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  气象   2011, Vol. 37 Issue (11): 1453-1458.  

 

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吕心艳, 2011. 2011年8月大气环流和天气分析[J]. 气象, 37(11): 1453-1458. DOI: .
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LV Xinyan, 2011. Analysis of the August 2011 Atmospheric Circulation and Weather[J]. Meteorological Monthly, 37(11): 1453-1458. DOI: .
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资助项目

国家自然科学基金项目(40905028和40975035)

第一作者

吕心艳,主要从事台风活动研究. Email: lvxy@cam.gov.cn

文章历史

2011年9月21日收稿
2011年9月30日收修定稿
2011年8月大气环流和天气分析
吕心艳     
国家气象中心,北京 100081
摘要:2011年8月环流特征如下:极涡呈现2个中心,强度偏弱。北半球中高纬度环流呈4波型分布,副热带高压脊线偏南,中旬西伸脊线点偏西,强度略偏强。2011年8月,全国平均气温为21.3℃,较常年同期(20.3℃)偏高1.0℃。全国平均降水量为85.7 mm,平均降水量偏少16.5%。月内出现了10次降水过程,西北太平洋有4个热带风暴活动,其中“南玛都”登陆我国台湾省和福建省,超强台风梅花对我国东部大范围沿海造成了较大影响。江南大部、华南北部及重庆、四川东部等地持续高温天气。
关键词暴雨    高温    热带风暴    干旱    
Analysis of the August 2011 Atmospheric Circulation and Weather
LV Xinyan    
National Meteorological Centre, Beijing 100081
Abstract: The following are the main characteristics of the general atmospheric circulation in August 2011. There are two polar vortex centers in the Northern Hemisphere and the intensity of the polar vortex is much weaker than normal. The circulation presents a four-wave pattern in the middle-high latitudes. In comparison with the states of normal years, the ridge of the subtropical high is further south, while the western ridge spot is further west and the intensity of the subtropical high is a little stronger in August 2011. The monthly mean temperature (21.3℃) is 1.0℃ higher than the same period of normal years. The nationwide mean precipitation (85.7 mm) is 16.5% less than normal. There are 10 precipitation processes and 4 tropical storms occurring in the western North Pacific, the typhoon "Nanmadol" landed Taiwan and Fujian and super typhoon "Muifa" affected the larger region of eastern China. The high temperature is continuing for many days in south of the Yangtze River, the northern South China, east of Sichuan and Chongqing.
Key words: heavy rain    high temperature    tropical storm    drought    
引言

2011年8月,全国平均气温为21.3℃,较常年同期(20.3℃)偏高1.0℃,为1951年以来第4高值。其中,内蒙古平均气温为1951年以来历史同期次高值。全国平均降水量为85.7 mm,平均降水量偏少,比常年同期(102.6 mm)偏少16.5%,为1951年以来历史第5少。其中,江苏降水量为1951年以来历史同期次多值;广东、贵州降水量为1951年以来历史同期最少值,内蒙古为次少值。月内,南方出现大范围持续高温天气,局部地区最高气温破历史纪录;贵州、云南、重庆、四川、广西等地持续少雨高温,伏旱发展加剧。全国没有发生大范围严重洪涝灾害,损失比常年同期偏轻,但河北、山东、甘肃、湖北等省局地强降水引发的洪涝及山体滑坡、泥石流灾害比较严重;全国强对流天气较常年同期偏少,但北京、云南、黑龙江、内蒙古等地局地风雹灾害较重。月内有4个热带风暴在西北太平洋洋面活动,其中“南玛都”登陆我国台湾省和福建省,超强台风梅花对我国东部大范围沿海造成了较大影响[1]

1 天气概况 1.1 降水

2011年8月降水量,从空间分布来看,东北地区东南部、黄淮东部、江淮、江南东部及广西南部、海南中部、云南西南部等地月降水量在200 mm以上,其中辽宁、江苏、广西局部地区超过300 mm;西北地区西部及内蒙古大部、西藏西部、贵州西南部等地不足50 mm;全国其余大部地区在50~200 mm之间(图 1a)。8月降水量与常年同期相比(图 1b),江南西南部、华南大部、西南大部、东北中北部以及内蒙古中部和东部、河北北部、宁夏大部、甘肃南部、新疆中南部等地偏少3~8成, 局部地区偏少8成以上;江南东部、江淮、黄淮东部、东北地区东南部以及内蒙古西部、甘肃河西地区大部、青海中北部和西北部、新疆西北部等地偏多3成至1倍,局部偏多1~2倍; 全国其余大部地区接近常年[1]

图 1 2011年8月全国降水量分布(a,单位:mm)和全国降水量距平百分率分布(b,单位:%) Fig. 1 Distributions of precipitation (a, unit: mm) and precipitation percentage anomalies (b, unit: %) over China during August 2011
1.2 气温

2011年8月,全国平均气温较常年同期偏高1.0℃,为1951年以来第4高,其中内蒙古平均气温为1951年以来历史同期次高值。从空间分布来看,全国大部地区月平均气温接近常年同期或偏高,其中新疆大部、青海西北部、甘肃中部和西部、宁夏大部、内蒙古、黑龙江大部、吉林西部、河北北部以及四川盆地大部、贵州北部等地偏高1~2℃,部分地区偏高2~4℃(图 2)。月内,日最高气温≥35℃高温日数全国平均为3.5天,比常年同期(2.1天)偏多1.4天。江南、华南、江汉南部、四川盆地及贵州东部、新疆大部、内蒙古西部等地高温日数一般在5天以上,其中江南大部、华南北部及重庆、四川东部、新疆南部等地达10~15天,部分地区超过15天。与常年同期相比,江南中南部、华南大部、四川盆地大部及贵州东部、新疆南部、内蒙古西部等地高温日数偏多4~8天,部分地区偏多8天以上[1]

图 2 2011年8月全国平均气温距平分布(单位:℃) Fig. 2 Monthly mean temperature anomalies (unit: ℃) over China during August 2011
2 环流特征和演变 2.1 环流特征

8月,500 hPa位势高度场上,极涡表现为2个中心(强度564 dagpm),分别位于白令海峡及以北海域和新地岛以东(图 3a)。中高纬度环流呈4波型分布,长波槽分别位于西伯利亚、北太平洋中部、北美东部、大西洋东部。从距平场上可以看出,北极中心附近对应了正距平中心(图 3b),中心超过了12 dagpm,这表明本月极涡强度较常年同期偏弱,但新地岛以东位势距平为负值,该极涡强度偏强。平均来看,副热带高压脊线位置位于25°N,与常年同期相比,脊线位置明显持续偏南[2-3];中旬西伸脊线点位于110°E附近,较常年偏西,使得副热带高压在华南控制时间长,平均气温较常年偏高;副高外围西南暖湿气流和冷空气共同作用,使得我国江南东部、江淮、黄淮东部降水较常年同期偏多。

图 3 2011年8月北半球500 hPa月平均位势高度(a)和距平(b) (单位:dagpm) Fig. 3 Monthly mean 500 hPa geopotential heights (a) and anomalies (b) in the Northern Hemisphere during August 2011 (unit:dagpm)
2.2 环流演变与我国天气

图 4给出了8月上、中、下旬欧亚地区500 hPa大气环流发展演变的三个时段的平均高度场。中旬大气环流发生了较大的调整。上旬从平均场(图 4a)可看出,欧亚中高纬度地区呈两脊一槽的环流形势,乌拉尔山以西被一个弱高压脊控制,贝加尔湖以东形成一较强高压脊,该脊向西北方向伸展。两者之间为一槽区,该西风槽不断向西移动。前期西北太平洋地区有台风梅花活动,副热带高压偏东,旬末副热带高压开始西伸。

图 4 2011年8月上旬(a)、中旬(b)、下旬(c)500 hPa平均位势高度(单位:dagpm) Fig. 4 The mean 500 hPa geopotential heights at the first (a), second (b) and last (c) dekad in August 2011 (unit: dagpm)

8月中旬(图 4b),西伯利亚北部和鄂霍次克海分别为低涡控制,欧亚大陆中纬度地区环流平直,欧洲东部为一个弱高压脊,黑海和亚洲东海岸为槽区,这种形势维持有利于冷空气向我国江淮、黄淮地区输送;副热带高压明显西伸,其南侧的暖湿气流不断向北输送,在副热带高压外围西南暖湿气流和冷空气共同作用下,使得我国江南东部、江淮、黄淮东部降水较常年同期偏多。同时,副热带高压控制我国江南地区,造成了江南大部、华南北部及重庆、四川东部等地区出现连续高温天气。

8月下旬(图 4c),欧亚中高纬度地区呈两脊一槽的环流形势,西欧高压脊强,由阻塞高压控制,远东地区高压脊弱,乌拉尔山和我国长江中下游附近分别有一西风槽,配合地面冷锋,与低涡切变线共同影响,造成山东、江苏、浙江等地区出现了大到暴雨。前期,副热带高压西伸脊点仍比较偏西,江南一带持续高温天气。后期,副热带高压向东撤退,在低涡切变、台风南玛都及残涡的影响下,浙江、福建、江西等地区出现大到暴雨,江南、华南高温得到缓解。

3 主要降水过程 3.1 概况

2011年8月主要有10次降水过程(见表 1),其中有3次是由台风及残涡引起的,其他主要由西风槽、低涡切变线引起。下面重点分析8月21—25日降水过程。

表 1 2011年8月主要降水过程 Table 1 The main precipitation processes in August 2011
3.2 21—25日降水过程环流背景及其影响系统

8月21—25日,山东西南部、河南、江苏、安徽、湖南、四川东南部、重庆、贵州、浙江、江西、福建出现了大到暴雨,部分地区出现了特大暴雨。

此次降水过程主要受到西风槽带来的冷空气南下(地面冷锋)、低涡切变线南移、副热带高压南侧暖湿水汽向其北边缘输送的共同影响(图 5)。8月21日,在山东南部出现低涡切变线,并不断向南移动,西南地区低涡不断向东移动,8月22日两者连通,在江淮地区形成显著的、大范围低涡切变线(图 5b),中心位于安徽中部,有利于触发对流不稳定;我国西北部有高压脊控制,脊前不断有西风槽向东、向南移动,西风槽带来的弱冷空气不断向南输送,对应地面冷锋南下;副热带高压西伸脊点位于100°E附近(图 5a),位置偏西,有利于副热带高压西北侧的西南暖湿气流(850 hPa西南气流强度达到8 m·s-1图 5b)向北侧低涡附近输送(相对湿度达到80%以上),与南下冷空气交汇于江淮地区,山东西南地区、江苏、河南等地区出现了大到暴雨。随着冷空气不断南下,低涡切变线加强并向南移动以及副热带高压南压,降水区域不断向南移动,之后造成了安徽北部、湖南、四川东南部、重庆、贵州、浙江、江西、福建等地区出现大到暴雨过程。

图 5 2011年8月22日08时(a)500 hPa位势高度场和探空风场,(b)850 hPa位势高度场、探空风场和欧洲中心数值预报模式的相对湿度 (阴影区代表相对湿度达到80%以上) Fig. 5 (a) The 500 hPa geopotential heights and wind, (b) the 850 hPa geopotential heights, wind and relative humidity of ECMWF at 08:00 BT 22 August 2011 shadow areas indicate the place where relative humidity more than 80%
4 热带气旋活动概况

8月,在西北太平洋及南海共生成3个热带气旋, 生成个数明显少于常年同期(5.8个),其中第11号热带风暴南玛都在我国沿海登陆[4-5]。第9号超强台风梅花7月底生成,虽未在我国登陆,但其带来的风雨天气对我国东部沿海造成了较大影响。第10号热带风暴苗柏生成后主要以偏北路径为主,对我国无影响。第12号热带风暴塔拉斯在日本四国岛高知县沿海登陆,给日本带来了较大风雨灾害。

4.1 登陆热带气旋

今年第9号超强台风梅花于7月28日14时在西北太平洋洋面上生成,7月30日上午加强为强热带风暴以后,强度迅速增强,并于30日夜间加强为超强台风,31日20时又减弱成强台风,8月3日凌晨又再度加强为超强台风,3日晚上又减弱为强台风。中央气象台8月9日08时对其停止编号,其生命史达12天。从生成到消失,其路径经历由北—西—北—东北的转变(图 6),登陆朝鲜后进入我国,在吉林消失。“梅花”虽未在我国登陆,但移动过程中,先后距离舟山群岛150 km、山东成山头80 km、辽东半岛150 km,与我国大陆三次擦肩而过。一路北上过程中,巴士海峡、巴林塘海峡、台湾东部和北部沿海、台湾以东洋面、东海、福建北部沿海、浙江沿海、杭州湾、长江口、上海、江苏大部、黄海、渤海、渤海海峡以及山东中东部、天津、河北东部、辽宁南部等地先后出现了7~9级大风,部分海域或地区风力可达10~11级;浙江中东部、上海、江苏东部、山东中东部、河北北部、天津东部、辽宁中东部、吉林东南部出现了大到暴雨,其中山东东部、辽宁东南部局部地区出现了大暴雨。台风梅花具有强度强而多变、移动速度先慢后快、生命史长、影响范围广的显著特点。

图 6 2011年8月热带气旋路径 Fig. 6 The tracks of the landfalling tropical cyclones in August 2011

今年第11号热带风暴南玛都于2011年8月23日20时在西北太平洋洋面上生成,逐渐加强,于8月24日下午加强为强热带风暴,8月25日晚上加强为强台风,8月26日上午08时加强为超强台风。从生成到消失,其路径以西北路径为主(图 6),于8月29日04时25分前后在我国台湾省台东县大武乡附近沿海登陆,登陆时中心附近最大风力有12级,中心最低气压为975 hPa。8月31日02时20分前后在福建省晋江市沿海再次登陆,登陆时中心附近最大风力有8级,中心最低气压为992 hPa。巴士海峡、台湾海峡、南海东北部以及福建沿海、台湾沿海出现了7~9级大风,“南玛都”中心经过的附近海面或地区的风力有10级,阵风达11~12级。安徽东南部、浙江中南部、福建中东部、江西东北部以及台湾等地区出现大到暴雨,其中,福建东部局部地区了大暴雨。中央气象台于8月31日17时对其停止编号。

4.2 未登陆热带气旋

今年第10号热带风暴苗柏于8月3日14时在西北太平洋洋面生成,于8月5日下午加强为强热带风暴,然后强度缓慢减弱,并逐渐变性为温带气旋。“苗柏”对我国无影响。

今年第12号热带风暴塔拉斯于8月25日08时在距离日本西部四国岛南偏东方向大约1800 km的西北太平洋洋面上生成。生成后以偏北路径向日本四国岛方向移动(图 6),9月3日09时在日本四国岛高知县沿海登陆,尔后穿越四国岛和本州岛西部进入日本海。在移动过程中其强度经历了发展和减弱的过程:8月26日20时加强为强热带风暴,28日14时加强为台风,这一强度维持到9月1日20时开始减弱,之后进一步减弱,直至4日02时后进入日本海并变性为温带气旋。中央气象台于4日08时停止对其编号。8月31日至9月4日,日本列岛大部出现了7~9级大风,最大为四国岛高知县室户岬,达35.7 m·s-1(12级,阵风);日本九州东部、四国岛、本州西部和南部、北海道出现了大到暴雨,其中四国岛、本州西部和南部的部分地区出现了暴雨和特大暴雨,日本多地出现了打破历史观测纪录的极端强降雨,其中奈良县上北山1808.0 mm,三重县宫川1620.5 mm,奈良县风屋1358.5 mm,和歌山县西川1149.0 mm,最大24小时降雨出现在三重县宫川,达869.0 mm。受变性“塔拉斯”和南下冷空气的共同影响,4日夜间到6日晚上,黑龙江中东部、吉林东部的部分地区出现了大到暴雨,并伴有6~7级大风。

参考文献
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国家气候中心[R]. 2011年8月气候影响评价.
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国家气候中心[R]. 2011年8月东亚季风监测快报.
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赵伟, 刘涛. 全国大部气温偏高"莫拉克"肆虐东部沿海[J]. 气象, 2009, 35(11): 150-155. DOI:10.7519/j.issn.1000-0526.2009.11.020
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