仍能够到达甘肃青海一带，副高引导的水汽向华北和华中地区输送明显偏强，也造成了河南和山东等地这次罕见持续性的强降水，都间接说明了副高在2021年表现不稳定，时强时弱。