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14高温天气特征与预报
第十四章高温天气特征与预报
14.1概述
地球上由于纬度不同,对太阳辐射吸收的热量不同而形成不同的温度带,即热带、温带和寒带。
赤道附近的热带,全年太阳都以接近垂直的角度入射,地面获得的辐射热最多。
但是,由于赤道附近气压相对较低,出现云层的机会较多,几乎每天都要下雨,除了云层反射阳光外,水分蒸发吸收的潜热和空气对流使近地层的空气温度下降,因而赤道地区的气温并不是最高的。
从赤道附近的气温记录可以知道,那里的最高气温很少超过35℃。
超过50℃的高温记录差不多都是出现在纬度20~35ºN热带与温带之间的副热带,特别是受副热带高压控制的陆地区域(谢德寿,1994,谈建国,2009)。
由于副热带高压控制区盛行下沉气流,干燥少雨多晴天。
虽然阳光入射角度没有赤道地区高,但很少有云层反射,因而实际到达地面的太阳辐射量却是最多的。
副热带陆地大都处于干旱或半干旱带,地面上没有多少水分,热容量比较小,因水分蒸发吸收的潜热也较少。
因此,太阳一晒气温就会迅速上升,尤其是一些低海拔的谷地和盆地,容易积聚热量不易散发,成为世界上最热的地方。
迄今有正式气象记录的世界极端最高气温出现在非洲撒哈拉大沙漠的北部,曾达57.8℃。
中国最热的地方在吐鲁番的火焰山下,1975年7月13日吐鲁番附近机场曾测得49.6℃的高温。
吐鲁番一年中最高气温超过35℃的天数为98.4天,超过40℃的天数为38.2天。
吐鲁番的夏季炎热是因为地处沙漠和戈壁地区,年降水量只有16毫米,春夏升温很快,盆地中心的艾丁湖海拔又低于海平面154米,热量不易散发所致。
内蒙古地处我国北方内陆高原,远离海洋,属于温带大陆性干旱半干旱气候,夏季受大陆暖高压或西伸的强大副热带高压控制时,天气晴好,太阳光照极强。
由于地表水分少,不能起到水分蒸发耗热降温的作用,加上太阳辐射增温,气温迅速上升而形成高温天气。
高温天气表现为日最高气温高、日最低气温较低、昼夜温差大、相对湿度小等特征。
由于内蒙古高原海拔较高,高温天气的严重程度不及我国新疆、长江流域及南方各省市,相对高温天气出现日数少,高温灾害较轻。
但在盛夏季节,内蒙古中西部地区高温天气经常出现,尤其是阿拉善盟的沙漠地域高温天气出现频率很高,是我国高温中心之一。
由高温天气引起的一种重要农业灾害是干热风,干热风是小麦生育后期经常遇到的气象生理病害。
麦株的芒、穗、叶片和茎秆等部位均可受害。
从顶端到基部失水后青枯变白或叶片卷缩萎凋,颖壳变为白色或灰白色,籽粒干瘪,千粒重下降,影响小麦的产量和质量。
小麦干热风害无论是南方还是北方,无论是春麦区还是冬麦区经常发生。
内蒙古春麦区6月20日~7月25日小麦进入抽穗至成熟期,遇有高温、低湿并伴有一定风力三种气象因子综合作用是发生干热风害的主要原因。
在此阶段,遇有2~5天的气温高于32℃,相对湿度低于30%,风速每秒大于2~3m的天气时,小麦蒸发量大,体内水分失衡,籽粒灌浆受抑或不能灌浆,造成小麦提早枯熟(吴鸿宾,1990,沈建国,2008)。
近年来,在全球气候变暖和城市化建设形成的城市热岛效应的推波助澜下,高温天气灾害的影响日趋严重。
高温天气危害人体健康,影响人类的正常生活和工作;影响交通安全和城市供水供电安全;影响粮食生产和生态环境;引发森林草原火灾等。
高温天气灾害影响到经济社会发展的多个方面。
因此,对高温天气的预报预警工作越来越受到全社会的重视。
14.2定义标准
世界气象组织建议高温热浪(酷暑)的标准为:
日最高气温高于32℃,且持续3天以上。
荷兰皇家气象研究所定为:
日最高气温高于25℃且持续5天以上,其中至少有3天最高气温高于30℃(Huynen,2001)。
美国国家天气局、加拿大、以色列等国家气象部门依据综合考虑了气温和相对湿度对人体影响的热指数发布高温警报,当白天热指数预计连续两天有3小时超过40.5℃或者热指数预计在任一时间超过46.5℃,发布高温警报(Kalkstein,1997)。
我国根据气候和环境特点,将每日极端最高气温分为三个等级:
高温≥35℃,危害性高温≥37℃,强危害性高温≥40℃。
每个站连续出现3天≥35℃高温或连续2天出现≥35℃并一天≥37℃定义为一次高温过程,连续出现8天≥35℃或连续3天≥37℃高温定义为强高温过程(张尚印,2004)。
由于近年来高温热浪(酷暑)天气的频繁出现,高温带来的灾害日益严重。
为此,中国气象局针对高温天气的防御,特别制定了高温预警信号,分为黄色、橙色、红色三个级别。
高温黄色预警信号:
连续三天日最高气温将在35℃以上。
高温橙色预警信号:
24小时内最高气温将升至37℃以上。
高温红色预警信号:
24小时内最高气温将升至40℃以上。
虽然各个国家和机构对高温热浪(酷暑)的定义不尽相同,但有两点基本为大家所认可,首先高温热浪(酷暑)是气温异常偏高或为高温闷热,同时这种高温闷热天气要持续一段时间。
干热风的气象指标
日最高气温≥32℃,14时相对湿度≤30%,风速≥2m·s-1,为春小麦干热风轻型指标;日最高气温≥34℃,14时相对湿度≤25%,风速≥3m·s-1,为重型干热风指标。
干热风天气过程指标
重过程:
连续出现≥2天重干热风日,或两个重干热风日间隔一天,为一次重干热风过程;
轻过程:
①除重干热风过程包括的轻干热风日以外,凡连续出现≥2天轻干热风日,为一次轻干热风过程。
②连续两天一重、一轻干热风日,或出现一天重干热风日,也为一次轻干热风过程。
干热风年型
重年型:
①一年中有两次重干热风过程,或一轻一重、或四次以上轻过程,均为重干热风年型;②一次过程中,重干热风日连续大于4天,或轻干热风日连续多于7天,也为重干热风年型。
轻年型:
①一年内有两次以上轻干热风过程,或轻干热风日连续4天以上;②一年内有一次重干热风过程。
14.3气候特征
内蒙古地处我国北方,地处内陆高原,远离海洋,属于温带大陆性干旱半干旱气候,夏季受大陆暖高压或西伸的强大副热带高压控制时,天气晴好,太阳光照极强。
由于地表水分少,不能起到水分蒸发耗热降温的作用,加上太阳辐射增温,气温迅速上升而形成高温天气。
高温天气表现为日最高气温高、日最低气温较低、昼夜温差大、相对湿度小等特征。
内蒙古西部阿拉善盟的沙漠地域高温天气出现频率很高,阴山山脉和大小兴安岭海拔较高的地区高温天气出现频率低。
在夏季,内蒙古大部地区是我国最为凉爽的地区,但内蒙古西部的阿拉善盟是我国的高温中心之一。
14.3.1地域分布特征
内蒙古高温日数分布图(图14.1a-c)表明,内蒙古高温日数的分布特征是西部存在一个高值区阿拉善盟沙漠地区,以及锡林郭勒盟西北部荒漠草原、西辽河平原两个次高值区。
造成阿拉善盟高值区的原因是:
在内蒙古西北部地区的阿拉善盟,地处内陆沙漠盆地,夏季深受干燥气候影响,受热增温强烈,从而成为内蒙古夏季的炎热中心。
其中额济纳旗的拐子湖是内蒙古的高温中心。
拐子湖多年平均高温35℃日数达32天,37℃日数达12天,40℃日数达2天,为全区之最,绝对最高温度曾达44.8℃(1988年7月24日),是全区最高的温度纪录。
而在阴山山脉和大小兴安岭等海拔较高的山区高温天气出现频率低,多年平均高温(35℃)日数不到1天,个别地区没有出现过35℃以上高温。
锡林郭勒盟西北部荒漠草原、西辽河平原的两个次高值区为地势低洼地区,海拔较低,多年平均高温(35℃)日数为3~5天,远不及阿拉善盟。
从极端最高气温来看(图14.1d):
一个高中心西部的阿拉善盟沙漠地区、两个次高中心锡林郭勒盟西北部荒漠草原和西辽河平原以及呼伦贝尔市西部草原都出现过40℃以上的高温天气。
阿拉善盟沙漠地区的拐子湖、中泉子超过了44℃,是内蒙古名副其实的高温中心。
在阴山山脉和大小兴安岭林区的部分地区最高温度历史极值没有超过37℃。
图14.1a内蒙古35℃高温年平均日数分布特征
图14.1b内蒙古37℃高温年平均日数分布特征
图14.1c内蒙古40℃高温年平均日数分布特征
图14.1d内蒙古极端最高气温分布特征
14.3.2年际变化
图14.2内蒙古多年35℃高温站次(日)变化
从内蒙古1971至2008年的逐年发生35℃高温天气站次变化图(图14.2)可以看出:
内蒙古高温天气发生总趋势是不断增暖的,高温天气站日为增长趋势。
七、八十年代每年发生高于35℃高温天气站次较低,平均在150站日,到九十年代后期开始发生高于35℃高温天气站次(日)明显增长,1997至2001年出现高值区,平均在400站日以上,进入21世纪后,平均35℃高温天气站次在300站日左右。
35℃高温天气站次的年变化较大,最多的2000年达到500站日,最少的1979年为50站日,相差10倍之多。
14.3.3月际变化
从35℃高温天气发生站次的月际变化来看(图14.3),35℃以上高温天气集中发生在内蒙古的夏季6至8月,7月发生最多108站日,占全年的一半左右。
9月也会出现高温天气,但极少发生。
图14.3内蒙古各月35℃高温发生站次(日)变化
14.3.4日变化
选择了拐子湖、呼和浩特、锡林浩特、通辽、海拉尔站为代表站,制作了7月份多年平均逐小时气温变化(图14.4a-e)。
可以看出日最高温度出现在14至17时,日最低温度出现在05至06时。
各站温度的平均日较差很大,都在10℃以上。
图14.4a海拉尔7月逐小时平均气温日变化
图14.4b拐子湖7月逐小时平均气温日变化
图14.4c呼和浩特7月逐小时平均气温日变化
图14.4d锡林浩特7月逐小时平均气温日变化
图14.4e通辽7月逐小时平均气温日变化
选择了拐子湖、呼和浩特、锡林浩特、通辽、海拉尔站为代表站,制作了各站12个月多年平均最高、最低气温变化图(图14.5a-e)。
可以看出:
各站最高、最低气温年变化幅度在35度以上,海拉尔达到40度以上。
温度日较差一年四季较为稳定,都在10度以上。
温度最高出现在7月,1月温度最低。
图14.5a拐子湖12个月平均最高、最低气温变化
图14.5b呼和浩特12个月平均最高、最低气温变化
图14.5c通辽12个月平均最高、最低气温变化
图14.5d锡林浩特12个月平均最高、最低气温变化
图14.5e海拉尔12个月平均最高、最低气温变化
14.4环流特征和主要影响系统
内蒙古高温天气的发生主要是受到大陆暖高压或西伸的强大副热带高压控制,这种大陆暖高压和强大副热带高压稳定少动造成内蒙古高温天气的持续。
应用1971~2008年的气象观测资料,选取内蒙古出现较大范围的64次高温天气过程(三个盟市出现高温天气),针对有利于大陆暖高压系统建立形成内蒙古高温天气的大尺度环流特征,进行了天气学分型。
将内蒙古高温天气分为蒙古暖脊型(28次,占43.7%)、贝加尔湖高压坝型(15次,占23.4%)、副高西进型(12次,占18.8%)、乌拉尔山高脊型(9次,占14.1%)四个类型。
14.4.1蒙古暖脊型
蒙古暖脊型的主要环流特征是:
在亚洲东部形成以蒙古国和内蒙古中部地区为中心的一个庞大暖脊,欧亚大陆一般为两脊两槽形势,下游的东亚大槽强于上游的西风槽。
这种形势使蒙古国和内蒙古中部地区出现一个暖中心,上游槽前暖平流较强,使得暖脊发展并维持强盛,地面形成热低压及倒槽。
由于西风带上的小槽较弱,并沿西南气流北滑,不断变性故形成高空锋区偏北甚至在暖脊处断开,而对流层中下层下沉增温,干热少云,加之午后太阳辐射地面迅速增温,造成内蒙古的高温天气。
1999年7月23~30日内蒙古中、西部地区出现了持续高温天气,(实况)。
本次过程是典型的蒙古暖脊型,图14.6给出了500hPa形势场演变过程。
图14.61999年7月20日(a)、22日(b)、24日(c)、30日(d)08时500hPa形势场
持续高温天气出现前期20日08时(图14.6a),500hPa欧亚大陆呈两脊两槽形势,40ºE乌拉尔山高脊强盛,70ºE为一槽区,新地岛东为一极涡,南部配合斜压槽,槽前暖平流使其前部100ºE暖脊发展,东亚槽位于150ºE以东地区。
此时,极涡配合斜压槽较为强盛,发展加强南下。
至22日08时(图14.6b),在45ºN形成闭合冷涡,其前部暖平流加强使暖脊进一步发展,在蒙古国形成闭合高压中心,高压中心闭合线达到588hPa,温度脊位于高压脊的西南方,有利于其继续发展。
另外,由于乌拉尔山高脊稳定少动,使得槽、脊位置稳定。
24日08时(图14.6c),极涡减弱北退,其南部槽区的冷空气补充受到抑制,冷涡减弱为槽,槽后平流弱,槽前暖平流继续维持,此时蒙古暖脊发展强盛,控制着内蒙古中、西部地区,850hPa有热低压形成,14时暖中心气温达32℃,加之午后太阳辐射地面迅速增温,使该区域形成高温天气。
其后,蒙古暖脊在槽前暖平流的作用下维持强盛,蒙古暖脊的长时间维持,是内蒙古出现持续高温天气的关键因素。
到后期,在蒙古暖脊北部斜压槽南下冷空气侵入,使蒙古暖脊北部出现较强冷平流,使蒙古暖脊削弱南退。
至30日08时(图14.6d),蒙古暖脊中心南退至河套以南,内蒙古中西部出现冷平流,持续高温天气结束。
14.4.2贝加尔湖高压坝型
贝加尔湖高压坝型的主要环流特征是:
在蒙古国至贝加尔湖为一较强的暖高压脊控制,一般是蒙古国暖脊与贝加尔湖北部的阻塞高压相叠加形成高压坝。
欧亚大陆一般为两脊两槽形势。
这种形势下高压坝呈稳定状态,而且范围大,可控制黄土高原、蒙古国、贝加尔湖地区。
暖温度脊可以控制南北跨度可达到20个纬距的地区,其轴线逐渐向东倾斜,地面形成热低压及倒槽。
由于高压坝的存在使高空锋在暖脊处断开,高压坝控制区域对流层中下层盛行下沉气流,大气增温,干热,午后太阳辐射使地面迅速增温,造成内蒙古的高温天气。
图14.72001年7月10日(a)、11日(b)、13日(c)、18日(d)08时500hPa形势场
高温天气出现前期10日08时(图14.7a),500hPa欧亚大陆呈两脊两槽形势,30ºE乌拉尔山高脊强盛,70ºE为一位置偏北但较强的斜压槽,槽前暖平流使新疆北部形成弱脊,同时在115ºE贝加尔湖北部形成一阻塞高压,东亚槽位于150ºE以东地区。
此时,强盛的斜压槽较继续发展南下。
至11日08时(图14.7b),在60ºN形成闭合冷涡,其前部暖平流使新疆暖脊进一步发展与贝加尔湖北部阻塞高压叠加,形成稳定的高压坝形势,配合-12℃的暖中心,冷涡前部持续的暖平流有利于高压坝的持续和发展。
由于乌拉尔山高脊稳定少动,使得这种高压坝形势可以维持较长时间。
13日08时(图14.7c),冷涡进一步加强并稳定少动,槽前持续的暖平流,使暖脊发展强盛,控制着内蒙古中、西部地区。
此时,850hPa有热低压形成,14时暖中心气温达32℃。
此形势维持数日,加之午后太阳辐射使地面迅速增温,造成该区域的持续高温天气。
后期,贝加尔湖高压坝在北部冷空气的不断侵入影响下,逐步东倾。
至18日08时(图14.7d),贝加尔湖高压坝崩溃,内蒙古中西部出现较强冷平流,持续高温天气结束。
14.4.3副高西进型
副高西进型的主要环流特征是:
乌拉尔山暖高压脊强盛,脊顶向东伸展,脊前极地或新地岛冷空气南下,冷平流使70ºE槽加深,在槽前暖平流的作用下内蒙古西部暖脊发展加强,缓慢东移。
与此同时,副热带高压明显西伸北抬。
当东移暖脊与西伸北抬的副热带高压南北叠加时,内蒙古中、东部地区将较长时间受暖脊控制,该区域的对流层中下层盛行下沉气流,大气增温、干热,加之午后太阳辐射作用,地面气温迅速上升,造成高温天气。
图14.82004年7月18日(a)、21日(b)、22日(c)、24日(d)08时500hPa形势场
在高温天气出现前期18日08时(图14.8a),500hPa欧亚大陆呈一脊一槽形势,50ºE乌拉尔山高脊强盛,东亚槽位于150ºE以东地区,大槽大脊之间以西北气流为主,70ºE、45ºN有一切断低压。
此时,乌拉尔山高脊不断发展加强,脊顶向东伸展。
至21日08时(图14.8b),乌拉尔山高脊顶已经伸展至110ºE,脊前偏北气流使极地冷空气南下,冷平流使槽加深并与70ºE切断低压合并。
在槽前暖平流的作用下在蒙古国和内蒙古中、西部地区形成暖脊。
于此同时,副热带高压明显西伸北抬,588线已经到达我国东部沿海地区。
22日08时(图14.8c),东移的蒙古暖脊与西伸北抬的副热带高压南北叠加,暖脊加强并北抬,控制内蒙古中、东部地区,形成高温天气。
由于副热带高压的稳定少动,高温天气可以持续数日。
到后期,在蒙古暖脊北部斜压槽南下冷空气侵入,使蒙古暖脊北部出现较强冷平流,蒙古暖脊削弱副热带高压南退。
至24日08时(图14.8d),蒙古暖脊崩溃,副热带高压588线南退至40ºN以南,内蒙古中、东部地区出现冷平流,高温天气随之结束。
14.4.4乌拉尔山高脊型
乌拉尔山高脊型的主要环流特征是:
初夏乌拉尔山出现暖高压脊,极地或新地岛冷空气中心偏北,极涡不断分裂,小股冷空气沿脊前西北气流向南传递,但主力偏北,使在新疆东部的暖脊发展,东移控制内蒙古。
在500hPa上以偏西气流为主,有温度脊配合东移,在850hPa上为暖涡东移北上。
内蒙古受暖脊控制,对流层中下层盛行下沉气流,大气增温,干热,加之午后太阳辐射作用,地面气温迅速上升,造成高温天气。
图14.91995年7月4日(a)、6日(b)、8日(c)、10日(d)08时500hPa形势场
在高温天气出现前期4日08时(图14.9a),500hPa欧亚大陆呈一槽一脊形势,50ºE乌拉尔山高脊开始发展,东亚槽位于150ºE以东地区,大槽大脊之间以西北气流为主,极地空气中心偏北,小股冷空气沿脊前西北气流向南传递,90ºE有一冷涡活动。
此时,乌拉尔山高脊发展旺盛。
至6日08时(图14.9b),乌拉尔山高脊发展强盛,控制40~80ºE区域,受乌拉尔山高脊影响,冷涡加强东移到110ºE,位置偏北(60ºN)。
在40ºN纬向上为西风气流,西风气流中有小槽脊东移,在新疆东部有一小暖脊生成并东移,温度脊落后于高度脊表明该暖脊将有发展东移影响内蒙古。
8日08时(图14.9c),冷涡减弱并向北移出,乌拉尔山高脊向东倾,新疆暖脊发展东移影响内蒙古,这一暖脊长时间控制内蒙古,配合850hPa有热低压形成,14时暖中心气温达32℃,加之午后太阳辐射地面迅速增温,内蒙古形成高温天气。
到后期,乌拉尔山高脊崩溃东移减弱,脊前冷空气南下,在蒙古暖脊北部斜压槽形成南压,冷空气侵入,在北部冷平流作用下蒙古暖脊减弱消失。
至10日08时(图14.9d),内蒙古大部地区受冷平流控制,内蒙高温天气结束。
14.4.5主要影响系统
14.4.5.1蒙古暖高压(脊)
在东亚大陆的高空,常有反气旋环流存在,即高压中心或高压脊。
当有暖中心或暖舌与高压中心(脊)配合出现时,称此系统为大陆暖高压(脊)。
当大陆暖高压(脊)出现在蒙古国时我们称之为蒙古暖高压(脊)。
夏季在蒙古暖高压(脊)控制下的地区,多为下沉气流,天气晴朗,空气湿度小。
在太阳辐射作用,以及下沉增温作用下,空气温度激增,容易形成高温干燥天气。
若新疆地区出现暖高压在东移过程中,不断加强和维持,并且十分强大,移动到蒙古地区时,就会形成蒙古暖高压(脊),内蒙古将出现高温天气,蒙古暖高压(脊)是内蒙古高温天气的最主要影响系统。
14.4.5.2贝加尔湖阻塞高压
在东亚大陆暖高压(脊)发展强盛时期,在贝加尔湖附近会形成阻塞高压系统,它也属于大陆暖高压,称之为贝加尔湖阻塞高压。
夏季出现贝加尔湖阻塞高压时,其常常与南部的蒙古暖高压脊南北叠加形成高压坝,高压坝的形成预示着稳定的阻塞形势建立,通常会给内蒙古带来较长时间的高温天气。
14.4.5.3副热带高压
在南北半球的副热带地区,经常维持着沿纬圈分布的不连续的高压带,这就是副热带高压带。
由于海陆的影响,副热带高压常断裂成若干个高压单体,这些单体统称为副热带高压(副热带高压简称“副高”)。
西太平洋副热带高压是常年存在的,它是一个稳定而少动的暖性深厚系统。
其强度和范围,冬夏有很大不同,夏季,西太平洋副热带高压特别强大,其范围几乎占整个北半球面积的1/5~1/4。
副高内的天气,由于盛行下沉气流,以晴朗、少云、微风、炎热为主。
西太平洋副热带高压西进北抬,通常会与大陆暖高压脊叠加合并。
对内蒙古而言,其主要作用表现为对蒙古暖高压脊的加强和维持,给内蒙古中东部地区带来持续高温天气,高温仍以干热为主。
14.4.5.4热低压
热低压是由于地面的加热作用使空气变暖,暖空气的减压在近地面层形成一个浅薄的低压区,这种低压在没有冷空气加入前一般稳定少动。
一般情况下是从我国西北地区向东移动到蒙古一带,呈现一个东西长、南北窄的低压带,在内蒙古热低压常常与其上层的蒙古暖高压脊共同形成。
热低压是造内蒙古高温天气的影响系统之一。
14.5成因分析
夏季由于青藏高原接收强烈的太阳辐射,形成大热源,当5000米左右的西风带气流移到帕米尔高原时,南北分支,北支气流绕行柴达木盆地以北,形成反气旋环流,由于青藏高原热源暖空气的影响,在对流层中层有较强暖平流使得反气旋发展并东移。
在以上几种有利的天气形势下,都会在内蒙古形成500hPa小高压或高压脊并有较强暖中心与之配合,在高压系统控制地区多干燥少云的天气。
另外,高压系统的发展伴随着下沉增温过程,大气干燥,加上内蒙古中、西部下垫面多沙质土壤,太阳辐射增温作用明显,易于形成高温天气。
因此内蒙古高温天气常常伴随着干燥,干热天气最为常见。
内蒙古高温天气与500hPa暖高压或暖高压脊发展密切相关,该暖高压系统是一种深厚系统,可以达到200hPa以上层次,由于内蒙古地处东亚中纬度内陆,受不到海风的直接影响,终年受大陆气团的控制,因此,影响内蒙古的暖高压系统大多数都是大陆性高压,是内蒙古高温天气的主要影响系统。
对此类暖高压系统的建立、维持、消亡过程进行深入分析和研究是解决内蒙古高温天气预报的关键问题。
14.5.1高空锋区特征
影响内蒙古的暖性高压系统属于深厚系统,通常可以达到200hPa以上层次,这类高压系统的建立和崩溃都与高空锋区的位置和强度相互关联和影响。
通过对多个例的统计分析表明:
暖高压系统的建立使得高空锋区北退甚至断裂为两段,暖高压系统崩溃伴随着高空锋区的加强和南下过程。
高空锋区与高空急流相对应,高空锋区越强,温度线越密集,由热成风原理,高空急流越强。
图14.102007年6月8日(a)、10日(b)、11日(c)、12日(d)08时
300hPa高空急流全风速和散度图
2007年6月8日至12日内蒙古中东部地区出现大范围高温天气,赤峰市、通辽市、兴安盟、呼伦贝尔市出现了40℃以上的高温天气。
图14.10给出了这次高温天气过程的300hPa高空急流全风速和散度图,6月8日08时,蒙古暖脊开始建立并发展,300hPa高空急流北抬至60ºN,在内蒙古西部存在高空辐合(图14.10a),强迫下沉运动有利于蒙古暖脊的发展。
10日08时,蒙古暖脊发展强盛,内蒙古东部地区出现强高温天气(达到40℃以上),这些地区高空300hPa风速很小,有弱的高空辐合(图14.10b),即弱下沉运动。
11日08时,北部锋区有所加强并南下,北部高温区300hPa高空风速增加到16m·s-1(图14.10c),到12日08时,北部锋区加强南下,300hPa高空急流(中心风速达40m·s-1)控制内蒙古东部地区,蒙古暖脊崩溃,高温天气结束(图14.10d)。
14.5.2温度平流特征
温度平流作用是高空槽、脊发展的重要原因,在内蒙古高温天气过程中,暖性高压系统的建立、较长时间的维持旺盛、减弱崩溃都与高空温度平流作用息息相关,因此,分析研究高温天气过程中高空温度平流的分布特征非常必要。
图14.112007年6月8日500hPa(a)
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- 14 高温天气特征与预报 高温 天气 特征 预报