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  气象   2015, Vol. 41 Issue (9): 1170-1176.  DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2015.09.016

天气、气候评述

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陈博宇, 张芳华, 2015. 2015年6月大气环流和天气分析[J]. 气象, 41(9): 1170-1176. DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2015.09.016.
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CHEN Boyu, ZHANG Fanghua, 2015. Analysis of the June 2015 Atmosphere Circulation and Weather[J]. Meteorological Monthly, 41(9): 1170-1176. DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2015.09.016.
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第一作者

陈博宇, 主要从事天气预报和天气预报技术研究.Emial:chenboyu@cma.gov.cn

文章历史

2015年7月23日收稿
2015年8月03日收修定稿
2015年6月大气环流和天气分析
陈博宇 , 张芳华     
国家气象中心,北京 100081
摘要:2015年6月大气环流特征为:北半球极涡呈双极型,较常年略偏强;西太平洋副热带高压强度接近常年同期。2015年6月,全国平均气温为20.3℃,较常年同期(20.0℃)偏高0.3℃,北方(南方)地区气温总体较常年同期偏低(高)。全国平均降水量为104.8 mm,较常年同期(99.3 mm)略偏多5.5%。月内出现8次主要的降水过程。江淮、江南北部等地强降水天气较多,多地遭受洪涝灾害,云南西部干旱发展,海南干旱有所缓解,东北地区等地多阵性降水;全国21个省(区、市)遭受风雹灾害。全国64个站发生极端高温事件。今年第8号台风鲸鱼在广东登陆,是今年第一个登陆我国的台风。
关键词大气环流    副热带高压    梅雨    强对流    低涡    
Analysis of the June 2015 Atmosphere Circulation and Weather
CHEN Boyu, ZHANG Fanghua    
National Meteorological Centre, Beijing 100081
Abstract: The following are the main characteristics of the general circulation of atmosphere in June 2015. There are two polar vortex centers in the Northern Hemisphere, which is a little bit stronger than normal years. The strength of subtropical high is close to climatological normal. The monthly mean temperature over China is 20.3℃, 0.3℃ higher than the corresponding period of normal years. The monthly mean temperature in southern (northern) China is mainly higher (lower) than the same period of normal years. The mean precipitation (104.8 mm) is 5.5% more than normal (99.3 mm). Eight rainfall processes appear in June 2015. Severe precipitation events happen in Yangtze River and Huaihe river and the northern part of South Yangtze River Region and many showery rains occur in Northeast China. Drought gets mitigated in Hainan, but strengthened in western Yunnan Province. High temperature events are observed at 64 stations. Gale and hail disasters hit 21 provinces this month. No.8 Typhoon, lands in Guangdong, which is the first landing typhoon in China this year.
Key words: atmosphere circulation    subtropical high    Meiyu    severe convection    vortex    
引言

每年初夏,在湖北宜昌以东28°~34°N之间的江淮流域常会出现连阴雨天气,雨量很大,这一时期常称为“梅雨季节”。典型梅雨降水形势表现为与低层风切变线相伴随的准静止锋常常从气旋中心向西—西南扩展,同时气旋中心向东—东北向移动(丁一汇等,2007)。梅雨雨季的开始标志着北半球夏季风在这一地区的爆发。

2015年6月第3候以后,长江中下游地区暴雨过程逐渐表现出间隔短、雨量大、强度强的特征。国家气候中心监测显示,6月16—19日,长江中下游及重庆、贵州、广西等地出现大范围暴雨过程,100 mm以上的降水覆盖面积有10.2万km2;6月22—30日,江苏大部、安徽大部、陕西南部、四川东北部、重庆西北部等地有100~200 mm降水量,江苏中部和南部、安徽中北部、四川东北部局部地区超过200 mm。22—30日,暴雨以上共出现378站日,其中大暴雨以上有62站日(国家气候中心,2015)。梅雨监测结果显示长江区域于6月14日入梅,而江淮区域于6月24日入梅。

长江中下游地区暴雨频发导致多个省(区、市)发生洪涝,造成道路中断,部分农田被淹,对城市运行、道路交通和人民正常生活等造成较重影响,其中上海、南京、苏州、无锡、常州等城市内涝严重。

1 天气概况 1.1 降水

2015年6月,全国平均降水量为104.8 mm,较常年同期(99.3 mm)略偏多5.5%(国家气候中心,2015),较2014年6月(100.7 mm)(关月等,2014)略偏多4.1%。从空间分布看,除黄淮中东部,黄河下游、渭河以南的大部分地区月累计降水量超过100 mm。具体地,江苏南部、上海北部、安徽中南部、河南东南部、浙江西部、江西北部、湖南北部、贵州中东部、广西北部等地的部分地区降水量超过400 mm,其中,江苏南部和江西东北部的部分地区降水量超过600 mm,中心最大值分别为897.1 mm(张家港站)和779.3 mm(德兴站);四川东部、重庆北部和湖北东部等地降水量达300~400 mm;陕西南部、湖北南部、安徽北部、江苏北部、福建北部、广东中部和广西南部等地降水量达200~300 mm。除东北地区、内蒙古东部及新疆北疆沿天山一带的部分地区,黄河下游、渭河以北的大部分地区降水量在100 mm以下(图 1)。

图 1 2015年6月全国降水量分布(单位:mm) Fig. 1 Distribution of precipitation amount (unit: mm) in China in June 2015

与常年同期相比,黄淮西部和南部、江淮、江南北部、贵州东部、四川盆地北部和东部以及陕西中南部、东北地区西部、内蒙古中东部大部、青海西北部、甘肃西部、新疆大部、西藏西部等地偏多2成至1倍,部分地区偏多1倍以上,其中江苏南部、青海西北部、新疆东疆地区、西藏阿里地区偏多达2倍以上;内蒙古西部至华北中部、西北地区东北部、黄淮东北部、江南地区南部、华南大部及云南大部、四川南部、西藏中部、辽宁东南部、黑龙江西北部等地偏少2~5成,部分地区偏少5成以上,其中云南西北部的部分地区偏少8成以上(图 2)。

图 2 2015年6月全国降水量距平百分率分布(单位:%) Fig. 2 Distribution of precipitation anomaly percentages (unit: %) in China in June 2015

月内,全国共有68站发生极端日降水量事件,主要分布在江淮、江南地区中北部及西南地区东部,其中江苏金坛(274.6 mm)、江西德兴(243.7 mm)等8站日降水量突破历史极值(国家气候中心,2015)。

1.2 气温

2015年6月,全国平均气温20.3℃,较常年同期(20.0 ℃)偏高0.3℃。与常年相比,黄淮西南部、江汉大部以及陕西中东部、内蒙古中部、河北北部、新疆中东部等地气温偏低1~2℃,内蒙古中部局部偏低2~4℃;江南中南部、华南大部、云贵高原大部及四川西部、西藏中部等地气温较常年同期偏高1~2℃,云南、四川南部的部分地区偏高2~4℃(图 3)。

图 3 2015年6月全国平均气温距平分布(单位:℃) Fig. 3 Distribution of mean temperature anomalies (unit: ℃) in China in June 2015

进入6月,云南、四川南部及海南持续高温天气,其中,云南全省平均气温为23.4℃,较常年同期偏高1.6℃,位居1961年以来最高年份,丽江市、楚雄州大部、大理州等地偏高2~4℃,滇中西部及以西地区持续高温少降水,气象干旱严重;四川凉山州6月上旬气温较常年同期偏高2.2~3.1℃,中旬其南部地区偏高1.0℃左右,下旬偏高3.4~3.9℃;6月上中旬,海南大部分地区平均气温比常年同期偏高1~3℃,部分地区的气象干旱有所加重。

2 环流特征和演变 2.1 环流特征

2015年6月500 hPa平均高度场及距平分布(图 4)显示,本月北半球环流形势有如下特点。

图 4 2015年6月北半球500 hPa平均高度(a)和距平(b)(单位:dagpm) Fig. 4 Geopotential heights at 500 hPa (a) and its anomaly (b) in the Northern Hemisphere in June 2015 (unit: dagpm)
2.1.1 极涡中心强度接近常年同期略偏强

2015年6月,极涡中心分别位于巴伦支海和拉普捷夫海北侧附近,强度540 dagpm,较2014年6月(关月等,2014)略偏强,位于巴伦支海的低涡中心较常年同期偏强4~8 dagpm。亚欧大陆中高纬环流经向度较常年偏强,有利于引导冷空气南下影响我国北方地区,位于中西伯利亚东部至我国内蒙古东部的低槽处于负距平控制,较常年同期偏强;西西伯利亚平原的高压脊处于正距平控制,较常年同期偏强。

2.1.2 副热高压强度接近常年同期

本月副热带高压(以下简称副高)变化明显。进入6月副高较5月北抬明显,副高脊线由18°N附近北抬至22°N附近;西脊点位置较5月明显偏东(陈双等,2015),从中南半岛西部东撤至我国华南中部。从距平场看,副高强度接近常年同期。

2.2 环流演变和我国天气

图 5分别显示2015年6月上、中、下旬欧亚地区500 hPa平均高度场。

图 5 2015年6月欧亚500 hPa上(a)、中(b)、下(c)旬平均位势高度和距平 (单位:dagpm;正距平:阴影;负距平:虚线) Fig. 5 Eurasia averaged geopotential heights and its anomalies at 500 hPa (unit: dagpm; positive: shaded line; negative: dashed Line) of the 1st (a), 2nd (b) and last (c) dekad average in June 2015

6月上旬(图 5a),亚洲中高纬地区表现为一脊一槽环流型,高压脊位于西西伯利亚东部,低槽维持在蒙古东部;副高呈带状分布,其西脊点位于中南半岛,北界位于华南北部地区。受蒙古国低槽携带的冷空气与副高西侧偏南暖湿气流共同影响,对流层建立低涡切变线形势,6月1—3日和7—9日,在江淮、江汉、江南、华南大部及西南地区东部等地自北向南先后出现两次强降水过程;同时,东移的低槽系统也给北方地区带来多次阵性降水天气过程。

6月中旬(图 5b),伴随巴伦支海极涡南压东扩,亚洲中高纬地区转为两槽一脊形势。西西伯利亚地区受弱低槽控制,而高压脊东移至贝加尔湖附近,我国内蒙古东部和东北地区受弱低涡系统控制。副高西脊点从中南半岛西部移至我国华南中部,有利于建立一支从北部湾至江淮南部的水汽输送带。中旬前期,东北冷涡有所加强,并向南发展,冷涡中心位于内蒙古东南部至东北地区南部,且环流经向度增大,引导冷空气南下,副高北界随之略有南退,江南中南部至华南等地出现强降雨;而华北东部、东北地区和内蒙古东部等地受强大的东北冷涡和低层辐合系统影响也出现了大到暴雨天气。中旬后期,中心位于内蒙古东部的高空冷涡再次加强,副高北界表现为准东西向,伴随冷涡后部冷空气势力的南压,与西南偏西急流交汇,江淮大部、江南中北部和贵州地区出现一次大范围暴雨过程。

6月下旬(图 5c),中高纬环流较上中旬调整较大,东北地区的冷涡系统东移入海并入位于堪察加半岛南部的低槽中,加强形成较强的低值系统,位于贝加尔湖的高压脊迅速减弱,位于西西伯利亚西部的高压脊不断北伸加强,而我国新疆北部地区受低槽系统控制。副高脊线位置继续北抬至25°N附近,并西伸至江南西部地区。20—22日,东北地区受弱高压脊控制,江淮和江南东北部地区受偏东气流影响,伴随副高的西伸和台风鲸鱼的北进,从华南至江南西部的偏南气流加强,表现为明显的暖切变形势,贵州东部、湖南北部、湖北东南部等地出现一次强降水过程。23—24日,位于北部湾的台风鲸鱼向西移动,其东侧的偏南急流给西南地区东部、江汉江淮地区带来充沛的水汽,受西北地区东部短波槽东移影响四川盆地北部、陕西南部、黄淮南部、江淮北部出现暴雨降水。26—28日,受副高进一步西伸北抬,四川盆地东北部地区存在较强的动力辐合及水汽输送,另外,受东北地区东移短波槽的影响,四川北部、江淮大部、江南东北部出现一次较强的降水过程。

3 主要降水过程 3.1 概况

2015年6月我国出现了8次明显的降水过程,间隔短,雨量大,其中6月1—3日、16—18日、23—24日和26—28日,暴雨影响范围广,强度强,部分地区暴雨洪涝灾害严重。表 1给出了降水过程的起止时间、影响系统和主要落区。6月1—3日和16—18日,长江中下游及重庆、贵州、广西等地出现大范围暴雨过程,上海、南京、苏州、无锡、常州等城市内涝严重;6月22—30日,黄淮、江淮及川陕等地出现两次强降雨过程,累积降水量普遍超过50 mm,暴雨以上共出现378站日,其中大暴雨以上有62站日。27日,江苏常州、南京等站点日降雨量超过200 mm。受强降雨影响,江淮流域部分河流水位上涨,太湖平均水位28日涨至3.86 m,超警戒水位0.06 m,是2012年以来首次超警戒。东北、华北等地多阵性降水。下面将对6月1—3日的降水过程进行简单分析。

表 1 2015年6月主要降水过程 Table 1 Main precipitation processes in Jun 2015
3.2 6月1—3日降水过程分析

2015年6月1—3日降水过程具有以短时强降水天气为主,同时伴有范围广、雨量分布不均等特征,主要降水带位于湖北、安徽、江苏、湖南、江西、贵州等地,其中湖北东南部、安徽南部、江苏南部、江西北部、贵州东部等地的部分地区出现大暴雨。主要降水时段出现在1日14时至3日08时,最大24 h降水量达到了243.7 mm(江西德兴站),部分站点小时雨强在50 mm·h-1以上。

过程前期,内蒙古东部的短波槽东移南压,冷空气沿华北地区进入江汉西部,与南侧稳定维持的偏南暖湿气流在湖北西南部形成一弱的低涡系统,之后随着西南急流加强而北抬发展加强(图 6a);过程后期,随着东北地区低槽系统进一步东移南下,槽后冷空气自偏东路径侵入低涡后部,使低涡系统南压并东移入海,而长江中下游地区受低涡后部冷切变系统控制(图 6b)。随着切变线的南压,雨带也逐步南压,切变线南侧偏南风逐渐减弱,过程基本结束。另外需要注意的是,过程后期冷空气进入贵州中东部,在冷暖气流的共同作用下,在贵州中东部一带出现了较强的降水过程。整个过程中,强对流天气类型以短时强降水为主。

图 6 2015年6月2日08时(a)和3日08时(b)500 hPa位势高度及850 hPa风场 (等值线为500 hPa等高线,单位:dagpm,槽线为500 hPa槽线,风羽为850 hPa风场) Fig. 6 500 hPa geopotential height (unit: dagpm) and 850 hPa wind field at (a) 08:00 BT 2 and (b) 08:00 BT 3 June 2015

降水发展阶段冷空气基本表现为以偏东路径南下(沿华北黄淮东部到江南西北部),切变南侧低空急流以西南偏西方向为主,使低涡形态呈准东西扁平状(图 6a),最强辐合带出现在低涡东侧,加上雨带的列车效应,江南北部出现了降水量较大的暴雨过程。6月1日夜里至2日白天江南北部沿江一带的动力、热力和水汽条件均较好。2日08时左右,从湖北东南部至江苏南部一带,地面存在明显的南北风辐合带,假相当位温在345~350 K之间;低层850 hPa从广西北部至安徽南部存在一最大风速达20 m·s-1的偏南风急流带;从安庆站的探空曲线看(图 7a),低层到中高层存在深厚的湿层,低层西南风明显,地面露点温度均在22℃左右,有利于强降水的发生发展;而江南北部强降水带基本位于高空急流带入口区的左侧。

图 7 2015年6月2日08时安庆站(a)和2日20时贵阳站(b)探空曲线 Fig. 7 T-lnp diagram at (a, Anqing) 08:00 BT and at (b, Guiyang) 20:00 BT 2 June 2015

对于过程后期贵州地区的强降水,对流发展前2日14时,贵州北部的地面假相当位温梯度较大,说明冷空气已侵入贵州北部;2日20时从探空曲线看,贵阳站表现为中层较干,低层相对湿度较大,地面露点温度接近20℃,有利于强降水的发生发展(图 7b)。此外,贵州的东北部和西部分别存在低层水汽通量散度的负值中心,并且从北部湾至贵州东南部有低层水汽通量的大值区。

4 台风活动

6月共有2个台风生成,其中1个登陆,生成和登陆个数均接近常年同期。今年第8号台风鲸鱼(Kujiira)于6月21日上午在南海中部海面上生成,以10 km·h-1左右的速度向北偏西方向移动,风速极值为25 m·s-1(强热带风暴),6月22日下午18:50前后在海南省万宁市沿海登陆,登陆时中心附近最大风力有10级(25 m·s-1),中心最低气压为982 hPa;24日11:40前后在越南北部海防市沿海再次登录,登录时中心最大风力20 m·s-1,中心最低气压990 hPa(图 8)。台风鲸鱼是今年以来首个登陆台风,登陆时间接近常年同期(平均为6月25日)。今年第9号台风灿鸿(Chan-Hom)于6月30日20时在关岛东偏南约1650 km的西北太平洋洋面上生成,生成时中心最大风速为18 m·s-1,中心最低气压为996 hPa,以10 km·h-1左右的速度向西偏北方向移动,强度逐渐加强(图 8)。

图 8 2015年第8和第9号台风路径图 Fig. 8 Tracks of the 8th and 9th tropical cyclones in 2015

受“鲸鱼”影响,6月21—25日,海南中南部、广东沿海、广西西部和南部、云南东部等地出现强降雨,累计降雨量在100 mm以上,其中海南南部和广西西南部达250~392 mm;海南岛、广东中西部、广西沿海出现7~10级大风,局地阵风达11~12级。据气象部门初步统计,海南、广西、云南3省(区)共有28.3万人受灾,农作物受灾面积2200多公顷,直接经济损失超过1亿元。总体来讲,台风带来的降水缓解了海南等地的旱情,造成的损失小,对农业的影响利大于弊(国家气候中心,2015)。

月内,全国共有64站发生极端高温事件,主要分布于云南、四川和西藏,其中四川得荣(36.9℃)、云南云龙(35.9℃)等8站日最高气温突破历史极值。6月下旬,江南、华南及重庆等地出现今年首次大范围高温天气过程,其中浙江中南部、江西大部、湖南中南部、广西中部、广西中部和海南北部高温日数有4~7 d;期间上述大部地区日最高气温在35~37℃,四川南部、云南东北部、江西中部、广西西南部和海南北部等地局地超38℃,云南彝良达41.7℃。

致谢:感谢气象中心服务室提供6月降水距平及温度距平资料。

参考文献
陈双, 何立富. 2015年5月大气环流和天气分析. 气象.
丁一汇, 柳俊杰, 孙颖, 等. 2007. 东亚梅雨系统的天气-气候学研究. 31(6): 1082-1101.
国家国家气候中心. 2015. 2015年6月气候影响评价.
关月, 何立富, 2013. 2014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