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  气象   2013, Vol. 39 Issue (9): 1227-1232.  DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2013.09.021

短论

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张峰, 何立富, 2013. 2013年6月大气环流和天气分析[J]. 气象, 39(9): 1227-1232. DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2013.09.021.
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ZHANG Feng, HE Lifu, 2013. Analysis of the June 2013 Atmospheric Circulation and Weather[J]. Meteorological Monthly, 39(9): 1227-1232. DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2013.09.021.
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第一作者

张峰,主要从事中期天气预报工作.Email:guhaika@gmail.com

文章历史

2013年7月25日收稿
2013年7月29日收修定稿
2013年6月大气环流和天气分析
张峰 , 何立富     
国家气象中心, 北京 100081
摘要:2013年6月大气环流特征为:北半球极涡呈单极型,中心位于格陵兰岛附近,较常年偏弱,我国中高纬地区多高空槽活动;西太平洋副热带高压(以下简称副高)强度较常年偏弱,西段位置多变。6月全国平均降水量为99.9 mm,接近常年同期(99.3 mm);全国平均气温为20.7℃,较常年同期(20.0℃)偏高0.7℃。月内我国主要天气气候事件有:全国发生7次大范围强降雨过程,多站出现极端日降水量,部分地区洪涝灾害较重,23日起长江中下游地区相继进入梅雨期,29日出梅;南方出现今年首次大范围高温天气过程;热带风暴贝碧嘉登陆,登陆时间偏早。
关键词大气环流    暴雨    高温    热带气旋    
Analysis of the June 2013 Atmospheric Circulation and Weather
ZHANG Feng, HE Lifu    
National Meteorological Centre, Beijing 100081
Abstract: The following are the main characteristics of the general circulation of atmosphere in June 2013. There was only one polar vortex center, whose center was near Greenland, in the Northern Hemisphere with weaker strength compared to normal years. More high-level troughs were active in middle-high latitudes. The northwestern Pacific subtropical high was weaker than normal. The monthly mean precipitation amount was 99.9 mm, near climatological normal (99.3 mm). The monthly mean temperature was 20.7℃, being 0.7℃ higher than normal (20.0℃). Seven heavy rainfall processes occurred in this month and extreme daily precipitation was recorded at many stations and some places suffered from severe floods. On June 23, the region of middle and lower reaches of Yangtze River stepped into Meiyu period, and out of it on the 29th. Besides, large-scale hot weather hit the Southern China for the first time this year. The tropical storm "Bebinca" became the first tropical storm landing China this year, and the time of landing was earlier than normal.
Key words: atmospheric circulation    heavy rainfall    high temperature    tropical cyclone    
引言

2013年6月全国平均降水量接近历史同期,平均气温较常年同期偏高0.7℃,南方大部出现今年首次大范围高温天气过程。月内降水过程频繁,影响范围较大,四川、甘肃、湖南、安徽、新疆、江西等地发生暴雨洪涝、滑坡泥石流以及城市内涝等灾害;长江中下游地区23日入梅,29日出梅;热带风暴贝碧嘉登陆海南,给海南和广西南部带来较大风雨天气。

1 天气概况 1.1 降水

2013年6月,全国平均降水量为99.9 mm,接近常年同期(99.3 mm)(国家气候中心,2013),较2012年6月(108.5 mm)偏少(曹勇,2012)。空间分布上,除西北地区西部、黄淮大部以及内蒙古西部、西藏北部、陕西南部等地降水量不足50 mm以外,其余地区普遍在50 mm以上。其中,华北北部以及南方大部在100 mm以上;江南东部、华南中东部及江西北部等地在200~400 mm(图 1a)。

图 1 2013年6月全国降水量(a, 单位: mm)和全国降水量距平百分率分布(b, 单位: %) Fig. 1 Distribution of precipitation (a, unit: mm) and precipitation anomaly percentage (b, unit: %) in China in June 2013

降水量与常年同期相比(图 1b),黄河以北地区降水以偏多为主,以南地区偏少为主,其中西北西部、东北中部、华北大部、江南东北部及宁夏、内蒙古大部、四川盆地、西藏大部等地降水偏多2成至2倍,部分地区偏多2倍以上。西南东部、华南大部、江南中西部、黄淮及陕西中部、青海大部、辽宁西北部、黑龙江中部等地降水偏少2~8成,黄淮局部偏少8成以上(国家气候中心,2013)。

6月,新疆降水量为历史同期次大值。上旬,四川降水量为历史同期次大值。中旬,新疆降水量为历史同期最大值;云南、贵州、四川、重庆、湖南降水量为历史同期最小值。

1.2 气温

2013年6月,全国平均气温为20.7℃,较常年同期(20.0℃)偏高0.7℃(国家气候中心,2013)。在空间分布上,除新疆中部和北部、内蒙古东北部和华北中东部局部地区气温偏低1~2℃外,全国其余大部地区气温偏高或接近常年同期。其中,西南大部、江南西部、东北东部及青海和陕西南部等地气温偏高1~2℃,部分地区偏高2℃以上(图 2)。

图 2 2013年6月全国平均气温距平分布(单位:℃) Fig. 2 Distribution of mean temperature anomaly (unit: ℃) in China in June 2013

6月,青海、云南平均气温为历史同期最高值,贵州为次高值。中旬,云南、贵州、四川平均气温为历史同期最高值,湖北、重庆、西藏为次高值。下旬,云南、贵州平均气温为历史同期次高值。

2 环流特征和演变 2.1 环流特征

图 3给出2013年6月500 hPa平均位势高度和距平图,与常年同期的北半球环流形势相比较,本月的环流形势有以下主要特点。

图 3 2013年6月北半球500 hPa平均高度(a)和距平(b)(单位:dagpm) Fig. 3 Geopotential height at 500 hPa (a) and its anomaly (b) in the Northern Hemisphere in June 2013 (unit: dagpm)
2.1.1 极涡呈单极性且强度较常年略偏弱

2013年6月极涡呈单极型,中心位于格陵兰岛附近,强度较常年同期相比偏弱。围绕极涡为中心,中高纬度西风带表现为3个槽,分别位于阿留申群岛附近、加拿大东海岸以及新疆北部至西西伯利亚东部一带。欧亚中高纬表现为两脊一槽,远东地区的高压脊较常年略偏弱,东欧地区的高压脊较常年偏强,我国中高纬地区位于两脊之间的槽区,这片区域位势高度为负距平,低槽强度较常年偏强,这种环流形势有利于北方冷空气东移南下影响我国,给华北和南方地区带来降水过程。

2.1.2 西太平洋副高强度较常年偏弱,西段位置多变

2013年6月西太平洋副热带高压较常年同期略偏弱,副高西段脊线位于20°~22°N附近,较常年同期平均状态略偏北。副高西脊点位于120°E以东的位置,与常年同期平均状态相比略偏东(曹勇,2012黄威,2011),月内副高西脊点的位置变化较大,其大幅度的西进是造成我国南方大范围高温天气的主要原因之一。

2.1.3 西南季风活动接近历史同期

季风槽位于90°E附近以西地区,其以东地区强度接近历史同期平均值并略偏弱,不利于低纬水汽向我国的输送,使得我国南方地区降水较常年同期略偏少。

2.2 环流演变和我国天气

图 4给出6月上、中、下旬欧亚地区500 hPa平均高度场的环流演变。从上旬可以看到(图 4a)欧亚中高纬为两槽两脊型,东欧地区的较强高压脊向东延伸至西西伯利亚北部,巴尔喀什湖以东地区的高压脊较弱,从极涡分裂出来的低涡从两脊之间东移南下,由于南北两侧受到高压脊的挤压,低涡南部向西延伸,形成深厚的横槽系统,其不断分裂产生短波槽东移南下,影响我国西北、华北和东北地区,在短波槽提供的动力条件下,配合低层的水汽和不稳定条件,造成北方地区较多的对流性降水。由于新疆以北地区为负距平,其分裂南下的低涡较常年偏强,造成西北和华北地区降水较常年偏多。低纬度孟加拉湾的水汽随季风槽向北输送,由于副高588线位于140°E附近,强度较弱,而584线位置偏西,不利于暖湿气流向江南地区输送,造成本旬江南地区降水偏少。

图 4 2013年6月上旬(a)、中旬(b)和下旬(c)500 hPa平均位势高度(单位:dagpm) Fig. 4 The 1st (a), 2nd (b) and last (c) dekad average geopotential heights over Eurasia in June 2013 (unit: dagpm)

6月中旬(图 4b),欧亚中高纬环流逐步调整为三槽三脊形势,上旬位于东欧北部的高压脊南压至里海北部,强度有所减弱,巴尔喀什湖以北的低涡系统较上旬强度有所减弱,由其中心引出的横槽在本旬转竖,并持续给新疆北部地区带来降水。上旬位于新疆地区的弱高压脊向东发展至贝加尔湖附近,强度大大加强,阻挡了冷空气的南下,造成本旬降水过程偏少。东北地区的低槽加深发展,形成东北冷涡,给东北地区带来较强的持续降水过程,鄂霍茨克海上空的高压维持并略有西移。副高584线北移至长江流域,其西段位置较上旬有所东退,588线稍有北抬,雨带位置随之转移至江南地区。由于受副高控制,并缺少来自北方的冷空气交汇,本旬我国南方大范围地区出现高温天气过程。

6月下旬(图 4c),欧亚中高纬地区环流继续调整为两槽两脊型,乌拉尔山以西地区为高压脊控制,贝加尔湖以西至巴尔喀什湖以北发展为一个宽广的低槽系统,有利于冷空气自西北方向南下,影响江淮和江南地区,东北地区及其以北为一个高压脊控制,本旬降水较少。东亚大槽东移至鄂霍茨克海上空,取代原来高压脊的位置。35°~45°N为较为平直的西风带。这种环流形势与形成梅雨的“双阻型”环流形势较为一致。本旬副高有明显的西进,西脊点位于福建南部沿海,584线较上旬继续略有北抬,在热带和副热带地区北上的暖湿气流与自西北方向南下的冷空气共同作用下,本旬降水过程频繁,23日起江淮地区各省市陆续进入梅雨期,26日以后雨带南压至江南地区,长江中下游至广西北部和贵州东南部出现大到暴雨,局地大暴雨。29—30日雨带北至华北地区,梅雨结束。受热带气旋及其外围环流影响,22—24日华南东南部沿海、海南南部和云南出现大到暴雨,局地大暴雨。

3 降水天气过程 3.1 概况

2013年6月我国出现了7次明显的降水过程,表 1给出了降水过程的起止时间、影响系统和主要落区。从表 1可以看到本月南方降水过程较多,影响范围广,23日起长江中下游地区各省市相继进入梅雨期,长江中下游强降水过程明显;短时强降水频发,部分地区洪涝灾害较重;华北及内蒙古、辽宁等地的旱情得到缓解。下面将对6月26—30日的降水过程进行简单分析。

表 1 2013年6月主要降水过程 Table 1 Main precipitation processes in June 2013
3.2 6月26—30日降水过程分析

26—30日,我国南方发生了一次明显的系统性强降水过程。此次过程为典型的梅雨期降水过程,降水范围集中,降水强度大,过程雨带呈狭长的带状分布且呈现出东北—西南走向。主要雨带位于长江中下游地区向西南延伸至广西北部和贵州东南部,出现了大范围的大到暴雨,局地大暴雨,26日08—20时强降水开始,并主要位于江西北部和湖北东南部以及贵州东南部地区,主要降水时段在26日20时至28日20时,强降水雨带迅速向偏东和西南两个方向扩展,强度明显增强,呈现东北—西南走向,最后覆盖整个长江中下游和广西北部,29日20时至30日20时雨带强度减弱并迅速北抬至华北地区,此次过程结束。

26日20时(图 5a)欧亚中高纬地区为两脊一槽形势,乌拉尔山以西为高压控制,贝加尔湖以西为远东地区西北部的低涡分裂南下形成的低压槽,内蒙古东部存在低涡系统,东北北部至鄂霍茨克海以北存在一个较强的高压脊,从而阻挡了其西侧两个低值系统的东移,使得贝加尔湖低槽稳定维持并发展为一个低涡,中纬度地区多短波槽活动,有利于槽后携带的弱冷空气沿西北路径南下,这种环流形势与形成梅雨的“双阻型”环流特征极为相符;副高边缘位于广东和福建的北部,584线南移到长江以南地区,副高西侧与季风槽相互配合,共同促使西南气流加强,来自孟加拉湾的水汽与北方不断南下的弱冷空气相互作用,形成降水,强降水主要发生在584线附近。这样的形势在之后的3天内稳定少变(图 5b),有利于降水稳定维持在江南北部地区。

图 5 2013年6月26日20时(a)和28日20时(b)500 hPa位势高度场(单位:dagpm)和850 hPa风场(单位:m·s-1) Fig. 5 The 500 hPa geopotential heights (solid line, unit: dagpm) and 850 hPa wind vectors (unit: m·s-1) at 20:00 BT 26 June 2013 (a) and 20:00 BT 28 June 2013 (b)

在低空850 hPa上,在长江中下游地区沿长江南岸附近形成一条明显的低空切变线,并向西南方向延伸,直至贵州东南部和广西交界处,强降水主要发生在长江中下游切变线附近的南侧以及华南西北部切变线的东南一侧。至28日08时,长江中下游的切变线稳定维持,造成江南中部和北部的强降水,华南西北部的切变线随副高东退缓慢向东移动,造成广西北部的强降水。此外,两条切变线的位置一直处于500 hPa槽前附近,受到有利的动力抬升条件影响,利于强降水的发生。

强的降水过程离不开源源不断的水汽供应,切变线南侧的西南气流,风速逐渐加大至16 m·s-1以上,达到低空急流标准,且在这次过程中江南和华南切变线以南湿舌区的850 hPa比湿大于15 g·kg-1(图略),水汽条件良好,配合西南急流,形成较强的低层不稳定条件和水汽辐合,有利于中尺度对流的触发和发展,进而形成强降水过程。

28日20时(图 5b)中层500 hPa环流形势未有大的变化,但中纬地区逐渐转为平直西风,不利于冷空气自西北路径的南下,850 hPa切变线有所南压并明显减弱,长江以北地区已经转为南风控制,江南地区的降水范围随之南移并逐渐减弱。

4 热带气旋活动概况

6月,西北太平洋和南海共有3个热带风暴生成(图略),其中只有一个登陆我国。

6月21日08时,第5号热带风暴贝碧嘉生成于南海北部洋面,并向西北偏西方向移动,6月22日11时,“贝碧嘉”在海南省琼海市登陆。登陆时中心附近最大风力为9级(23 m·s-1),中心最低气压为984 hPa。这是2013年第一个登陆我国的热带风暴,登陆时间较常年平均(6月29日)偏早7天(国家气候中心,2013)。

受“贝碧嘉”影响,21日08时至23日14时,海南中西部和南部、广西西南部、广西南部降雨50~100 mm,海南万宁、陵水、三亚、琼中、五指山、保亭、乐东降雨150~268 mm。广东沿海、海南和广西南部出现6~8级瞬时大风,局地风力9~10级,海南万宁沿海岛屿上瞬时风力达12级。此次台风造成海南和广西约20.4万人受灾,农作物受灾24.7万hm2,直接经济损失5892万元。

5 高温天气

6月,日最高气温≥35℃的高温日数全国平均为1.9 d,较常年同期(1.5 d)偏多0.4 d(国家气候中心,2013)。华北南部、黄淮西部、江淮西部、江汉、江南、华南东部以及重庆、四川东部、云南中部、新疆中南部、陕西南部等地高温日数在3~5 d,其中重庆、湖北西部、江西西部、湖南东部、新疆中南部在5~10 d,局部超过10 d;与常年同期相比,四川东部、重庆、湖北西南部、湖南大部、江西大部和新疆西南部偏多3~5 d,局部偏多5~7 d。全国有20站达到极端高温事件标准,主要发生在云南、贵州、重庆、海南、湖北和青海6省(市),其中云南福贡(40.2℃)和贵州雷山(35.9℃)突破历史极值。

6月16—21日,我国南方大部出现2013年首次大范围高温天气过程,高温范围广,部分地区持续时间长,突破历史极值多。重庆、湖北、湖南和江西4省(市)平均高温日数为4.1 d,为1961年以来历史同期最多;其高温站日数为1232站日,也为1961年以来历史同期最多。造成这次大范围高温的天气系统主要是副高,江汉、江淮南部、江南和华南大部由于副高西伸加强,受下沉辐散气流控制,晴热少雨,造成这一区域的高温天气。之后受热带气旋影响,以及随着北方冷空气南下,有较强降水发生,这一区域的高温天气得到缓解。

参考文献
曹勇, 2012. 2012年6月大气环流和天气分析[J]. 气象, 38(9): 1155-1160.
黄威, 2011. 2011年6月大气环流和天气分析[J]. 气象, 37(9): 1178-1184. DOI:10.7519/j.issn.1000-0526.2011.09.017
国家气候中心. 2013. 2013年6月气候影响评价.