2018年盛夏大連地區(qū)極端高溫干旱天氣環(huán)流特征及成因分析

王秀萍 李燕 張悅 賽瀚 李瀟瀟

(1.大連市氣象臺(tái)，遼寧 大連 116001； 2.大連市氣象信息中心，遼寧 大連 116001)

引言

干旱為中國(guó)各地最常見(jiàn)、影響最大的自然災(zāi)害[1]。干旱的發(fā)生不僅受降水偏少影響，而且往往與高溫同時(shí)出現(xiàn)。近年來(lái)，在全球氣候變暖的背景下，夏季極端高溫干旱事件頻繁發(fā)生，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們生活造成了嚴(yán)重影響，為此已引起氣象工作者的普遍關(guān)注。前人從各個(gè)方面對(duì)夏季不同地域的高溫干旱發(fā)生機(jī)理、影響系統(tǒng)等進(jìn)行了大量系統(tǒng)的研究，并且取得了豐碩的成果。王勁松等[2]總結(jié)前人研究成果發(fā)現(xiàn)，各地夏季發(fā)生的干旱與東亞夏季風(fēng)、印度夏季風(fēng)、西太平洋副熱帶高壓、熱帶太平洋海溫以及青藏高原下墊面熱力狀況的異常具有密切聯(lián)系[3-6]。由于中國(guó)夏季天氣氣候不僅與東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)中多成員的相互協(xié)同作用有關(guān)，而且與中高緯冷空氣的活動(dòng)密切相關(guān)[7-9]。同時(shí)，海溫等外強(qiáng)迫因子還會(huì)顯著影響東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)[10-11]。2018年夏季是1961年以來(lái)最熱的年份，這年?yáng)|亞夏季風(fēng)異常強(qiáng)、西太平洋副熱帶高壓異常偏北，北方罕見(jiàn)高溫[8,12]。進(jìn)一步研究表明[11]，2018年的強(qiáng)東亞夏季風(fēng)與拉尼娜事件、熱帶印度洋海溫、北大西洋海溫和青藏高原積雪的聯(lián)合、增強(qiáng)和協(xié)同效應(yīng)密切相關(guān)。黑潮及其擴(kuò)展區(qū)海溫、西太平洋對(duì)流活動(dòng)和孟加拉灣跨赤道氣流對(duì)西太平洋副熱帶高壓異常偏北起著重要作用[13-14]。針對(duì)2018年夏季區(qū)域異常高溫事件及其環(huán)流成因、海洋影響等已有一些成果，但是2018年盛夏大連地區(qū)高溫事件及其引發(fā)干旱為當(dāng)?shù)貧v史最強(qiáng)，且危害嚴(yán)重。中國(guó)幅員遼闊，不同地區(qū)氣候差異較大。同樣是高溫干旱事件，其影響異常高溫的環(huán)流系統(tǒng)和外部強(qiáng)迫信號(hào)也未必相同。因此，研究不同地區(qū)高溫干旱的成因具有非常重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。

大連地處中國(guó)東北最南端，盛夏通常為雨季，氣候以暖濕為主要特征，尤其是7月下旬至8月上旬是一年中降水最多的時(shí)期，俗稱(chēng)“七下八上”。但2018年盛夏卻出現(xiàn)了一次嚴(yán)重高溫干旱事件，這次事件持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，范圍大，強(qiáng)度強(qiáng)，旱情嚴(yán)重，造成了很大的直接經(jīng)濟(jì)損失，引發(fā)社會(huì)各界高度關(guān)注。然而，以往主要集中對(duì)大連地區(qū)降水[15-16]、氣溫[17]和雷暴[18]基本特征的研究，對(duì)高溫干旱發(fā)生的環(huán)流背景、形成原因的研究相對(duì)較少。本文在已有研究成果基礎(chǔ)上，利用NCEP逐日再分析資料和大連地區(qū)逐日氣溫和降水資料，分析大連地區(qū)2018年盛夏高溫過(guò)程及干旱事件的極端特征，進(jìn)一步分析此次極端高溫干旱過(guò)程的形成、演變及其對(duì)應(yīng)的環(huán)流變化特征和成因，以期為大連地區(qū)此類(lèi)極端高溫干旱過(guò)程的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)提供參考。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源

所用資料為1948—2018年NCEP 全球逐日再分析資料[19-20]，空間分辨率為2.5°×2.5°，垂直方向?yàn)?7層，變量包括風(fēng)場(chǎng)、高度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、氣壓場(chǎng)、相對(duì)濕度(8層)以及垂直速度(12層)等。1951—2018年大連地區(qū)7個(gè)基本業(yè)務(wù)站(大連、旅順、金州、長(zhǎng)海、瓦房店、普蘭店和莊河)逐日平均氣溫、最高氣溫和降水資料以及2018年7—8月全市220個(gè)自動(dòng)站逐日最高氣溫和降水資料。各種要素均采用1981—2010年30 a平均值作為平均氣候態(tài)(即常年值)。各種相關(guān)指標(biāo)的歷史排位是根據(jù)各站有記錄以來(lái)的同期歷史資料進(jìn)行對(duì)比。大連地區(qū)為7個(gè)基本業(yè)務(wù)站的平均。

1.2 研究方法

氣象學(xué)上規(guī)定日最高氣溫達(dá)到或超過(guò)35 ℃(37 ℃) 稱(chēng)為高溫(酷暑)[21]。大連地區(qū)2007年以前只有7個(gè)基本業(yè)務(wù)站，并且業(yè)務(wù)站日最高氣溫達(dá)到或超過(guò)35 ℃(37 ℃)的日數(shù)較少?；谝陨显?，規(guī)定大連地區(qū)高溫(酷暑)為日最高氣溫達(dá)到或超過(guò)32 ℃(35 ℃)；定義盛夏的最長(zhǎng)高溫持續(xù)日數(shù)為該年7—8月最高溫度連續(xù)超過(guò)32 ℃的最長(zhǎng)日數(shù)；定義盛夏的最長(zhǎng)持續(xù)無(wú)降水日數(shù)為該年7—8月連續(xù)無(wú)降水的最長(zhǎng)日數(shù)。

2 結(jié)果分析

2.1 2018年盛夏大連高溫干旱的基本特征

進(jìn)入2018年7月，大連各地降雨持續(xù)偏少。由2018年盛夏大連地區(qū)逐日平均降水量與歷史同期比較可見(jiàn)(圖1a)，8月7日之前，除7月9—11日、7月13—14日、7月25日、8月1日為較小的降水正距平外，其余時(shí)段降水距平值均為零和負(fù)值。分析7月1日至8月6日大連地區(qū)平均累計(jì)降水量為25.7 mm(圖1b)，較常年同期的157.6 mm偏少86%(8—9成)，為1971年以來(lái)降水最少年份。其中2018年7月1日至8月6日累計(jì)降水量大連市區(qū)、旅順、金州、普蘭店、莊河和長(zhǎng)海較常年同期偏少8—10成，瓦房店較常年同期偏少6—7成，除瓦房店外，其余地區(qū)位居歷史同期降水偏少第一位，各地旱情嚴(yán)重。

圖1 2018年盛夏大連地區(qū)逐日平均降水量(a)和1971—2018年大連地區(qū)7月1日至8月6日總降水量距平序列(b)Fig.1 Variations of the anomaly of daily mean precipitation in the midsummer of 2018 with the mean values of the same period during 1981-2010 in the Dalian area (a) and the time series of total anomalous precipitation averaged from July 1 to August 6 during 1971-2018 over Dalian area (b)

統(tǒng)計(jì)盛夏大連地區(qū)7個(gè)基本業(yè)務(wù)站和歷史同期平均的最長(zhǎng)持續(xù)無(wú)降水日數(shù)可知(表略)，各站7—8月的最長(zhǎng)持續(xù)無(wú)降水日數(shù)均超過(guò)歷史平均值。其中，大連和金州的最長(zhǎng)持續(xù)無(wú)降水日數(shù)排在首位，大連長(zhǎng)達(dá)27 d，比常年值多了17 d，金州為24 d，比常年值多了13 d。

與此同時(shí)，大連地區(qū)氣溫自7月17日起呈持續(xù)偏高狀態(tài)，7月中旬開(kāi)始高溫逐步發(fā)展， 7月下旬至8月上旬是大連地區(qū)高溫最嚴(yán)重時(shí)段，期間連續(xù)出現(xiàn)極端高溫天氣(圖2)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，7月下旬平均氣溫整體偏高2—5 ℃，超過(guò)1.8—2.7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，達(dá)到異常；各地8月上旬平均氣溫偏高幅度為4—5 ℃，超過(guò)4.3—5.3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，達(dá)到特別異常。7月28日至8月6日高溫最強(qiáng)，日最高氣溫與歷史同期相比明顯偏高，較常年同期偏高4—9 ℃，尤其是8月1—3日極端高溫強(qiáng)度最強(qiáng)，日最高氣溫正異常值偏高6—9 ℃(圖2)，其中3日全市220個(gè)自動(dòng)站中有8個(gè)自動(dòng)氣象站觀測(cè)到的日最高氣溫超過(guò)40 ℃，金州大石棚村站日最高氣溫達(dá)到41.2 ℃(圖略)。8月中旬大部分地區(qū)高溫逐漸緩解。

圖2 2018年盛夏大連地區(qū)平均最高氣溫與歷史同期比較Fig.2 Variation of the comparison of daily mean maximum temperature in midsummer of 2018 with the mean values of same period during 1981-2010 in the Dalian area

統(tǒng)計(jì)2018年盛夏大連地區(qū)高溫日數(shù)、最長(zhǎng)高溫持續(xù)日數(shù)及其與歷史同期比較可知(表1)，除長(zhǎng)海外，其余各地均連續(xù)9—12 d出現(xiàn)32 ℃以上的高溫，并且瓦房店和普蘭店連續(xù)7—8 d出現(xiàn)35 ℃以上的高溫，各站無(wú)論是最高氣溫超過(guò)32 ℃的日數(shù)，還是超過(guò)35 ℃的日數(shù)，均位列歷史首位，并且最長(zhǎng)高溫持續(xù)日數(shù)也遠(yuǎn)超歷史平均，均為歷史第一。持續(xù)的高溫與少雨相互疊加，使得大連地區(qū)的旱情迅速發(fā)展。

表1 2018年盛夏大連地區(qū)高溫日數(shù)、歷史同期平均高溫日數(shù)、最長(zhǎng)高溫持續(xù)日數(shù)及其與歷史同期比較Table 1 Comparisons of the numbers of high-temperature days，historical average high-temperature days，and the longest continuous high temperature with those during the same period from July 1 to August 31，2018 over the Dalian area

2.2 大氣環(huán)流成因分析

持續(xù)高溫干旱天氣往往與大氣環(huán)流形勢(shì)異常有關(guān)，是不利于降水的異常環(huán)流持續(xù)發(fā)展和長(zhǎng)期維持的結(jié)果[4,22-26]。

2.2.1 高、中、低層大氣環(huán)流異常

2018年7月1日至8月6日，對(duì)流層高層、中層和低層(圖3)，包括大連在內(nèi)的中國(guó)東北地區(qū)—日本—朝鮮半島一帶上空均受異常反氣旋性環(huán)流控制，呈現(xiàn)深厚的準(zhǔn)正壓結(jié)構(gòu)，盛行下沉氣流，不利于大連地區(qū)出現(xiàn)降水。從200 hPa的高度距平和風(fēng)場(chǎng)距平發(fā)現(xiàn)(圖3a)，40°N以南為異常偏東風(fēng)，40°—55°N為異常偏西風(fēng)，即200 hPa高空西風(fēng)急流位置較常年同期明顯偏北。中層500 hPa高度距平場(chǎng)(圖3b)，歐亞大陸0°—140°E、30°—50°N范圍出現(xiàn)正負(fù)距平相間的分布，正負(fù)高度距平區(qū)表現(xiàn)較強(qiáng)的持續(xù)和穩(wěn)定性，為歐亞EU遙相關(guān)型。其中50°E和120°E分別為正高度距平中心，即高壓中心；70°E為負(fù)高度距平中心，即低壓中心，大連地區(qū)受高壓中心控制。另外，從圖3b還可看到，東亞沿岸從菲律賓到鄂霍次克海附近為“負(fù)—正—負(fù)”的距平分布，呈現(xiàn)“東亞—太平洋型”遙相關(guān)負(fù)位相的特征。低層850 hPa距平風(fēng)場(chǎng)上最顯著的特征是菲律賓附近至日本以南的西北太平洋地區(qū)為異常氣旋環(huán)流，而且東亞沿岸由副熱帶至中高緯度表現(xiàn)出“氣旋—反氣旋—?dú)庑钡姆植继卣?圖3c)，與500 hPa 東亞沿岸從南到北“負(fù)—正—負(fù)”的高度距平特征相對(duì)應(yīng)。

陰影為位勢(shì)高度距平，單位為dagpm；風(fēng)場(chǎng)單位為m·s-1圖3 2018年7月1日至8月6日200 hPa(a)、500 hPa(b)、850 hPa(c)的位勢(shì)高度距平和風(fēng)場(chǎng)距平Fig.3 Distributions of anomalous geopotential heights and wind at 200 hPa (a),500 hPa (b),and 850 hPa (c) from July 1 to August 6，2018

綜上分析可知，對(duì)流層高、中、低層大氣環(huán)流異常特征為高空西風(fēng)急流明顯偏北，大連地區(qū)上空受相當(dāng)正壓結(jié)構(gòu)的異常反氣旋環(huán)流控制，并疊加歐亞(EU)遙相關(guān)型，同時(shí)，東亞沿岸從副熱帶至中高緯度為“負(fù)—正—負(fù)”的高度距平分布，呈現(xiàn)“東亞—太平洋型”遙相關(guān)負(fù)位相的特征，對(duì)流層低層菲律賓附近至日本以南的西北太平洋地區(qū)為異常氣旋式環(huán)流。

為了進(jìn)一步說(shuō)明整個(gè)對(duì)流層正壓結(jié)構(gòu)特征，圖4給出了2018年7月1日至8月6日在38.5°—40.5°N范圍內(nèi)1000—100 hPa平均位勢(shì)高度距平—經(jīng)度剖面。由圖4可知，110°—140°E的東亞大陸地區(qū)從地面到100 hPa均出現(xiàn)較大的正距平，即東亞大陸地區(qū)整層受正壓結(jié)構(gòu)的高壓控制。最強(qiáng)的正距平中心出現(xiàn)在對(duì)流層上層100—300 hPa，強(qiáng)度達(dá)16 dagpm，正好位于大連地區(qū)上空。這進(jìn)一步表明，大連地區(qū)上空整個(gè)對(duì)流層受正壓結(jié)構(gòu)的異常反氣旋控制。

實(shí)(虛)線為正(負(fù))距平，彩色陰影區(qū)為≥2 dagpm高度距平(2018年7月1日至8月6日38.5°—40.5°N 范圍1000—100 hPa平均位勢(shì)高度與同期1981—2010年相應(yīng)平均位勢(shì)高度的差值)，等值線間隔為2圖4 2018年7月1日至8月6日38.5°—40.5°N 范圍1000—100 hPa平均位勢(shì)高度距平垂直剖面Fig.4 Vertical cross-sections of average geopotential height anomaly at 1000-100 hPa from 38.5°-40.5°N from July 1 to August 6，2018

2.2.2 南亞高壓與西太平洋副熱帶高壓異常

南亞高壓和西太平洋副熱帶高壓(簡(jiǎn)稱(chēng)西太副高，下同)作為北半球夏季對(duì)流層高層100 hPa和中層500 hPa強(qiáng)大而穩(wěn)定的環(huán)流系統(tǒng)[27-28]，對(duì)中國(guó)夏季天氣和氣候的異常影響重大。研究表明[29]，南亞高壓活動(dòng)與西太平洋副熱帶高壓活動(dòng)存在密切聯(lián)系，兩者有相向而行和相背而去的趨勢(shì)。

通過(guò)對(duì)2018年7—8月南亞高壓與西太平洋副熱帶高壓進(jìn)行逐旬分析發(fā)現(xiàn)(圖5)，7—8月南亞高壓強(qiáng)度偏強(qiáng)、面積偏大、東伸脊點(diǎn)偏東、北界位置偏北狀態(tài)。7月中旬(圖5b)南亞高壓向東向北擴(kuò)展，尤其是7月下旬至8月上旬(圖5c和圖5d)南亞高壓異常偏東偏北，強(qiáng)度增強(qiáng)，等值線最大值可達(dá)1690 dagpm，高壓東部主體恰好位于大連地區(qū)上空，致使大連地區(qū)持續(xù)盛行下沉氣流，增溫明顯，出現(xiàn)持續(xù)高溫少雨天氣。8月中旬(圖5e),南亞高壓南落西退，對(duì)大連地區(qū)影響逐步減弱。

與此同時(shí)，西太副高與南亞高壓遵循“相向而行，相背而去”的規(guī)律，7月上旬(圖5a)西太平洋副熱帶高壓偏東偏北，西伸脊點(diǎn)較常年偏東約15個(gè)經(jīng)距，7月中旬(圖4b)西太平洋副熱帶高壓向西向北擴(kuò)展，強(qiáng)度增強(qiáng)，等值線最大值可達(dá)590.5 dagpm；7月下旬至8月上旬(圖5c和圖5d)發(fā)展出一西太平洋副熱帶高壓中心，西伸脊點(diǎn)較常年偏西約20個(gè)經(jīng)距，脊線北界位置較常年偏北約10個(gè)緯距，位置異常偏西偏北，該副熱帶高壓中心與高層南亞高壓東部主體相互疊加，形成高低空同位相的深厚高壓系統(tǒng)，這種影響一直持續(xù)到8月上旬；8月中旬(圖5e)西太平洋副熱帶高壓開(kāi)始南落，東撤退出大連地區(qū)上空，因此高溫干旱迅速緩解。

黑色和紅色虛線分別為氣候平均100 hPa南亞高壓1680 dagpm特征線和500 hPa西太平洋副熱帶高壓588 dagpm特征線；綠色實(shí)線為緯向風(fēng)距平，單位為m·s-1；黑色實(shí)線為南亞高壓，單位為dagpm；紅色實(shí)線為西太平洋副熱帶高壓，單位為dagpm圖5 2018年7月上旬(a)、中旬(b)、下旬(c)和8月上旬(d)、中旬(e)、下旬(f)200 hPa緯向風(fēng)距平、100 hPa南亞高壓和500 hPa西太平洋副熱帶高壓Fig.5 Distributions of zonal wind anomaly at 200 hPa，Southern Asian high at 100 hPa and western Pacific subtropical high at 500 hPa in early July (a),mid-July (b),late-July (c),early August (d),mid-August (e),and late August (f),2018

200 hPa西風(fēng)急流的經(jīng)向位置和強(qiáng)度及其與西太平洋副熱帶高壓和南亞高壓之間的配置關(guān)系，對(duì)中國(guó)天氣及氣候影響重大。40°N以北為強(qiáng)大的西風(fēng)正距平，其南側(cè)受異常東風(fēng)控制，西風(fēng)急流異常偏北，為南亞高壓與西太平洋副熱帶高壓異常發(fā)展提供動(dòng)力要素；8月中旬至下旬，高空40°N附近西風(fēng)距平減弱并且西退，致使南亞高壓南落西退，西太平洋副熱帶高壓主體南落東撤，其對(duì)大連地區(qū)的影響逐漸減弱。

任榮彩等[30]研究認(rèn)為高層南亞高壓在東伸過(guò)程中所伴隨的強(qiáng)負(fù)渦度平流動(dòng)力強(qiáng)迫，對(duì)中低層負(fù)渦度的發(fā)展起到重要作用，在動(dòng)力上影響中低空西太平洋副熱帶高壓加強(qiáng)西進(jìn)和高溫干旱的穩(wěn)定發(fā)展。為對(duì)比西太平洋副熱帶高壓和南亞高壓位置和強(qiáng)度的變化，分析2018年7月1日至8月31日逐日西太平洋副熱帶高壓和南亞高壓位置和強(qiáng)度的變化可知(圖6)，整個(gè)盛夏西太平洋副熱帶高壓出現(xiàn)兩次西伸，兩次北跳。7月中旬出現(xiàn)第一次西伸北抬，西伸脊點(diǎn)達(dá)到120°E附近，脊線北界達(dá)到40°N附近；7月下旬至8月上旬出現(xiàn)第二次西伸北抬，比第一次進(jìn)一步偏西偏北，西伸脊點(diǎn)達(dá)到100°—105°E附近，脊線北界達(dá)到45°N附近，這與Ding等[12]研究結(jié)果一致。而南亞高壓7月中旬出現(xiàn)一次東伸北抬，北界位置位于50°N附近，東伸脊點(diǎn)達(dá)到140°E附近，之后持續(xù)穩(wěn)定影響到8月上旬。此外，西太平洋副熱帶高壓和南亞高壓出現(xiàn)兩次強(qiáng)度同步增強(qiáng)，分別出現(xiàn)在7月中旬、7月下旬至8月上旬，尤其是7月28日至8月6日南亞高壓等值線最大值為1692 dagpm，西太平洋副熱帶高壓等值線最大值為594 dagpm，東進(jìn)北抬的南亞高壓與西伸北抬的西太副高同步增強(qiáng)，二者均形成閉合高壓中心，并且重疊于大連地區(qū)上空，該地區(qū)持續(xù)存在下沉氣流，使得出現(xiàn)異常少雨和極端高溫天氣，正好對(duì)應(yīng)7月28日至8月6日高溫干旱最強(qiáng)時(shí)期。8月中旬開(kāi)始西太平洋副熱帶高壓東退，南亞高壓西撤，并且同時(shí)南落，對(duì)大連地區(qū)影響減弱，高溫干旱隨之緩解。

等值線為100 hPa南亞高壓大于1680 dagpm等高線，彩色陰影區(qū)為≥588 dagpm高度距平(2018年7月1日至8月31日38.5°—40.5°N和120.0°—123.5°E范圍500 hPa平均位勢(shì)高度與同期1981—2010年相應(yīng)平均位勢(shì)高度的差值)圖6 2018年盛夏100 hPa和500 hPa 38.5°—40.5°N范圍平均位勢(shì)高度的經(jīng)度—時(shí)間剖面(a)和120.0°—123.5°E范圍平均位勢(shì)高度的緯度—時(shí)間剖面(b)Fig.6 Longitude-time cross-sections of mean geopotential height at 100 hPa and 500 hPa in 38.5°-40.5°N (a) and latitude-time cross-sections of mean geopotential height at 100 hPa and 500 hPa in 120.0°-123.5°E (b) from July 1 to August 31，2018

綜上，異常西伸偏北的西太平洋副熱帶高壓與異常東進(jìn)偏北的南亞高壓相向運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)度同步增強(qiáng)并且重疊在大連地區(qū)上空，二者共同對(duì)高溫干旱的發(fā)生和進(jìn)一步加強(qiáng)起到?jīng)Q定作用。

2.2.3 水汽輸送和垂直運(yùn)動(dòng)異常

水汽輸送異常是一個(gè)地區(qū)洪澇和干旱發(fā)生的重要影響因子[31]，大氣中的水汽含量主要集中在300 hPa以下，峰值出現(xiàn)在850—700 hPa[32-33]。王秀萍等[34]研究發(fā)現(xiàn)，盛夏大連地區(qū)低層850 hPa風(fēng)場(chǎng)中緯度40°N附近以偏西風(fēng)為主，并且從孟加拉灣、南海到遼東半島西南風(fēng)和偏南風(fēng)為主，有利于暖濕氣流由南向北輸送到大連地區(qū)，從而該地區(qū)降水易偏多。而2018年7月1日至8月6日大連地區(qū)850 hPa(圖7a)和300 hPa(圖7b)均受反氣旋的異常環(huán)流影響，從低層到高層以偏東風(fēng)為主，在反氣旋南側(cè)同時(shí)存在一個(gè)異常氣旋性環(huán)流，阻擋暖濕氣流向北輸送，并且低層850 hPa和高層300 hPa均處于水汽通量散度的正值區(qū)，這種風(fēng)場(chǎng)和水汽通量散度說(shuō)明從低層到高層輻散形勢(shì)非常明顯，有利于大連地區(qū)出現(xiàn)異常輻散下沉運(yùn)動(dòng)(圖8)，不利于對(duì)流的發(fā)生發(fā)展，水汽無(wú)法凝結(jié)形成降水。

水汽通量單位為kg·m-1·s-1；陰影為水汽通量散度正距平，單位為10-5 kg·m-2·s-1圖7 2018年7月1日至8月6日850 hPa(a)和300 hPa(b)水汽輸送距平場(chǎng)和水汽通量散度距平Fig.7 Spatial distributions of vapor transport flux anomalies and water vapor flux divergence anomalies at 850 hPa (a) and 300 hPa (b) from July 1 to August 6,2018

陰影表示ω<0，垂直風(fēng)速擴(kuò)大100倍，單位為10-2 Pa·s-1，緯向風(fēng)u和經(jīng)向風(fēng)v單位為m·s-1圖8 2018年7月1日至8月6日120.0°—123.5°E平均經(jīng)向垂直環(huán)流距平場(chǎng)(a)和沿38.5°—40.5°N平均緯向垂直環(huán)流距平場(chǎng)(b)Fig.8 Anomaly fields of the average meridional vertical circulation along the 120.0°-123.5°E (a) and the average zonal vertical circulation along 38.5°-40.5°N (b) from July 1 to August 6,2018

3 結(jié)論

(1)2018年7月1日至8月6日大連地區(qū)平均降水較常年同期偏少8—9成，為1971年以來(lái)降水最少年份，除瓦房店外，大連市區(qū)、旅順、金州、普蘭店、莊河和長(zhǎng)海較常年同期偏少8—10成，位居1971年以來(lái)歷史同期降水偏少第1位。與此同時(shí)，7月中旬開(kāi)始?xì)鉁爻掷m(xù)偏高，7月下旬至8月上旬是高溫最嚴(yán)重時(shí)段，氣溫異常偏高，7月28日至8月6日持續(xù)出現(xiàn)極端高溫并且達(dá)到最強(qiáng)，日最高氣溫較常年同期偏高4—9 ℃。各站的高溫日數(shù)和最長(zhǎng)持續(xù)高溫日數(shù)位列歷史首位，持續(xù)無(wú)降水日數(shù)均遠(yuǎn)超歷史平均值。持續(xù)高溫與異常少雨相互疊加，致使大連地區(qū)旱情迅速發(fā)展且加劇。

(2)大連地區(qū)上空整層受正壓結(jié)構(gòu)的異常反氣旋性環(huán)流控制，并疊加歐亞(EU)遙相關(guān)型。同時(shí)，東亞沿岸由南至北為“負(fù)—正—負(fù)”的高度距平分布，呈現(xiàn)“東亞—太平洋型”遙相關(guān)負(fù)位相的特征，對(duì)流層低層菲律賓附近至日本以南地區(qū)維持異常的氣旋式環(huán)流。

(3)西太平洋副熱帶高壓異常偏西偏北、偏強(qiáng)與異常偏東偏北、偏強(qiáng)的南亞高壓相向運(yùn)動(dòng)，于7月28日至8月6日同時(shí)加強(qiáng)發(fā)展，西太平洋副熱帶高壓等值線中心強(qiáng)度達(dá)到594 dagpm，南亞高壓等值線中心強(qiáng)度達(dá)到1692 dagpm，重疊控制在大連地區(qū)上空，此時(shí)高溫干旱發(fā)展至最強(qiáng)時(shí)期。大連地區(qū)整層受偏東風(fēng)控制，加之異常輻散下沉運(yùn)動(dòng)影響，增溫明顯，難以形成降水，導(dǎo)致出現(xiàn)極端高溫干旱。