扎蘭屯市一次極端高溫天氣成因分析

春花

扎蘭屯市氣象局

扎蘭屯市一次極端高溫天氣成因分析

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2016年8月1～3日扎蘭屯市出現(xiàn)了極端高溫天氣，文章利用常規(guī)觀測資料、物理量場、以及高度場資料，運用天氣學方法，對扎蘭屯市這次的高溫天氣過程的環(huán)流和物理量等方面進行分析，結(jié)果表明：此次高溫天氣過程主要是受西太平洋副熱帶高壓脊西進北抬與大陸暖高壓合并影響所致。以此總結(jié)高溫天氣的預報著眼點，為今后高溫天氣預報提供參考依據(jù)。

高溫環(huán)流形式勢 物理量 數(shù)值預報產(chǎn)品 副熱帶高壓 大陸暖高壓

一、天氣實況概述

受副熱帶高壓及大陸高壓共同影響，扎蘭屯市8月1～3日連續(xù)3天出現(xiàn)極端高溫天氣，1日市區(qū)和13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動站中有1/2站溫度在35～37℃之間，2日市區(qū)和13鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域站最高溫度都達到了36～40℃以上，其中洼堤站出現(xiàn)了40.1℃高溫，3日全市大部地區(qū)達到了37～40℃的高溫，臥牛河鎮(zhèn)最高溫度達到40℃。

表1 扎蘭屯市2016年8月1～3日各站點日最高氣溫實況（單位：℃）

二、極端高溫天氣成因分析

1.500 hpa環(huán)流形勢場分析

從500hpa環(huán)流形勢上看，8月份，歐亞大陸為兩槽兩脊形勢。70°E烏拉爾山高壓脊十分強盛，巴爾喀什湖附近為一較強斜壓槽。槽前冷平流促使蒙古大陸暖高壓發(fā)展強盛，不斷向貝加爾湖一帶東移發(fā)展。東亞大槽位于140°E附近，此時，強盛的斜壓槽繼續(xù)發(fā)展南下，至1日20時，在70°E附近形成閉合冷渦，其前部暖平流使大陸暖高壓進一步發(fā)展強盛（圖1）。

隨著東亞大槽不斷南壓，在我國東三省一帶形成閉合低壓中心，加之南海初形成的臺風影響，在偏東氣流的作用下，使得588線逐步西進北抬。1日20時，副高脊線北抬到50°N以北地區(qū)，在貝湖南岸蒙古國地區(qū)形成了閉合高壓中心，與之前形成的大陸暖高壓重合。3日20時達到最強，中心氣壓596hpa。在暖平流的作用下，高壓穩(wěn)定呈塊狀分布，持續(xù)控制在我市上空。之后，隨著北部不斷有短波槽南下，使588線小幅度南退。到5日08時，北部低壓槽所帶來的冷空氣侵入，高壓逐漸減弱（圖2）。

2.地面形式分析

8月1日08時，扎蘭屯市已經(jīng)處在地面氣旋前部，范圍大，強度較強，中心氣壓值為1000～1010百帕。氣旋不斷加強，移動緩慢，受西南氣流控制，有利于氣溫升高。3日08時扎蘭屯市已經(jīng)受地面氣旋影響，中心值1010百帕，扎蘭屯市北部處在1010百帕線上，由于暖空氣勢力較強以及下游系統(tǒng)的阻擋，低壓東移緩慢，長時間受暖空氣控制，使得扎蘭屯地區(qū)的地面持續(xù)升溫，因而造成了這次高溫天氣的出現(xiàn)。

3.高溫天氣的物理量特征

（1）溫度場及溫度平流分析。7月29日，在西北地區(qū)有一暖性低值系統(tǒng)生成發(fā)展，溫度場表現(xiàn)為32℃暖中心與高度場中心相配合，其前部向東北延伸，影響全市（20℃溫度脊）。7月29日至8月1日，該系統(tǒng)穩(wěn)定少動，自2日起東移北上，在這過程中扎蘭屯市受溫度脊影響，隨著系統(tǒng)的東移，溫度場表現(xiàn)為溫度線不斷升高，到3日，全市處于28℃溫度線控制，與500hPa高空形勢及地面形勢相配合，本市氣溫達到最高峰（圖3）。

在溫度平流場上可以明顯看出8月1日，850hPa扎蘭屯市就有明顯的的暖平流影響存在。2～3日，暖脊發(fā)展加強。本市受較強暖平流的影響，尤其是3日，850hPa暖平流中心影響全市，為極端高溫的出現(xiàn)及高溫天氣持續(xù)提供了有利條件（圖4）。

圖1 1日20時500hpa形勢場實況圖

圖2 3日20時500hpa形勢場實況圖

圖3 3日20時500hpa溫度場實況圖

圖4 3日08時850hpa溫度場實況圖

（2）高空鋒區(qū)特征。大陸暖高壓系統(tǒng)的建立和崩潰都與高空鋒區(qū)的位置和強盛密切相關(guān)。據(jù)統(tǒng)計，暖高壓系統(tǒng)的建立使得高空鋒區(qū)北退甚至斷裂為兩段，暖高壓系統(tǒng)崩潰伴隨著高空鋒區(qū)的加強和南下過程[2]。

7月29日，蒙古暖脊開始建立并發(fā)展，300hpa高空急流北抬至50°N以北，扎蘭屯市西部存在高空輻合，強迫下沉運動，有利于暖脊繼續(xù)發(fā)展。2日20時，蒙古暖脊發(fā)展強盛，高空鋒區(qū)位置達最北端，接近60°N，全市處于鋒區(qū)下較弱輻合區(qū)，下沉氣流控制，出現(xiàn)了強高溫天氣。4日08時，北部鋒區(qū)加強南下，蒙古暖脊減弱，直到5日，高溫天氣結(jié)束。

四、小結(jié)

1.本次高溫天氣主要是受地面高壓（大陸高壓），高空副熱帶高壓的共同影響導致，副高北抬加強，位置接近50°N。穩(wěn)定地維持影響扎蘭屯市地區(qū)。

2.在暖高壓脊強盛發(fā)展階段，其整層（200hPa以下）都是下沉運動，下沉運動最強區(qū)在500～850hPa。暖高壓控制區(qū)中盛行下沉氣流，使得大氣下沉增溫，低層減壓形成了近地層的熱低壓。

3.大陸暖高壓后部有斜壓槽不斷加深，槽前冷平流促使高壓脊不斷發(fā)展強盛。

4.東南沿海有強的熱帶風暴系統(tǒng)影響我國東南沿海地區(qū)，迫使副熱帶高壓脊線異常偏北。

[1]顧潤源.內(nèi)蒙古自治區(qū)天氣預報手冊[M].北京：氣象出版社.2012：530-547.

[2]孫永剛,孟雪峰,云靜波等.內(nèi)蒙古高溫天氣成因分析[J].內(nèi)蒙古氣象,2010,(5)：3-7.

[3]朱乾根,林錦瑞,壽紹文等.天氣學原理和方法[M].北京∶氣象出版社.

[4]鄭洪玉,徐東升等.安徽農(nóng)業(yè)科學[J].2011.39（29）18148-18150.