2022年夏季鄂州市高温特征及其成因分析

摘 要：利用1961—2022年鄂州市的气象站点要素资料、NCEP/NCAR大气环流资料以及NOAA海表温度资料，分析2022年当地夏季气温变化和环流特征。结果表明：（1）2022年夏季鄂州市平均气温、最高气温均排1961年以来的第一位；（2）高温日数远远大于平均高温日数；（3）降水量较气候平均值偏少50%。此外，气温的空间分布上表现出整体一致性，高温主要受西太平洋副热带高压（以下简称西太副高）、海温异常的影响。2022年夏季西太副高位置偏西偏北，强度偏强，鄂州市处于副高脊线附近；赤道中东太平洋海温具有拉尼娜事件的特征，且从春季到夏季海温呈现出拉尼娜增强的特征。

关键词：夏季气温；极端高温；大气环流特征；鄂州市

中图分类号：P423 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）11–0-03

随着全球气候变暖加剧，极端高温天气成为我国夏季最主要的气候灾害之一，引起了社会的广泛关注。2022年夏季是中国历史上极度酷热的夏季之一，我国大范围地区遭遇极端高温，高温日数多、覆盖范围广、多地最高气温破历史极值[1]。梅梅等[2]发现长江中下游干流沿线及其以南地区是2022年高温干旱复合事件相对影响最大的地区，同时是高温干旱复合风险增加趋势显著的地区。高温干旱的出现对人体健康及工农业生产带来较大威胁[3]。鄂州有“百湖之市”“鱼米之乡”之称，是重要的农作物和渔业产区，因此，研究该地区的夏季气温变化状况对人民生活、农作物生产等具有重要意义。

大气中的高压系统是影响高温热浪的直接因素，高压系统中的反气旋及伴随的下沉气流能直接加热大气并减少云量，增加到达地表的太阳辐射，使地面气温升高[4]。西太副高的异常变化是导致我国南方地区夏季出现气温异常的重要因素之一。2022年夏季，西太副高异常偏西、偏强且长时间控制长江流域，水汽向北输送导致该地区出现历史罕见的高温干旱天气[5-6]。

王文等[7]通过分析西太副高与2013年长江中下游夏季高温干旱之间的关系发现，持续较强的西太副高控制是影响长江中下游地区异常高温干旱的主要因素。海表温度的异常变化会影响西太副高的位置及其强度变化。赤道西太平洋海温升高、中东太平洋海温偏低均有利于西太副高出现强度偏强、位置偏西偏北的特征，从而导致我国南方地区出现异常高温天气[8-9]。

1 数据来源

使用的数据如下：第一，鄂州市27个自动气象观测站数据，包括平均气温、最高气温、高温日数、降水量等，时间为1961—2022年（6—8月），将1991—2020年的平均值作为气候平均值。第二，大气环流资料是NCEP/NCAR提供的月平均再分析资料，水平分辨率为2.5°×2.5°。第三，海表温度数据来自NOAA提供的月平均海表温度，水平分辨率为2°×2°。

2 夏季气候特征

1961—2022年鄂州市夏季平均气温整体表现为波动增长的变化趋势（图1a），其增长速率为0.11 ℃/10年。鄂州市夏季气温30年气候平均值为28.15 ℃，2000年以前夏季平均气温较低，大部分低于气候平均值，进入21世纪后夏季平均气温逐渐升高，大部分高于气候平均值，2013年和2022年出现最大值30.3 ℃，比气候平均值高2.15 ℃。从1961—2022年鄂州市夏季最高气温变化可以看出（图1b），变化波动较大，总体呈上升趋势，其增长速率为0.20 ℃/10年，30年气候平均值为38.56 ℃。夏季最高气温最小值出现在1987年，为36 ℃，最大值出现在2013年和2022年，为41 ℃，比平均值高2.44 ℃。无论夏季平均气温还是最高气温，2022年均是1961年以来鄂州市气温最高的年份之一。

气象学将日最高气温≥35.0 ℃定义为一个高温日。1991—2020年鄂州市夏季平均高温日数为26 d（图2a）。2022年夏季高温日数47 d，远远大于平均高温日数，为1961年以来的第四大值，前三位分别为2013年（56 d）、1978年（49 d）、1961年（48 d）。而从日最高气温≥37℃来看，鄂州市夏季气候平均值为10 d，2022年夏季鄂州市日最高气温≥37℃为31 d，远远大于平均高温日数，为1961年以来的第二大值，仅次于2013年（34 d）。综合来看，2022年夏季鄂州市的高温热浪情况异常严重。从降水逐年变化情况来看（图2b），1991—2020年夏季平均降水量为570 mm，2022年为282 mm，远远低于降水平均值，为1991年以来的最小值。

从图3可知，鄂州市6月、7月、8月高温日数平均值分别为2 d、13 d、26 d，2022年分别为6 d、15 d、26 d，高温热浪天气主要集中在7月、8月，尤其是8月，几乎整个月的日最高气温超过了35 ℃。但是三个月的高温日数均远高于平均值，6月是平均值的3倍，7月略高于平均值，8月是平均值的2倍多。整个夏季高温日数比气候平均值多21 d（图3a）。针对鄂州市的降水，6月、7月、8月降水量的平均值分别为217 mm、235 mm、119 mm，2022年6—8月降水分别为119 mm、133 mm、32 mm，远低于平均值，6月偏少近50%，7月偏少超40%，8月偏少超70%。整个夏季降水量偏少287 mm，整体偏少50%（图3b）。

图4反映了鄂州市2022年夏季、6月、7月、8月平均气温的空间分布特征。从整个夏季来看（图4a），鄂州市的平均气温在空间分布上差异不大，在29.0～30.4 ℃，西南部的气温较其他地区偏低1 ℃左右，可能与西南部的海拔较高、湖泊较多有关。从6月平均气温空间分布来看（图4b），整个鄂州市的平均气温区间为26.9～28.2 ℃，整个区域的平均气温都远低于30 ℃。7月鄂州市的平均气温区间为29.4～30.9 ℃，接近整个夏季的平均气温，高值区位于东部和北部，在30 ℃以上（图4c）。8月整个鄂州市的平均气温均超过了30 ℃，区间为30.6～32.5 ℃（图4d）。这三个月平均气温的空间分布特征与图3反映的6月高温日数偏少，高温主要集中在7月、8月，尤其是8月的特征相一致。

3 大气环流特征

3.1 位势高度场特征

西太副高的异常变化会对我国夏季气温的升高或降低产生重要影响。从500 hPa位势高度距平场可以看出（图5），除东北地区以外，我国大部分地区被大范围的位势高度距平场异常控制。我国中部一直向东到太平洋洋面上为明显的位势高度距平场异常区，正距平中心在我国中部附近和北太平洋附近，这表明西太副高的强度较强且位置偏西；贝加尔湖的西北部一直向东延伸至我国的东北地区，有一个明显的位势高度负距平区域，这表明冷空气主要影响我国的北部地区；高纬度地区有一个明显的位势高度正距平区域，中心强度较强，这表明高纬度阻塞高压较强。

从平均位势高度场特征可以看出，高纬度地区为两脊一槽的环流形势，中纬度地区为平直的纬向型环流，与气候平均值相比，西太副高位置偏西、强度偏强。副高的范围明显比气候平均值大，5 880 gpm线的西伸脊点位置较气候平均值偏西约6个经度左右，脊线位置约偏北2个纬度左右。鄂州市处于副高脊线附近，盛行下沉气流，气压梯度小，太阳辐射可以更多地到达地面，从而使气温升高，易出现高温少雨的天气。

3.2 海温场特征

从2022年春季和夏季海温距平场的特征来看（图6），赤道中东太平洋区域海温呈明显的负距平特征，海温具有拉尼娜事件（是指太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷的现象）的特征，而从春季到夏季，海温呈现出拉尼娜增强的特征，春季海温较弱，而到了夏季进一步减弱。受赤道中东太平洋海温较常年同期偏低的影响，东亚夏季风增强，有利于水汽输送至北方地区，研究区域水汽异常辐散区，降水偏少。西太平洋、日本海以及北太平洋附近有明显的海温正距平，从春季到夏季呈现出增强的特征，这与500 hPa位势高度场上西太副高偏西偏北、强度偏强相符，长时间的晴热天气导致研究地区气温偏高。

4 结论

（1）2022年夏季鄂州市平均气温为30.3 ℃，比平均值偏高2.15 ℃，最高气温为41 ℃，比平均值偏高2.44 ℃，均为1961年以来的第一位；2022年高温日数为47 d，1961年以来排第四位，2000年以来排第二位，高温主要集中在8月，为26 d；2022年降水量为282 mm，较平均值偏少50%，为1991年以来的最小值，6—8月降水呈递减的趋势，尤其是8月份，较平均值偏少超70%。气温的空间分布上表现出整体一致性，差异不大。

（2）2022年夏季我国大部分地区被明显的位势高度正距平控制，西太副高位置偏西偏北，强度偏强，鄂州市处于副高脊线附近，高纬度阻塞高压较强。赤道中东太平洋区域海温呈明显的负距平特征，西太平洋、日本海附近为海温正距平区域，这种海温分布具有拉尼娜事件的特征，从春季到夏季海温呈现出拉尼娜增强的特征是增强的。

参考文献

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