2014年7月廈門地區(qū)異常高溫天氣分析

廈門市氣象局 陳嬌娜

2014年7月廈門地區(qū)異常高溫天氣分析

廈門市氣象局 陳嬌娜

2014年7月，廈門地區(qū)出現(xiàn)了異常高溫天氣，市區(qū)的高溫日數(shù)達到7天，島外同安達到16天，持續(xù)的高溫天氣給市民帶來了極大的不便。此次高溫天氣過程中副熱帶高壓的位置偏南，強度偏強，西脊點位置偏西，是造成高溫的一大原因。同時，臺風移動過程中的東北下沉氣流也是造成此次高溫的原因之一。強盛的副熱帶高壓與臺風下沉氣流的相互交替影響是造成連續(xù)高溫的主要原因。在氣象要素上則表現(xiàn)為云量少、濕度小，偏西風或者東北風持續(xù)到午后，都與高溫有一定的關(guān)系。

高溫 天氣 副熱帶高壓 氣象要素 廈門地區(qū)

高溫日是指日最高氣溫達到或超過35℃。高溫天氣，特別是持續(xù)的高溫天氣往往會給人們生活和身體健康帶來許多不利的影響，炎熱的天氣還會導致水、電等需求劇增，造成能源供應緊張等問題，給生活帶來較大的影響。高溫天氣對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、旅游以及商業(yè)營銷也有很大的影響。因此，對高溫天氣及其持續(xù)時間的原因進行研究和分析，及時、準確地做出預報和預警，具有重要意義。

1　廈門異常高溫天氣特征

1.1廈門地區(qū)7月高溫氣候概況

廈門地處我國東南沿海，屬亞熱帶海洋季風氣候，由于海洋的調(diào)整作用，夏季海陸風效應明顯，夜晨為西北風或偏西風，午后為東南風，因此夏天的氣溫并不高，從該地區(qū)兩個基準站（東渡站、同安站）的氣候數(shù)據(jù)上看，近50年來7月份的極端最高氣溫東渡站為39.2℃，出現(xiàn)在2007年7月20日；同安站為39℃，出現(xiàn)在2003年7月26日；7月份的年平均高溫日數(shù)，東渡站為1.9天，同安站為3.8天。

1.2廈門異常高溫天氣特征

從氣象資料上看，2014年7月廈門市區(qū)出現(xiàn)了7天超過35℃的高溫天氣。相對而言，島外的氣溫則更高，島外（以同安站為代表）出現(xiàn)了18天的高溫天氣（圖1），出現(xiàn)連續(xù)7天超過35℃的連續(xù)高溫，高溫日數(shù)為1961年以來的第一位，而高溫的持續(xù)時間為歷史第二位，盡管日最高氣溫的強度不是歷史極值，但持續(xù)時間長且高溫的日數(shù)多，也是歷史罕見。表1為同安站1961年～2014年7月日最高氣溫≥35℃的日數(shù)（前5名）。

表1　同安站1961年～2013年7月最高氣溫≥35℃的日數(shù)（前5名）

圖1　2014年7月廈門地區(qū)最高氣溫逐日演變圖（東渡站和同安站）

2014年，廈門的高溫天氣主要出現(xiàn)在7月2日～22日這段時間，給市民生活帶來極大不便。從兩站2014年7月2日～22日的日平均氣溫與近53年平均的日平均氣溫對比（圖2）看，在此時間段內(nèi)，2014年的平均氣溫均高于歷史平均值，增幅均超過1℃，特別是同安站7月20日的增幅達到了3℃左右。表2統(tǒng)計同安站日平均氣溫≥31℃的日數(shù)（＜3d不統(tǒng)計）以及連續(xù)出現(xiàn)≥31℃氣溫的日數(shù)。從表中可以看到，超過31℃日平均氣溫出現(xiàn)3d以上的主要發(fā)生在20世紀90年代中后期，這與全球變暖的大趨勢有關(guān)，也與城市發(fā)展帶來的局地小氣候有一定關(guān)系。

表2　同安站1961年～2013年7月日平均氣溫≥31℃日數(shù)和連續(xù)出現(xiàn)日數(shù)（≥3d）

圖2　2014年7月2日～22日東渡站（a）和同安站（b）日平均氣溫圖

2　高溫天氣環(huán)流分析

廈門地區(qū)的高溫天氣大致可分為兩種類型：一種是受到強盛的副熱帶高壓控制，天空晴朗少云，但由于廈門的地理位置，單純由副熱帶高壓帶來的高溫天氣較少；一種則是受到西太平洋臺風偏北或西北氣流下沉氣流的影響，造成天氣的異常悶熱，因為臺風是移動性的，因此出現(xiàn)持續(xù)高溫的過程較少。

此次高溫主要集中在7月2日～22日期間，根據(jù)高溫特點的不同，將高溫時段分為兩個階段，一是7月1日～7月9日，前期7月1～6日的高溫主要是由于副熱帶高壓的穩(wěn)定控制造成的；7月7～9日，受到臺風“浣熊”北上外圍下沉氣流的影響導致廈門地區(qū)的高溫天氣；第二階段是 7月 13～22日，7月13～19日是受副高控制；7月20～22日則是由于“麥德姆”臺風的外圍偏北下沉氣流造成的高溫天氣。根據(jù)統(tǒng)計，造成2014年7月廈門地區(qū)持續(xù)高溫的天氣原因主要是由于副熱帶高壓和臺風的外圍下沉氣流共同影響造成，其主要特點有：

2014年7月份副熱帶高壓脊線出現(xiàn)北抬的趨勢（圖3），但脊線位置仍位于24°N～28°N之間，與歷年的平均值相比略有偏南，特別是7月1～6日階段，副高脊線維持在24°N左右。副熱帶高壓偏南、強度偏強，西脊點偏西，華南上空盛行下沉氣流，是造成廈門地區(qū)第一階段高溫的主要原因。盡管7月7～9日，副高減弱（圖4），但由于受到臺風“浣熊”北上過程中外圍下沉氣流的影響，因此氣溫不降反升。7月13～22日，情況與第一階段類似，也是先受到副高影響，后又在臺風“麥德姆”外圍下沉氣流的影響下，氣溫較高。

圖3　2014年7月1-22日副高脊線位置演變圖

圖4　東渡站7月1日-22日20時500hPa位勢高度（08時和20時）

造成持續(xù)高溫天氣的原因主要是由于副熱帶高壓的強盛控制與臺風外圍下沉環(huán)流相互交替影響，7月1～6日，副高控制，天氣晴熱，而7月7～9日，由于臺風“浣熊”從臺灣島以東洋面上向北偏東方向以東，其外圍下沉氣流給廈門造成了高溫天氣，卻沒有帶來明顯的降水降溫天氣，而臺風北上后，副熱帶高壓立刻加強，在其影響下，溫度繼續(xù)保持在較高水平。7月22日，在“麥德姆”臺風的影響下，廈門出現(xiàn)了高溫天氣，但是隨后臺風帶來的風雨對高溫有一定的緩解作用（圖1）。

3　影響高溫的氣象要素分析

副熱帶高壓是影響廈門地區(qū)夏季高溫的一個重要系統(tǒng)，從資料分析來看，副高控制時廈門地區(qū)氣溫偏高，但由于廈門的地理位置受到海陸風的影響，夏季早晨吹偏西風，午后吹東南風，由于午后海洋的氣溫較低，因此午后的東南風會緩解副熱帶高壓帶來的高溫天氣，因此盡管夏季廈門地區(qū)經(jīng)常處在強盛的副高控制下，但是高溫天氣卻較少。不過在副熱帶高壓的控制下，如果云、風、濕度等氣象要素相互配合，也會出現(xiàn)高溫天氣。而臺風外圍下沉氣流則會破壞廈門的海陸風特征，加上下沉氣流造成的增溫增濕容易造成高溫天氣。

根據(jù)熱力學第一定律得出的變溫方程：

該方程右邊第一項為溫度平流項，第二項為絕熱冷卻項，第三項為非絕熱項。決定溫度平流主要是水平溫度梯度和風的大小，這就涉及到熱源的分布和風向。廈門地勢由西北向東南傾斜，西北部為內(nèi)陸地區(qū)，多中低山，而廈門島位于南方，東邊臨海。夏季，由于土地與海水的比熱不同，因此熱源也在隨時變化，夜晨主要以海洋為熱源，白天則以山地為熱源。因此在副高控制下，天氣較為穩(wěn)定，風向的維持時間及風速的大小在一定程度上影響著高溫的發(fā)生及持續(xù)時間。同樣，絕熱冷卻因子的物理意義是下沉增溫、上升冷卻，在臺風外圍下沉氣流影響的天氣過程中，對高溫起著重要的決定因素。非絕熱項相對前面兩項的量級來說較小，但是天氣實踐表明，云、濕度等對溫度有較大的影響。

通過對廈門東渡站觀測資料的統(tǒng)計分析，結(jié)果如表2所示，從表中可以看出一些特征：（1）云量少。出現(xiàn)高溫當日08時的云量相對較少，僅有1天的云量是9成，其余均在5成以下，更有3天的低云量為0，為輻射增溫營造了較好的條件。（2）水汽含量少。從高溫時段的平均相對濕度來看，不管是否出現(xiàn)高溫，東渡站08時的相對濕度均在80%附近，但是非高溫日的午后相對濕度較高，在60%～70%之間，而高溫日里，有高溫出現(xiàn)的時間段的平均相對濕度較低，僅有一天超過60%（62%），其余均較小，最低僅有45%，說明溫度的上升和濕度的增大成反比，水汽的減少有利于氣溫的上升。廈門7月的多年日平均相對濕度為82%。（3）持續(xù)的偏北風或偏西風。由于廈門島的地理環(huán)境，白天島外的山地作為熱源，持續(xù)的偏西風帶來正溫度平流，西風持續(xù)的時間越久，越容易出現(xiàn)高溫日。根據(jù)統(tǒng)計，如果在10時左右轉(zhuǎn)為偏南風或者東南風，則出現(xiàn)高溫日的可能性較?。欢绻黠L持續(xù)時間超過13時，則出現(xiàn)高溫的可能性較大。另外，由于臺風外圍環(huán)流帶來的偏北下沉氣流也容易導致高溫天氣。

表3　2014年7月2-22日廈門市（東渡站）高溫日主要氣象要素變化

4　結(jié)論

（1）2014年7月，廈門地區(qū)出現(xiàn)了異常的高溫天氣，廈門島內(nèi)出現(xiàn)了7天的高溫日，島外的同安出現(xiàn)了16天的高溫，出現(xiàn)連續(xù)7天超過35℃的連續(xù)高溫，高溫日數(shù)為1961年以來的第一位。7月2日～22日期間，廈門的日平均氣溫相對歷史值出現(xiàn)明顯偏高。

（2）在此次異常高溫天氣里，副熱帶高壓的位置偏南，強度偏強，西脊點位置偏西，是造成高溫的一大原因。同時，臺風移動過程中的東北下沉氣流也是造成此次高溫的重要天氣過程。強盛的副熱帶高壓與臺風下沉氣流的相互交替影響是造成連續(xù)高溫的主要原因。

（3）2014年高溫日當天的08時云量少，水汽含量小，盡管夜晨的相對濕度并不低，但是白天濕度下降顯著，午后的濕度低，容易造成高溫；偏西或東北風的持續(xù)時間較長（維持到午后），也是造成廈門高溫的重要因素。

［1］ 徐雙柱，諶偉，毛以偉.武漢市盛夏氣溫預報［J］.氣象科學，2005，25（4）：419-425.

［2］ 劉燕，程正泉，蔡安安，等.2007年7月廣東大范圍持續(xù)高溫診斷分析［J］.氣象科技，2008，36（6）：734-739.

［3］ 尹東屏，嚴明良，裴海瑛，等.副熱帶高壓控制下的高溫天氣特征分析［J］.氣象科學，2006，26（5）∶558-563.

［4］ 尹潔，張傳江，張超美，等.江西2003年夏季罕見高溫氣候診斷分析［J］.南京氣象學院學報，2005，28（6）：855-861.