2013年我國(guó)南方持續(xù)性高溫天氣及副熱帶高壓異常維持的成因分析

彭京備 劉舸 孫淑清

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2013年我國(guó)南方持續(xù)性高溫天氣及副熱帶高壓異常維持的成因分析

彭京備1劉舸2孫淑清1

1中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所國(guó)際氣候與環(huán)境科學(xué)中心（ICCES），北京100029;2中國(guó)氣象科學(xué)研究院災(zāi)害天氣國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081

本文利用NCEP再分析資料和逐日臺(tái)站觀測(cè)資料研究了2013年夏季我國(guó)南方地區(qū)持續(xù)高溫天氣時(shí)期內(nèi)西太平洋副熱帶高壓（以下簡(jiǎn)稱西太副高）的異常特征，指出西太副高西伸、北抬并異常維持是導(dǎo)致南方地區(qū)罕見高溫天氣發(fā)生的直接原因，探究了影響其異常的中高緯環(huán)流及熱帶系統(tǒng)的活動(dòng)，特別是對(duì)該年夏季熱帶環(huán)流，包括越赤道氣流、赤道輻合帶（Intertropical Convergence Zone，簡(jiǎn)稱ITCZ）的異常，以及登陸臺(tái)風(fēng)異常集中等情況作了進(jìn)一步分析，為深入研究持續(xù)高溫的成因提供了一定的基礎(chǔ)。

2013 南方高溫 西太平洋副熱帶高壓 熱帶環(huán)流異常

1 引言

高溫?zé)崂耸俏覈?guó)夏季的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一。高溫酷熱天氣不僅影響人民群眾的日常生活，而且還由于需水量和用電量增加，給供水、供電等部門的生產(chǎn)活動(dòng)造成了很大影響。同時(shí)高溫也可加重旱情發(fā)展，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)很大危害。研究表明，從1990年代以來(lái)，發(fā)生在我國(guó)的高溫?zé)崂藦?qiáng)度、日數(shù)和頻次均呈現(xiàn)增多（增強(qiáng)）的趨勢(shì)（林昕和管兆勇，2008；楊萍等，2010；葉殿秀等，2013）。2002年夏季，我國(guó)北方大部分地區(qū)出現(xiàn)了持續(xù)的高溫酷暑天氣（衛(wèi)捷等，2004）。2003年夏季，我國(guó)南方地區(qū)遭受了大范圍熱浪的襲擊。該年的高溫事件范圍廣，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度也很強(qiáng)（王亞偉等，2006）。2006年，川渝地區(qū)發(fā)生了百年一遇的高溫干旱（彭京備等，2007；李永華等，2009）。

2013年夏季我國(guó)南方地區(qū)又出現(xiàn)了少有的持續(xù)高溫天氣，其覆蓋范圍、持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度均超過(guò)2003年夏季，不少地區(qū)的高溫日數(shù)和最高氣溫值都突破了歷史記錄。這一高溫事件影響到江南、江淮流域及四川、重慶等地，其中浙江省許多地區(qū)最高氣溫在42°C以上。此次高溫事件對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活產(chǎn)生嚴(yán)重影響，截止至2013年7月31日，此次高溫事件導(dǎo)致上千人中暑，其中上海因中暑死亡10人（http://money.163.com/13/0809/10/95R1P68Q00253B0H.html#from=keyscan[2013-08-09]；http://news. qq.com/a/20130730/019656.htm [2013-07-30]）。

對(duì)于夏季高溫酷暑天氣成因，國(guó)內(nèi)學(xué)者已有不少的工作。其中大多數(shù)的分析主要針對(duì)西太平洋副熱帶高壓（以下簡(jiǎn)稱西太副高）活動(dòng)異常。衛(wèi)捷等（2004）、衛(wèi)捷和孫建華（2007）發(fā)現(xiàn)當(dāng)西太副高控制華北地區(qū)時(shí)，該地區(qū)易出現(xiàn)悶熱天氣。孫建華等（2004）的分析指出，2003年夏季副高穩(wěn)定控制江南地區(qū)導(dǎo)致了該地區(qū)的高溫天氣。2006年，西太副高強(qiáng)烈西伸，與大陸高壓打通，控制川渝地區(qū)，導(dǎo)致該地區(qū)百年一遇的高溫干旱（彭京備等，2007；鄒旭愷和高輝，2007；李永華等，2009）。大量研究表明，西太副高也是影響華東夏季高溫的一個(gè)重要因素。當(dāng)西太副高異常偏強(qiáng)、偏西，控制我國(guó)南方地區(qū)時(shí)，華東地區(qū)易出現(xiàn)高溫?zé)崂耍纸ǖ龋?005；史軍等，2009；陳敏等，2013）。

熱帶環(huán)流和熱帶海溫都會(huì)影響副高異常。彭海燕等（2005）指出，2003年7月中旬到8月上旬，有4個(gè)臺(tái)風(fēng)相繼生成，有利于西太副高向大陸西伸。海溫是影響副高的重要外強(qiáng)迫因子。黃榮輝和孫鳳英（1994）指出，在El Ni?o衰減期的夏季，菲律賓地區(qū)對(duì)流偏弱，西太副高偏南。此外，特定的太平洋和印度洋的海溫形勢(shì)也有利于造成我國(guó)夏季出現(xiàn)江南高溫（楊輝和李崇銀，2005）。

我們?cè)鴮?duì)2013年夏季南方地區(qū)的高溫酷暑天氣進(jìn)行初步研究。分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生高溫酷熱天氣的直接原因是西太副高的異常與穩(wěn)定維持，而西太副高的異常穩(wěn)定維持和周邊環(huán)流的異常有關(guān)（Peng，2014）。本文將從對(duì)西太副高異常的分析入手，進(jìn)一步聯(lián)系中高緯度及熱帶環(huán)流的特點(diǎn)，從多個(gè)方面詳細(xì)分析2013年高溫的成因。

2 資料

本文使用的資料包括：（1）2013年5～8月美國(guó)NCEP再分析日平均位勢(shì)高度場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)（Kalnay et al.，1996）；（2）美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局提供的同期逐日對(duì)外長(zhǎng)波輻射（Outgoing Longwave Radiation，簡(jiǎn)稱OLR）；（3）中國(guó)氣象局提供的2013年5～8月全國(guó)2043個(gè)臺(tái)站觀測(cè)的日最高氣溫資料；（4）國(guó)家氣候中心提供的1951～2009年夏季全國(guó)756站日最高氣溫，以研究南方地區(qū)歷史同期氣溫狀態(tài)；（5）中國(guó)天氣臺(tái)風(fēng)網(wǎng)提供的2013年7～8月臺(tái)風(fēng)路徑。如無(wú)特殊說(shuō)明，氣候平均為1981～2010年。中國(guó)氣象局規(guī)定日最高氣溫大于等于35°C為高溫日。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也被廣泛用于中國(guó)地區(qū)高溫?zé)崂说难芯浚ǘ℃煤湾X維宏，2012；陳敏等，2013）。本文也采用這一定義，對(duì)高溫過(guò)程進(jìn)行研究。

3 高溫基本特征

圖1a給出2013年7～8月平均的日最高氣溫分布?？梢钥闯觯@兩個(gè)月中，南方的高溫區(qū)是非常集中的。圖1b則為7～8月平均的高溫日數(shù)，與圖1a一樣，都顯示出非常明顯的高溫集中區(qū)。為便于分析，參照?qǐng)D1a、b，將（27°～36°N，105°～122°E）定義為高溫集中區(qū)，并給出了該區(qū)域高溫站數(shù)及最高氣溫平均值的時(shí)間演變（圖1c）。由圖1可見，2013年夏季南方地區(qū)的高溫天氣在6月中下旬即有表現(xiàn)。6月17～22日，有500多個(gè)站出現(xiàn)高溫天氣。但從6月下旬開始，長(zhǎng)江中、下游梅雨開始［根據(jù)國(guó)家氣象中心的監(jiān)測(cè)，2013年長(zhǎng)江中、下游地區(qū)入、出梅時(shí)間分別為6月23日和6月29日（張峰和何立富，2013）］，氣溫有所回落。隨著梅雨結(jié)束，長(zhǎng)江中下游地區(qū)又出現(xiàn)高溫晴熱天氣。7月2日，高溫站數(shù)從7月1日的82個(gè)猛增至356個(gè)，區(qū)域平均日最高氣溫基本維持在32°C以上。7月2日至8月19日，浙江北部、江蘇南部和湖南東北部的高溫日數(shù)超過(guò)35天。與氣候平均相比［見Peng（2014）的圖1d；由于資料限制，氣候平均取為1980～2009年］該地區(qū)2013年的高溫日數(shù)偏多約15～20天。根據(jù)圖1c，我們把2013年南方高溫時(shí)段定為7月2日至8月19日，重點(diǎn)研究該時(shí)段中高溫的特征及其成因。

圖1 2013年7月1日至8月31日（a）平均的全國(guó)日最高氣溫（單位：°C）以及（b）同期全國(guó)高溫日數(shù)（單位：d）；（c）2013年5月1日至8月31日南方高溫區(qū)內(nèi)逐日高溫站數(shù)（柱狀圖）及區(qū)域平均的日最高氣溫變化（紅色實(shí)線）。（a）中的紫色方框表示南方高溫區(qū)

2013年夏季的南方地區(qū)高溫酷暑天氣不僅持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，而且強(qiáng)度也很強(qiáng)。南方部分地區(qū)高溫強(qiáng)度突破了歷史紀(jì)錄。以浙江省為例，8月9日，除沿海島嶼外，浙江最高氣溫基本在39～41°C之間，局部42°C，其中，奉化、新昌、建德、紹興、諸暨、蕭山6個(gè)縣市的最高氣溫超過(guò)了42°C，杭州也以41.6°C再次破歷史紀(jì)錄。8月7日和9日，寧波奉化最高氣溫為43.5°C，創(chuàng)浙江省最高氣溫記錄（http:// www.weather.com.cn/index/2013/08/zjzx/1947836.WPSHtml [2013-08-14]；http://www.chinanews.com/gn/ 2013/08-09/5146670.WPSHtml [2013-08-09]）。正是這樣的持續(xù)的強(qiáng)高溫天氣，導(dǎo)致了1951年以來(lái)最強(qiáng)的南方持續(xù)高溫過(guò)程。

4 高溫天氣的環(huán)流特征

對(duì)于夏季南方地區(qū)高溫天氣的環(huán)流特征，人們首先關(guān)注的自然是西太副高的異?；顒?dòng)，但是西太副高的異?；顒?dòng)（包括位置和強(qiáng)度）離不開中高緯環(huán)流配置以及熱帶環(huán)流活動(dòng)的影響。因此本文擬從西太副高入手，深入分析其周邊的環(huán)流特征。

4.1 異常西太平洋副熱帶高壓

2013年夏季，西太副高整體偏西偏強(qiáng)。圖2a顯示，高溫時(shí)段（7月2日至8月19日）中，平均的5880 gpm線西伸脊點(diǎn)較同時(shí)期的平均值偏西了約10個(gè)經(jīng)度以上。它西端的范圍也比平均狀況大。西端5880 gpm線的西北側(cè)位置比常年值偏北，脊線位置約偏北兩個(gè)緯距以上。再來(lái)考察正高度距平維持的時(shí)間。圖2b給出該時(shí)段中正距平的天數(shù)。在7月2日至8月19日的49天中，我國(guó)南方大部分地區(qū)500 hPa位勢(shì)高度出現(xiàn)正距平的天數(shù)超過(guò)30天，長(zhǎng)江中下游的大范圍區(qū)域甚至達(dá)到35天以上。這說(shuō)明西太副高的這種異常情況在這段時(shí)期是十分穩(wěn)定的。在這么長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)，較強(qiáng)的西太副高維持偏北偏西，基本控制了長(zhǎng)江中下游地區(qū)，致使該地區(qū)的氣溫持續(xù)偏高。

圖2 （a）2013年7月2日至8月19日平均的500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)（等值線，間隔10 gpm）及其距平（陰影），單位：gpm，其中紅線表示5880 gpm線，虛線表示氣候平均的5880 gpm線；（b）同期的500 hPa位勢(shì)高度正距平出現(xiàn)的天數(shù)（單位：d），引自Peng（2014）

再來(lái)考察副高東退西進(jìn)的逐日活動(dòng)情況，圖3b即為沿27.5°～32.5°N平均的500 hPa上高度場(chǎng)的逐日變化。從7月開始，西太副高即有多次西伸的過(guò)程。其中7月上、中、下旬均出現(xiàn)了明顯且持續(xù)的西伸。8月上半月，西伸更為明顯，甚至持續(xù)了近半個(gè)月。與氣候平均情況相比（圖中藍(lán)色線），4次西伸過(guò)程的副高西伸脊點(diǎn)均較常年偏西15～20個(gè)經(jīng)距。西太副高西擴(kuò)并維持的情況是十分明顯的。對(duì)照?qǐng)D3c上的溫度曲線可以看到，副高的西伸幾乎與每一次高溫過(guò)程相對(duì)應(yīng)，正是由于副高的控制而使得南方長(zhǎng)時(shí)間處于晴熱高溫天氣。

4.2 青藏高壓的活動(dòng)

眾所周知，西太副高的西進(jìn)東退與青藏高壓的活動(dòng)有十分密切的聯(lián)系，兩者活動(dòng)存在“相向而行”和“相背而去”的關(guān)系（陶詩(shī)言和朱?？?，1964；譚晶等，2005）。因此，考察這次持續(xù)高溫過(guò)程中青藏高壓的異常也就十分必要。高溫階段平均的100 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)（100）及其距平分布［圖略；參見Peng（2014）中的圖2c］顯示，2013年7月2日至8月19日，歐亞大陸副熱帶地區(qū)為100正距平區(qū)，青藏高壓強(qiáng)度偏強(qiáng)，其中心位置位于伊朗高原上。16840 gpm線指示的青藏高壓特征線反映，青藏高壓東擴(kuò)明顯。氣候態(tài)的16840 gpm線的東端大體位于90°E附近。但在2013年南方高溫期，該時(shí)段的16840 gpm線比氣候平均向東擴(kuò)展了近10個(gè)經(jīng)度。有的時(shí)段甚至東擴(kuò)到達(dá)120°E的東部沿海地區(qū)。4.1節(jié)中曾經(jīng)提到在該時(shí)段西太副高有4次明顯西伸過(guò)程（7月上、中、下旬三次及8月上旬）。圖3a表明，除了8月過(guò)程以外，幾乎都與青藏高壓的東擴(kuò)相對(duì)應(yīng)。

圖3 2013年6～8月27.5°～32.5°N平均（a）16840 gpm線、（b）5880 gpm線的逐日演變，單位：gpm，其中紅線為2013年實(shí)測(cè)，藍(lán)線為氣候平均；（c）南方高溫區(qū)平均的日最高氣溫逐日變化，單位：°C

另外，高溫時(shí)段對(duì)流層低層850 hPa風(fēng)場(chǎng)距平（圖4）顯示，（25°N～35°N，105°E～135°E）范圍內(nèi)，存在極強(qiáng)的反氣旋距平風(fēng)場(chǎng)，長(zhǎng)江中下游地區(qū)為這一反氣旋異常所控制[引自Peng（2014）的圖2d]。它與500 hPa高度場(chǎng)的強(qiáng)正距平相對(duì)應(yīng)（見圖2b）。這說(shuō)明這次西太副高的穩(wěn)定西伸，是對(duì)流層整層高壓系統(tǒng)異常的表現(xiàn)。正是由于整層深厚系統(tǒng)的異常，才使它的穩(wěn)定性突現(xiàn)出來(lái)。

圖4 2013年7月2日至8月19日平均的850 hPa風(fēng)場(chǎng)距平，單位：m s?1。引自Peng（2014）

4.3 中高緯度環(huán)流特征

在西太副高西伸北抬，長(zhǎng)時(shí)間控制我國(guó)南方地區(qū)的時(shí)期內(nèi)，中、高緯西風(fēng)帶的活動(dòng)也表現(xiàn)出異常變化，它們也對(duì)西太副高的活動(dòng)產(chǎn)生明顯的影響。圖5a和b分別是高溫時(shí)段內(nèi)北半球500 hPa高度、距平圖及其緯圈偏差平方的距平?？梢钥闯?，該時(shí)段內(nèi)極渦位置偏向西半球的格陵蘭地區(qū)（圖5a），使亞洲東部地區(qū)處于比較平直的西風(fēng)環(huán)流中，急流位置和鋒區(qū)位置偏北，亞洲上空來(lái)自極地的冷空氣活動(dòng)不強(qiáng)。低壓槽區(qū)多小槽小脊活動(dòng)，無(wú)強(qiáng)冷空氣南下。這里用500 hPa高度場(chǎng)的緯圈偏差平方（2500）代表擾動(dòng)活動(dòng)的強(qiáng)度。在2013年高溫時(shí)段內(nèi)，黑海以東的歐亞大陸中緯度地區(qū)為一致的2500負(fù)距平（圖5b）。這說(shuō)明，這時(shí)槽脊活動(dòng)較常年同期偏弱，西風(fēng)帶擾動(dòng)不活躍。

圖5 2013年7月2日至8月19日平均的（a）500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)（等值線，間隔40 gpm）及其距平（陰影），單位：gpm；（b）同時(shí)期Z2500距平（單位：gpm2）

再來(lái)分析該時(shí)段內(nèi)西風(fēng)急流的特點(diǎn)。圖6給出高溫時(shí)段內(nèi)200 hPa緯向風(fēng)（）平均值及其距 平。與氣候平均相比，2013年7月2日至8月19日，中緯度西風(fēng)急流中心（≥30 m s?1）范圍更大且位置偏北，強(qiáng)度明顯偏強(qiáng)。這說(shuō)明2013年夏季西風(fēng)帶北縮，緯向環(huán)流偏強(qiáng)。西風(fēng)帶中的氣旋性擾動(dòng)不易影響到副熱帶地區(qū)，有利于西太副高在30°N附近維持。

圖6 2013年7月2日至8月19日平均的200 hPa緯向風(fēng)場(chǎng)（等值線）及其距平（陰影），單位：m s?1，其中紅線表示0 m s?1和30 m s?1線，藍(lán)線表示氣候平均的0 m s?1和30 m s?1線。引自Peng（2014）

4.4 熱帶環(huán)流的異常

眾所周知，夏季西太副高南側(cè)的偏東氣流是赤道輻合帶（Intertropical Convergence Zone ，簡(jiǎn)稱ITCZ）的重要組成部分。ITCZ位置及強(qiáng)度可以影響西太副高的活動(dòng)。2013年夏季，熱帶地區(qū)的環(huán)流（ITCZ和臺(tái)風(fēng)活動(dòng)）出現(xiàn)許多異常的現(xiàn)象。圖7為南方高溫區(qū)最高溫度的時(shí)間序列與同期的OLR場(chǎng)的相關(guān)?？梢钥闯觯诰暥?0°N左右的地區(qū)，有一個(gè)負(fù)相關(guān)帶。其中兩個(gè)高相關(guān)中心分別位于印度半島上空和南海地區(qū)。說(shuō)明在南方地區(qū)最高溫的變化與該地區(qū)的對(duì)流密切相關(guān)，當(dāng)該地區(qū)對(duì)流增強(qiáng)時(shí)，有利于出現(xiàn)南方高溫的狀況。同時(shí)，在高溫階段，赤道輻合帶的東段（即南海地區(qū)）的對(duì)流活動(dòng)與氣候平均相比也偏強(qiáng)（圖略），它從南側(cè)支持了西太副高的維持和加強(qiáng)。在圖7中我們用方框標(biāo)出東段高相關(guān)區(qū)（10°～21°N，112°～130°E），并比較了該區(qū)平均OLR值（藍(lán)線）與南方高溫區(qū)最高溫度（紅線）的變化特征（圖8）?？梢钥闯觯瑑烧叩淖兓篌w上是相反的。它們之間的相關(guān)系數(shù)高達(dá)－0.61。也就是說(shuō)南海及西太平洋熱帶地區(qū)ITCZ的加強(qiáng)有利于其北側(cè)西太副高的加強(qiáng)，進(jìn)而影響南方地區(qū)的氣溫異常。這與Liu et al.（2015）的研究結(jié)果一致。他們發(fā)現(xiàn)，夏季南海和阿拉伯海至西北印度洋的降水偏多時(shí)，副高強(qiáng)度偏強(qiáng)。

圖7 2013年5月1日至8月31日中國(guó)南方高溫區(qū)平均逐日最高溫度序列與OLR的相關(guān)（陰影區(qū)超過(guò)95%信度水平），其中紅色矩形框指示了西太平洋OLR關(guān)鍵區(qū)的范圍（10°～21°N，112°～130°E）

圖8 2013年5月1日至8月31日中國(guó)南方高溫區(qū)平均逐日最高溫度（紅線；單位：°C）與西太平洋關(guān)鍵區(qū)OLR指數(shù)序列（藍(lán)線；單位：W m?2）

為了進(jìn)一步說(shuō)明這次南方高溫與熱帶環(huán)流的關(guān)系，我們?cè)賮?lái)考察它與越赤道氣流的關(guān)系。圖9為最高溫度序列與850 hPa經(jīng)向風(fēng)分量的相關(guān)?？梢钥闯觯诔嗟栏浇腥齻€(gè)通過(guò)95%信度水平的正值區(qū)，標(biāo)志著高溫與強(qiáng)越赤道氣流相對(duì)應(yīng)。其中最強(qiáng)的當(dāng)屬索馬里越赤道氣流，而90°E及120°E處的越赤道氣流也明顯加強(qiáng)。這無(wú)疑使赤道西太平洋直至東印度洋地區(qū)的輻合帶大大加強(qiáng)。更值得指出的是，在高溫持續(xù)的時(shí)段內(nèi)，熱帶西太平洋地區(qū)竟然有6次臺(tái)風(fēng)的活動(dòng)，而且其中4次沿著ITCZ北側(cè)的偏東風(fēng)西行登陸中國(guó)或越南（圖10）。這無(wú)疑與前面指出的ITCZ的加強(qiáng)及西太副高的穩(wěn)定維持有密切的關(guān)系。

圖9 2013年5月1日至8月31日中國(guó)南方高溫區(qū)平均逐日最高溫度時(shí)間序列與850 hPa 經(jīng)向風(fēng)分量的相關(guān)，陰影區(qū)超過(guò)95%信度水平

圖10 2013年7月2日至8月19日生成的6個(gè)臺(tái)風(fēng)路徑。引自Peng（2014）

由以上分析可見，熱帶環(huán)流的異常，包括越赤道氣流的活躍，ITCZ的加強(qiáng)與印度半島及南海地區(qū)對(duì)流的明顯加強(qiáng)，是導(dǎo)致該時(shí)段中西太副高偏西偏強(qiáng)且穩(wěn)定少動(dòng)的重要原因。另外，由圖7可見，南半球的對(duì)流活動(dòng)（OLR）也有明顯的異常，它與其北側(cè)的負(fù)相關(guān)及江南的正相關(guān)區(qū)形成了“＋－＋”的遙相關(guān)的分布。這說(shuō)明本次持續(xù)性高溫天氣還可能與南半球環(huán)流異常有關(guān)，是我們進(jìn)一步要深入探討的內(nèi)容。

5 小結(jié)與討論

2013年夏季我國(guó)南方地區(qū)經(jīng)歷了一次持續(xù)的高溫酷暑天氣，它強(qiáng)度強(qiáng)、范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，為歷史所罕見。本文分析它的成因，得出如下的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

（1）西太副高的異常，當(dāng)是高溫酷熱天氣最重要、最直接的原因。它在該時(shí)段內(nèi)偏西、偏強(qiáng)、持續(xù)控制江南地區(qū)。正的反氣旋式異常中心向下擴(kuò)展至對(duì)流層低層。在對(duì)流層高層，有東擴(kuò)的青藏高壓與之呼應(yīng)，使得本次過(guò)程持續(xù)性特別明顯。

（2）中高緯度環(huán)流的特殊配置給西太副高的異常提供了十分有利的條件。2013夏季，極渦偏向西半球，歐亞地區(qū)西風(fēng)帶偏北（包括西風(fēng)急流），多呈較平直的緯向氣流，給西太副高北推和穩(wěn)定創(chuàng)造了有利的環(huán)流背景。

（3）2013年夏季熱帶環(huán)流的異常值得特別關(guān)注。在西太副高北推西進(jìn)時(shí)段內(nèi)，東半球幾條主要的越赤道氣流幾乎都出現(xiàn)了較強(qiáng)的態(tài)勢(shì)，使得ITCZ在熱帶西太平洋至印度洋之間大大加強(qiáng)。它有力地支撐了西太副高的南側(cè)偏東氣流。實(shí)際上在這段時(shí)期內(nèi)，南半球的環(huán)流和對(duì)流活動(dòng)也有明顯的異常，它可能對(duì)北半球副熱帶系統(tǒng)也有一定影響，值得我們進(jìn)一步深入分析。

從以上的分析我們可以發(fā)現(xiàn)，2013年夏季，熱帶環(huán)流出現(xiàn)了明顯的異常，從圖7和圖9可以看到，在西邊，有極強(qiáng)的索馬里越赤道氣流，它向東延伸，影響ITCZ的強(qiáng)度；在南邊，澳大利亞及其以北地區(qū)有一大片OLR與南方溫度的正相關(guān)區(qū)，標(biāo)志著該地區(qū)的對(duì)流活動(dòng)的強(qiáng)弱可能會(huì)影響我國(guó)南方的天氣。那么它們又是通過(guò)什么機(jī)制（比如遙相關(guān)）來(lái)影響的？這些給我們提供了十分有用的線索，值得關(guān)注并深入研究。

從圖1c看，2013年夏季南方高溫天氣過(guò)程具有階段性，超過(guò)35°C以上的有6個(gè)高溫時(shí)段。雖然高溫往往對(duì)應(yīng)著副高持續(xù)偏強(qiáng)、偏西，同時(shí)西太平洋、南海對(duì)流活動(dòng)大體上處于偏弱狀態(tài)，但仔細(xì)分析這6次高溫過(guò)程發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同的過(guò)程，副熱 帶、中高緯度和熱帶環(huán)流異常表現(xiàn)出不同的配置特征。例如，6月中旬和7月中旬的兩次較短的高溫過(guò)程，大體上對(duì)應(yīng)著青藏高壓的東伸、副熱帶高壓的西伸以及西太平洋、南海關(guān)鍵區(qū)對(duì)流活動(dòng)活躍。而8月初至中旬持續(xù)時(shí)間相對(duì)更長(zhǎng)的高溫過(guò)程，青藏高壓東伸并不明顯，西太平洋、南海對(duì)流活動(dòng)活躍，這一階段有4個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸或影響我國(guó)。此外，在7月和8月，中高緯度的環(huán)流形勢(shì)也有不同（林玉成等，2013；楊舒楠和何立富，2013）?？梢?，在不同的高溫階段，中高緯度環(huán)流、青藏高壓、副高和熱帶環(huán)流異常等表現(xiàn)有所不同，相互配制關(guān)系也有差異。這可能意味著在不同的階段，導(dǎo)致副高異常維持的主要環(huán)流因子有所不同，需要更詳細(xì)的分析。

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An Analysis on the Formation of the Heat Wave in Southern China and Its Relation to the Anomalous Western Pacific Subtropical High in the Summer of 2013

PENG Jingbei1, LIU Ge2, and SUN Shuqing1

1100029;2100081

The NCEP reanalysis data and observational data are exploited to reveal the characteristics of the Western Pacific Subtropical High (WPSH) and its influence on the persistent heat wave that affected a vast area of southern China in the summer of 2013. The hot spell was mainly and directly caused by the influence of anomalies in the WPSH. In the present study, the features of the westward extension and northward shift of the WPSH and its persistency are studied; the anomalous atmospheric circulations over the mid- to high latitudes and over the tropics are also investigated. In particular, the influence of tropical circulation systems, such as the cross-equator flows, Intertropical Convergence Zone, and typhoon activities, are further examined. Results of the present study are helpful for better understanding of the formation of persistent heat waves in southern China.

2013, Heat wave in southern China, Western Pacific subtropical high, Tropical circulation anomalies

1006-9895(2016)05-0897-10

P448

A

10.3878/j.issn.1006-9895.1512.14334

2014-12-24；網(wǎng)絡(luò)預(yù)出版日期2016-01-18

彭京備，女，1970年出生，高級(jí)工程師，主要從事災(zāi)害性天氣氣候機(jī)理診斷分析和短期氣候預(yù)測(cè)方法研究。E-mail: pengjingbei@mail.iap.ac.cn

公益性行業(yè)（氣象）科研專項(xiàng)項(xiàng)目GYHY201406020，國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）項(xiàng)目2012CB417205，中國(guó)氣象科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)2015Z001

Funded by Special Fund for Meteorological Research in the Public Interest (Grant GYHY201406020), National Program on Key Basic Research Project (Grant 2012CB417205), and Basic Research Fund of the Chinese Academy of Meteorological Sciences (Grant2015Z001)