河西走廊中部一次區(qū)域性極端高溫天氣分析

安婷婷 崔宇

摘要 利用常規(guī)觀測資料，對2022年7月6日河西走廊中部出現(xiàn)的一次區(qū)域性極端高溫天氣過程的環(huán)流背景、影響系統(tǒng)及天氣成因進行分析。結(jié)果表明：（1）盛夏季節(jié)，100 hPa南亞高壓的發(fā)展增強，為河西地區(qū)極端高溫天氣發(fā)生發(fā)展提供了有利的氣候條件和大尺度環(huán)流條件；（2）南亞高壓和大陸性高壓是造成此次極端高溫天氣的2個主要影響系統(tǒng)，高原暖脊（暖中心）和地面熱低壓是2個相對淺薄的近地層影響系統(tǒng)；（3）南亞高壓和大陸性高壓相互疊加，由其引起的下沉增溫和晴空輻射增溫是造成此次極端高溫天氣的直接原因。

關(guān)鍵詞 河西中部；極端高溫；南亞高壓；熱低壓

中圖分類號：P423 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）02–0074-03

中國氣象學(xué)將日最高氣溫≥35 ℃時稱為高溫天氣。近年來，隨著社會發(fā)展和人們生活質(zhì)量的不斷提高，高溫天氣越來越受到人們的關(guān)注，高溫酷熱會給人們的生活、工作帶來諸多不利影響，甚至造成災(zāi)害。20世紀60年代后，隨著全球氣候變暖和城市擴張的加速，區(qū)域氣候的極端天氣事件發(fā)生頻率增加且強度加大，危害嚴重[1～2]。研究發(fā)現(xiàn)，我國西北地區(qū)4—10月皆可出現(xiàn)高溫，但主要出現(xiàn)在6—8月，以7月最多[3]。筆者主要對2022年7月6日河西走廊中部出現(xiàn)的一次極端高溫天氣大氣環(huán)流特征進行分析，為今后氣象部門準確預(yù)報高溫天氣過程，指導(dǎo)相關(guān)部門及時進行防災(zāi)減災(zāi)提供參考。

1 天氣實況及服務(wù)

河西走廊相對濕度小，屬干熱性高溫。2022年7月6日，河西走廊中部出現(xiàn)區(qū)域性極端高溫天氣，共有69站日最高氣溫超過35 ℃，其中54站日最高氣溫超過37 ℃，日最高氣溫40 ℃以上的多達18站，主要集中在河西走廊中部偏北區(qū)域。偏北區(qū)域的高臺縣和臨澤縣位于黑河下游，地勢較低，荒漠戈壁廣布，潛在蒸發(fā)很大，氣候非常干燥，且多以晴天少云為主，加之夏季太陽輻射強烈，加劇了地表和大氣增溫幅度。區(qū)域站最高氣溫出現(xiàn)在高臺紅山，日最高氣溫達43.2 ℃；位于河西走廊中部的張掖站日最高氣溫達到40.3 ℃，突破了自建站以來極端最高氣溫39.8 ℃的歷史極值（2001年7月14日）（圖1）。

極端最高氣溫的強度與海拔高度關(guān)系密切，極端最高氣溫閾值隨海拔升高而降低[4]。河西走廊中部的海拔高度呈東南高西北低的趨勢，故該區(qū)域日最高氣溫強度呈現(xiàn)出自東南向西北遞增的趨勢。

針對此次極端高溫天氣過程，河西走廊中部的張掖市氣象臺提前1周在《周天氣預(yù)報》中報道“6日最高氣溫將達到38 ℃，請注意做好防暑降溫工作”，于6日08：59發(fā)布高溫橙色預(yù)警信號，并指導(dǎo)轄區(qū)內(nèi)各縣局及時發(fā)布或更新高溫預(yù)警信號，給相關(guān)部門和單位落實防暑降溫保障措施爭取了寶貴的時間。

2 主要影響系統(tǒng)

2.1 100 hPa環(huán)流特征

在夏季100 hPa高空圖上，南亞高壓的季節(jié)變化與東西振蕩對北半球大氣環(huán)流演變有著重要的影響[5]。南亞高壓是我國西北地區(qū)強大的熱源中心[6]，其在青藏高原上空建立，是東亞地區(qū)入夏的重要標志之一。根據(jù)南亞高壓季節(jié)性變化可知，6月登上青藏高原，7月最強。這與甘肅省夏季極端最高氣溫出現(xiàn)的集中時段在7月下旬—8月上旬一致。說明100 hPa高空環(huán)流形勢對極端高溫的出現(xiàn)具有指示意義。

甘肅省極端高溫都出現(xiàn)在南亞高壓登上青藏高原之后，其中心位于85°E～105°E附近并維持，最有利于出現(xiàn)高溫，甚至出現(xiàn)極端高溫。分析2022年7月1—6日100 hPa高空圖發(fā)現(xiàn)：南亞高壓脊線維持在35°N附近，而且南亞高壓中心不斷東移，高度值略有增加，5日08：00東移進入我國青藏高原，6日08：00繼續(xù)東移至青藏高原中部，南亞高壓東移到高原中部的時間正好與河西走廊中部出現(xiàn)極端高溫天氣的時間相吻合，說明南亞高壓是造成這次高溫天氣的主要高空影響系統(tǒng)之一。同時，6日08：00南亞高壓中心高度值達最強，而高壓中心高度值越高，表明高壓越強，則越有利于極端高溫的出現(xiàn)，這與實況一致，極端高溫正是出現(xiàn)在6日?？梢姶舜?00 hPa的環(huán)流形勢為河西地區(qū)極端高溫天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有利的氣候背景條件和大尺度環(huán)流背景條件。

2.2 500 hPa環(huán)流特征

在我國夏季，特別是盛夏高溫天氣及極端高溫天氣是在副熱帶高壓控制的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的。過程前期，500 hPa歐亞中高緯呈“兩槽兩脊”的環(huán)流形勢，來自極地的冷空氣向西西伯利亞伸展，在貝加爾湖西部形成寬廣的低壓槽區(qū)，7月4日08：00大陸高壓東移發(fā)展至青藏高原西部；5日08：00在我國青藏高原上空形成閉合的大陸高壓，高壓中心強度比前一日略有增加；6日08：00大陸高壓繼續(xù)東移發(fā)展至青海南部，高壓中心強度比前一日亦略有增加；至6日20：00甘肅大部受大陸高壓控制，高壓中心強度比前一日仍略有增加，中心值達到了592 dgpm，并有4 ℃的暖中心與之配合，說明暖高壓發(fā)展非常強盛；隨后強度開始減弱。分析發(fā)現(xiàn)，大陸高壓東移增強控制河西地區(qū)的時間與河西走廊中部出現(xiàn)極端高溫天氣的時間較為吻合，說明大陸高壓也是造成此次極端高溫天氣的主要高空影響系統(tǒng)（圖3）。

2.3 700 hPa環(huán)流特征

夏季青藏高原是強大的熱源，熱力作用強。在7月3日08：00 700 hPa溫度場上，新疆南部—西藏北部上空有一暖中心，暖中心強度達21 ℃，暖脊向偏東方向發(fā)展延伸；至5日08：00發(fā)展至22 ℃，暖中心穩(wěn)定少動；6日08：00，暖中心北抬增強至24 ℃，并在其東部分裂出一20 ℃的暖中心；6日20：00，暖中心發(fā)展至最強，達31 ℃，位于青海，在其影響下河西出現(xiàn)大幅增溫，成為此次極端高溫天氣的中心；隨后暖中心強度開始減弱，河西地區(qū)高溫天氣隨之逐漸減弱（圖4）。通過以上分析發(fā)現(xiàn)：暖中心位置越偏東，河西地區(qū)地面增溫越明顯，越容易形成高溫天氣；且高原暖脊（暖中心）向偏東方向發(fā)展的過程與河西中部高溫天氣出現(xiàn)時間較為吻合，說明高原暖脊（暖中心）通過平流輸送促進河西地區(qū)地面氣溫的進一步上升，是造成此次極端高溫天氣的近地面層的影響系統(tǒng)。

2.4 地面熱低壓

熱低壓是由地面空氣受熱膨脹形成的一個淺薄系統(tǒng)[7]，特點是白天加強，夜間減弱。5日08：00南疆有地方性熱低壓形成，低壓中心氣壓值達992 hPa；至5日20：00，低壓逐步向東發(fā)展，呈東西帶狀分布，低壓中心增強至985 hPa，河西地區(qū)處于低壓前部，受偏東風(fēng)控制；6日08：00，低壓中心略有東移，其等壓線所覆蓋的熱低壓帶出現(xiàn)大范圍向東伸展，強度維持在985 hPa，甘肅中西部均受低壓前部的偏東風(fēng)控制，在其影響下河西地區(qū)地面氣溫明顯上升，多站達

40 ℃以上；至6日20：00，熱低壓帶繼續(xù)向東伸展，南疆熱低壓東移分裂，其中一個熱低壓位于河西中部—內(nèi)蒙古西部，并伴隨有熱力平流輸送，而河西地區(qū)受干燥天氣和沙漠戈壁等特殊地形地貌的影響，熱低壓中心發(fā)展更為明顯[8]，使原本溫度較高的地面再次出現(xiàn)明顯增溫；7日08：00，河西中部熱低壓東移減弱，加之新疆北部冷高壓東移南下，河西中西部的高溫天氣開始減弱（圖5）。

綜上發(fā)現(xiàn)，地面熱低壓形成發(fā)展并東移過程與河西中部高溫天氣出現(xiàn)時間吻合，說明熱低壓在其熱力作用影響下，地面增溫明顯，是此次高溫天氣過程的地面影響系統(tǒng)。

3 極端高溫天氣形成機制

氣溫局地變化主要受溫度平流、垂直運動和非絕熱因子3種影響，在實際預(yù)報中，通?？紤]暖空氣、下沉增溫和太陽輻射3個因子，而下沉增溫和太陽輻射增溫相疊加，推動氣溫不斷升高[9～10]，是造成極端高溫的主要因子。

本次高溫天氣過程中，南亞高壓和大陸性高壓相互疊加，形成深厚的暖高壓系統(tǒng)，伴有下沉運動，下沉增溫作用有利于地面氣溫升高；同時，在暖高壓控制區(qū)，天氣晴好，太陽輻射作用較強，地面氣溫得到大幅抬升，地面熱低壓不斷發(fā)展加強。在各影響系統(tǒng)的持續(xù)作用下，經(jīng)過一定時間的熱量積累，即前期晴熱少雨、氣溫持續(xù)偏高的積溫過程，最終形成此次極端高溫天氣。

4 小結(jié)

（1）盛夏季節(jié)，100 hPa南亞高壓的發(fā)展增強為河西地區(qū)極端高溫天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有利的氣候背景條件和大尺度環(huán)流背景條件。

（2）南亞高壓和大陸性高壓是造成此次極端高溫天氣的2個發(fā)展深厚的主要影響系統(tǒng)，高原暖脊（暖中心）和地面熱低壓是2個相對淺薄的近地層影響系統(tǒng)。

（3）南亞高壓和大陸性高壓相互疊加，由其引起的下沉增溫和晴空輻射增溫是造成此次極端高溫天氣的直接原因。

參考文獻

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Analysis of A Regional Extreme High Temperature Weather in the Middle of Hexi Corridor

An Ting-ting et al（Zhangye Meteo-

rological Bureau of Gansu Province， Zhangye， Gansu 734000）

Abstract Using conventional observation data， the circulation background， influence system and weather cause of a regional extreme high temperature weather process in the middle of Hexi Corridor on July 6， 2022 are analyzed. The results show that： （1） In midsummer， the development of 100 hPa South Asia High provides favorable climate background conditions and large-scale circulation background conditions for the occurrence and development of extreme high temperature weather in Hexi region. （2） The South Asia High and the Continental High are the two major impact systems that have caused this extreme high temperature weather. The Plateau Warm Ridge （warm center） and the ground thermal low are two relatively shallow near ground impact systems. （3） The South Asia High and the continental high superpose each other，and the subsidence and clear sky radiation caused by them are the direct causes of this extreme high temperature weather.

Key words Central Hexi; Extreme high temperature; South Asia High; Thermal low pressure

作者簡介 安婷婷（1992—），女，甘肅臨洮人，工程師，本科，主要從事短期天氣預(yù)報預(yù)警服務(wù)工作。

收稿日期 2022-10-16