2016, Vol. 42 
2016年8月全国平均降水量93.9 mm，较常年同期(105.7 mm)偏少11.2%。从空间分布看(图 1)，除西北地区大部及内蒙古大部、东北地区西部、西南地区北部、江淮及江西北部等地降水量不足100 mm外，其他大部地区降水量在100 mm以上，其中华南大部及云南南部等地降水量为200~400 mm，海南西部在400 mm以上；与常年同期相比(图 2)，西北地区大部及内蒙古西部、贵州中部、广西地区大部、广东、海南等地降水较常年同期偏多2成至1倍，局部偏多1倍以上；东北地区大部、黄淮大部、江淮及内蒙古东部、河北、甘肃东南部、陕西南部、四川、西藏东部、湖北北部、江西北部和浙江等地降水较常年同期偏少2~5成，部分地区偏少5成以上(国家气候中心，2016)。
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图 1 2016年8月全国降水量分布(单位：mm) Fig. 1 Total precipitation amount over China in August 2016 (unit: mm) |
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图 2 2016年8月全国降水量距平百分比分布(单位：%) Fig. 2 Spatial distribution of precipitation amount anomaly percentage over China in August 2016 (unit: %) |
2016年8月，全国平均气温22℃，较常年同期(20.8℃)偏高1.2℃，为1961年以来历史同期最高(与2006年并列)。从空间分布来看(图 3)，全国大部气温偏高，西北地区东部、西南地区北部、华北地区大部、黄淮、江淮、江汉及内蒙古大部、江西北部、浙江北部等地气温较常年同期偏高1~2℃，其中西北地区东南部及四川北部、内蒙古中部部分地区气温偏高2~4℃；新疆西部、黑龙江北部部分地区气温较常年同期偏低0.5~1℃，局部偏低1℃以上。(国家气候中心，2016)。
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图 3 2016年8月全国平均气温距平分布(单位：℃) Fig. 3 Spatial distribution of monthly mean temperature anomaly in August 2016 (unit: ℃) |
图 4为2016年8月500 hPa平均位势高度场及距平分布图，与常年同期的环流形势对比，2016年8月的北半球环流形势具有以下主要特点。
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图 4 2016年8月北半球500 hPa平均高度场(a)和距平场(b) (单位：dagpm，平均场等值线间隔4 dagpm，距平场间隔2 dagpm) Fig. 4 Monthly average geopotential height (with a contour interval of 4 dagpm) (a) and monthly anomaly (with a contour interval of 2 dagpm) (b) at 500 hPa in Northern Hemisphere in August 2016 (unit: dagpm) |
从500 hPa位势高度场空间分布和距平场上看(图 4)，8月北半球极涡呈单极型分布，主体位于北极圈内，极涡中心低于528 dagpm，并伴有-16 dagpm的明显负距平，表明东半球极涡较常年同期偏强，冷空气势力较常年偏强。北半球中高纬度西风带呈5波型分布，高空槽分别位于西西伯利亚地区、俄罗斯远东到太平洋西部、太平洋中部、北美东海岸和欧洲中部地区。亚洲中高纬度为两槽一脊的环流形势，两槽分别位于西西伯利亚至中亚一带和俄罗斯远东至日本海一带，并分别伴有14 dagpm的正距平区和弱的负距平区，表明8月影响我国的西路冷空气势力较弱，冷空气影响我国以东路冷空气为主；贝加尔湖至我国东北地区为弱的高压脊区，我国中东部地区为大陆高压控制，并伴有2~6 dagpm的正距平区，因此，8月我国中东部地区气温偏高，降水偏少，一些地方气象干旱持续发展。
2.1.2 西北太平洋副热带高位置明显偏东偏北8月，西北太平洋副热带高压(以下简称副高)主体位于150°E以东地区，西脊点位于35°N、150°E附近，较常年气候平均位置(30°N、134°E)(杨舒楠等，2013；杨超等，2014；张芳等，2015)明显偏东偏北。而常年副高控制的日本以南海域为宽阔的槽区，并伴有2~4 dagpm的负距平区，表明8月副高强度也较常年偏弱。副高位置明显偏东、偏北导致月内台风的生成源地也偏东、偏北，月内生成的7个热带气旋中，6个在139°E以东的海域生成，仅有1个台风在南海北部海域生成；同时也使得月内热带气旋多以远海北上路径为主，主要登陆或影响日本及其以东海域。
2.2 环流演变与我国天气图 5给出了8月上、中、下旬欧亚地区500 hPa平均高度场的环流演变。8月上旬(图 5a)欧亚大陆中高纬度呈现两槽两脊型：乌拉尔山至里海附近受高压脊控制；西西伯利亚至巴尔喀什湖一带为深厚的槽区，且位置稳定少动，位于槽前的我国新疆西部和南部多降水天气，局部地区发生洪涝灾害；贝加尔湖到我国东北地区为宽广的弱高压脊，新疆东部、内蒙古大部至东北西部地区降水偏少，气温持续偏高；鄂霍次克海至日本海一带受低槽区控制，同时旬内副高位置偏东偏北，其西脊点位置位于35°N、150°E附近，因此旬内生成的1605号台风奥麦斯和1606号台风康森均在日本以东的远海转向。从逐日环流演变(图略)上看，旬内前期，副高西伸加强，导致7月下旬末期生成的1604号台风妮妲在副高南侧东南气流的引导下，西行登陆广东深圳大鹏半岛，受“妮妲”和南下冷空气的共同影响，8月1—4日，华南大部及贵州东南部、云南南部等地出现暴雨，局地大暴雨天气。
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图 5 2016年8月上旬(a)、中旬(b)、下旬(c)欧亚地区500 hPa位势高度场(单位：dagpm) Fig. 5 The 500 hPa average geopotential height over Eurasia in the first (a), second (b) and third (c) dekads of August 2016 (unit: dagpm) |
8月中旬(图 5b)欧亚中高纬度仍维持两槽两脊的环流形势。旬内，乌拉尔山至里海附近高压脊进一步加强，导致巴尔喀什湖附近的低槽较上旬经向度略有加深，我国新疆西部和南部仍多降水天气，局部地区发生洪涝灾害；内蒙古东部到东北地区为低槽区控制，从逐日环流演变看(图略)，华北、东北地区多短波槽活动，多阵性降水天气，持续高温天气得到缓解，其中8月17—19日，受高空槽配合低涡切变东移，从内蒙古河套地区至山东半岛自西向东出现了一次暴雨、局地大暴雨过程。中旬，大陆高压较上旬明显南压，西北地区东部、江淮、四川盆地和江南北部等地晴热少雨、气温持续偏高。旬内，热带辐合带趋于活跃，自印度半岛至南海北部到菲律宾以东洋面维持一条准东西向的热带辐合带，先后有1607号台风灿都、1608号台风电母和1609号台风蒲公英等3个热带气旋生成，但由于副高持续偏东北抬，“灿都”和“蒲公英”先后分别远海转向或登陆日本，而只有在南海北部生成的“电母”登陆广东湛江雷州，受其影响，18—20日海南岛大部、广东雷州半岛和东部沿海、广西南部、云南南部等地出现大暴雨，海南岛大部出现特大暴雨。此外，受热带辐合带北抬影响，11—13日华南地区出现持续性强降水。
8月下旬(图 5c)，中高纬度环流形势略有调整，前期乌拉尔山一带的高压脊减弱，巴尔喀什湖至中亚仍维持低槽区，新疆西部和南部仍多降水天气；大陆高压进一步南压并西伸，控制西北地区东部、西南地区及华南西部等地，旬内前期南疆东部、陕西南部、江汉、江南、华南及四川盆地等地出现高温天气；我国东北地区到台湾以东洋面则为低槽区，由于大陆高压的西伸，我国中东部地区演变为西高东低的形势，西北地区东部、华北、东北、黄淮及南方大部等地多降水天气，其中21—25日，受到高空槽配合低涡东移影响，我国北方自西向东出现一次降水过程，其中青海东部、甘肃中南部、宁夏北部和南部、陕西中北部、山西中部等局地出现大暴雨；旬内，西太平洋副高较前期有所西伸南落，西脊点位于20°N、140°E附近，受副高西伸的影响，1610号台风狮子山登陆日本后西折进入我国东北地区，8月29日至9月2日，黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古东北部地区出现了强风雨天气。
3 主要降水过程 3.1 概况8月，总体上看全国降水量较常年同期偏少1成，但受到多个台风及短波槽活动的影响，局地降水强度较大。全国共有66站出现极端日降水量事件，主要分布在东北东部、华北西部、西北、华南等地；全国有57站出现极端连续降水量事件，主要分布在东北东部、华北、西北、海南等地，其中海南临高(1083 mm)、吉林图们(235.2 mm)、陕西吴堡(228 mm)等10站的连续降水量超过历史极值(国家气候中心，2016)。8月主要出现了6次强降水过程，其主要影响系统、影响区域和降水强度见表 1。
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表 1 2016年8月主要降水过程 Table 1 Main precipitation events in August 2016 |
8月1日14时至4日08时，受台风妮妲影响，广东中西部和东部沿海、福建东南部、广西中东部、贵州东南部和云南西部等地的部分地区累计降雨量有100~230 mm，其中广东珠三角地区和上川岛局地达250~319 mm；台风登陆前后局地短时雨强大，广东西部和珠三角地区、广西南部等地的局部地区最大小时雨强达80~107 mm。
此次降水过程主要是由台风妮妲的本体环流和弱冷气相互作用造成的，主要的强降水发生在台风眼壁和外围螺旋雨带附近，降水的主要时段发生在台风登陆后的24 h内。台风登陆前，我国中东部地区受到副高控制，地面气温较高，不稳定能量较大。台风妮妲受到副高西南侧气流引导，以西北行路径移动，移速稳定。8月1日夜间至2日凌晨(图 6a)，受到台风眼壁环流和外围螺旋雨带移动的影响，强降水主要发生在台风登陆点的右侧，即珠江口以东地区；8月2日白天至3日白天(图 6b)，随着“妮妲”向内陆移动，台风环流减弱，但影响范围扩大，受到台风北侧东路回流冷空气的共同影响，强降水范围扩大，主要降水落区集中在广东大部、广西中东部、贵州东南部和云南西部等地，局地出现短时强降水。8月3日夜间到4日凌晨(图略)，台风减弱后的残余环流从广西移动到云南南部，主要强降水分布在贵州南部和云南局部地区。
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图 6 2016年8月2日02时(a)和20时(b)的500 hPa高度场(实线，单位：dagpm)和850 hPa风场(风向杆)、急流(阴影，单位：m·s-1) Fig. 6 The 500 hPa geopotential height (unit: dagpm), 850 hPa wind and low-level jet (shaded, ≥12 m·s-1) at (a) 02:00 BT (b) 20:00 BT 2 August 2016 |
此次影响我国华南和西南地区的强降水过程，主要的水汽通道是来自于孟加拉湾和南海地区西南或偏南季风的输送，水汽通量达到0.02 g·cm-1·hPa-1·s-1，水汽通量散度的中心与低层环流中心基本吻合，最大水汽通量散度达到-5×10-7 g·cm-2·hPa-1·s-1(图 7)。登陆后，受到地形抬升辐合作用明显，为强降水的发生提供了有利条件。
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图 7 2016年8月2日08时850 hPa风场(箭头)、水汽通量(阴影，单位：10-4 g·cm-1·hPa-1·s-1)和水汽通量散度(等值线，单位：10-9 g·cm-2·hPa-1·s-1) Fig. 7 The 850 hPa wind, water vapor flux (shaded, unit: 10-4 g·cm-1·hPa-1·s-1) and water vapor flux divergence (contour, unit: 10-9 g·cm-2·hPa-1·s-1) at 08:00 BT 2 August 2016 |
8月，西北太平洋和南海共有7个编号热带气旋生成(表 2)，比常年同期(5.8个)偏多1.2个；其中2个登陆我国沿海地区，接近常年同期(1.93个)，1604号台风妮妲登陆广东省深圳市大鹏半岛，1608号台风电母登陆广东省湛江市。
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表 2 2016年8月西北太平洋和南海台风活动简表 Table 2 Tropical cyclones active in Northwestern Pacific and the South China Sea in August 2016 |
1604号台风妮妲于7月30日17时在菲律宾以东的西北太平洋洋面上生成，之后向西北方向移动，强度逐渐加强，31日夜间加强为台风，8月2日凌晨加强为强台风级，并于2日03:35在广东省深圳市大鹏半岛登陆，登陆时强度为强台风级，中心附近最大风速为42 m·s-1(14级)，中心最低气压为960 hPa，登陆后继续向西北方向移动，于8月3日00时在广西境内减弱为热带低压，中央气象台于08时停止对其编号。“妮妲”主要特点为：
(1) 风雨范围较广。受“妮妲”和弱冷空气影响，台湾、广东、福建、海南、广西、贵州和云南等地先后出现强降水；广东中东部、福建东部沿海、广西南部沿海等地出现8~10级瞬时大风，广东东部沿海局地出现11~14级阵风。广东、广西、云南、贵州、湖南等地直接经济损失5.2亿元(国家气候中心，2016)。
(2) 移速快。从进入南海到登陆广东深圳，台风妮妲平均移速约26 km·h-1，明显超过南海台风平均移速(15 km·h-1)。
(3) 登陆强度强。受高海温和有利的大气环流影响，“妮妲”登陆前12 h由台风级加强为强台风级，并且以强台风级登陆广东深圳大鹏半岛，且登陆后在陆上维持时间长。
4.2 台风电母登陆粤西，海南持续强降水1608号台风电母于8月18日05时在南海西北部近海海面上生成，之后受到南亚高压南侧偏东气流的影响以西行路径移动，8月18日15：40在广东省湛江市登陆，登陆时强度为热带风暴级，中心附近最大风速为20 m·s-1(8级)，中心最低气压为982 hPa。登陆后“电母”穿过雷州半岛进入北部湾，加强为强热带风暴级，8月19日13：50在越南海防市沿海再次登陆，登陆时中心附近最大风速为25 m·s-1(10级)，中心最低气压978 hPa，之后进入越南北部减弱消失。
受“电母”影响，16日08时至20日08时，海南岛大部、广东雷州半岛和东部沿海、广西南部、云南南部等地出现大暴雨，其中位于台风南侧的海南岛大部出现特大暴雨，海南岛西部和北部等地部分地区雨量有500~990 mm，临高、儋州、昌江、白沙局地达1000~1083 mm，16日20时至18日14时，临高县降水量累积为732.5 mm，打破当地8月极值纪录，临高17日日降水量(538 mm)突破历史极值，临高局地1 h雨强101 mm(17日09—10时)，昌江局地3 h雨强223 mm(18日08—11时)。台风电母共造成广东、广西、海南、云南4省(区)3人死亡，直接经济损失17.7亿元(国家气候中心，2016)。
4.3 台风狮子山路径复杂，影响东北地区1610号台风狮子山于8月20日02时在日本东南部洋面上生成，之后受到西太平洋副高、大陆高压共同影响，并与其东侧的1609号台风蒲公英发生双台风相互作用，使得其移动路径复杂，先是以西南方向移动，在130°E附近发生打转后再以东北行路径移动，28日下午加强为超强台风级，中心附近最大风速为52 m·s-1(16级)，中心最低气压为935 hPa，之后强度逐渐减弱，29日夜间鄂霍次克海阻高建立(图 8)，“狮子山”转向北偏西方向移动，并于8月30日16：50在日本本州北部沿海登陆，登陆强度为强热带风暴级，中心附近最大风速为30 m·s-1(11级)，中心最低气压为965 hPa；由于鄂霍次克海阻高的阻挡，30日晚“狮子山”折向偏西方向移动，8月31日04：30在俄罗斯海参崴附近沿海登陆，登陆强度为热带风暴级，中心附近最大风速为23 m·s-1(9级)，中心最低气压为975 hPa，随后于07：50前后进入吉林东部，逐渐减弱变性为温度气旋。
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图 8 8月29日20时500 hPa高度场(实线，单位：dagpm)和850 hPa风场(风向杆)、急流(阴影，单位：m·s-1) Fig. 8 The 500 hPa geopotential height (unit: dagpm), 850 hPa wind and low-level jet (shaded, ≥12 m·s-1) at 20:00 BT 29 August 2016 |
受到“狮子山”外围环流和温带气旋的共同影响，8月29日14时至9月2日06时，黑龙江东部和南部、吉林大部、辽宁中部和北部、内蒙古东部等地累计降雨量超过50 mm，吉林延边、白山、通化和黑龙江鹤岗、佳木斯、七台河、鸡西、牡丹江等地局地有100~170 mm，吉林延边东部达180~239 mm。内蒙古东部及东北地区气象干旱得到缓解。
5 我国中东部出现高温、北方地区干旱持续8月中旬至下旬，我国中东部地区持续受到大陆高压控制，并伴有2~6 dagpm的正距平，受其影响华南、江南、江汉及四川盆地、陕西南部、南疆东部等地出现了日35℃以上的高温天气，部分地区日最高温度达到37~39℃，高温日数较常年同期偏长，其中重庆、江西北部、安徽南部、浙江大部等地高温日数达15~20 d，局部地区超过20 d。中央气象台于8月11—25日连续发布高温预警。与此同时，我国北方地区持续受高压脊控制、中高纬度地区多以纬向气流为主，冷空气势力较弱，东北西部及内蒙古东部降水较常年同期偏少3~8成，同时上述地区气温偏高1~2℃，内蒙古东部和吉林西部出现持续高温天气，部分地区日最高气温超过40℃。高温少雨致使内蒙古东部和东北西部气象干旱发展。8月末9月初，受到台风狮子山外围环流和温带气旋的共同影响，东北和内蒙古部分地区的旱情有所缓解。
致谢：感谢国家气象中心张永恒提供的降水量、降水距平和温度距平资料。
国家气候中心. 2016. 2016年8月中国气候影响评价.
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张芳, 张芳华, 2015. 2015年8月大气环流和天气分析[J]. 气象, 41(11): 1422-1428. |