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  气象   2020, Vol. 46 Issue (1): 138-144.  DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2020.01.014

天气、气候评述

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王慧, 高拴柱, 曹越男, 2020. 2019年10月大气环流和天气分析[J]. 气象, 46(1): 138-144. DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2020.01.014.
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WANG Hui, GAO Shuanzhu, CAO Yuenan, 2020. Analysis of the October 2019 Atmospheric Circulation and Weather[J]. Meteorological Monthly, 46(1): 138-144. DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2020.01.014.
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第一作者

王慧,主要从事海洋气象预报研究.Email:wangh1@cma.gov.cn

文章历史

2019年11月26日收稿
2019年12月5日收修定稿
2019年10月大气环流和天气分析
王慧 , 高拴柱 , 曹越男     
国家气象中心,北京 100081
摘要:2019年10月大气环流主要特征如下:北半球极涡呈偶极型,中高纬地区西风带为4波型分布,西太平洋副热带高压呈东西向带状分布,较常年位置偏西偏强。全国平均降水量为36.6 mm,接近常年同期(35.8 mm)。全国平均气温为11.1℃,较常年同期(10.3℃)偏高0.8℃。10月我国有两次暴雨天气过程,一次是受台风米娜影响,一次是高空槽及低空切变线导致。10月共有4次冷空气活动,分别为2次寒潮天气过程和2次强冷空气过程。我国北部地区出现1次扬沙天气过程。2019年第19号台风米娜于10月1日20:30在浙江舟山普陀沿海登陆。
关键词大气环流    暴雨    冷空气    台风    扬沙    
Analysis of the October 2019 Atmospheric Circulation and Weather
WANG Hui, GAO Shuanzhu, CAO Yuenan    
National Meteorological Centre, Beijing 100081
Abstract: The main characteristics of the general atmospheric circulation in October 2019 are as follows. Over the Northern Hemisphere, the polar vortex showed a dipole pattern. The circulation presented a four-wave pattern in middle-high latitudes. The western North Pacific subtropical high was distributed in the east-west direction, which was much stronger and westward than normal. The monthly mean precipitation amount was 36.6 mm, which was close to the climatological mean (35.8 mm). The monthly mean temperature was 11.1℃, 0.8℃ higher than normal (10.3℃). Two torrential rain processes occurred du-ring this month. One was led by Typhoon Mitag, and the other was caused by high-level trough and shear line. There were four cold air processes, two of which were cold-air outbreak processes and the other two were strong cold air processes. One blowing sand weather event occurred in the northern region. Typhoon Mitag landed the coast of Putuo, Zhoushan of Zhejiang Province at 20:30 BT 1 October 2019.
Key words: atmospheric circulation    torrential rain    cold air    typhoon    blowing sand    
1 天气概况 1.1 降水

2019年10月,全国平均降水量为36.6 mm,接近常年同期(35.8 mm)。从空间分布看,除重庆、湖北西部、贵州大部、湖南西部、四川东部、广西西北部等地累计降水量在100~200 mm,局地超过200 mm外,全国其余大部地区降水量不足100 mm(图 1)。

图 1 2019年10月全国降水量分布(单位:mm) Fig. 1 Distribution of precipitation over China in October 2019 (unit: mm)

从降水量距平百分率来看(图 2),与常年同期相比,西北地区中部和东部、华北西南部、西南地区东部及内蒙古中部、河南大部、湖北西部等地降水偏多2成至1倍,部分地区偏多1倍以上,四川降水量为1961年以来历史同期最多,重庆降水量为1961年以来历史同期第二多;东北大部、江淮大部、江南中部和东部、华南东部及山东东部、海南、云南大部、西藏西部、新疆大部等地偏少2~8成,其中江苏南部、安徽南部、江西东北部、西藏西部、新疆南部偏少8成以上(国家气候中心,2019)。

图 2 2019年10月全国降水量距平百分率(单位:%) Fig. 2 Distribution of precipitation percentage anomalies over China in October 2019 (unit: %)
1.2 气温

2019年10月,全国平均气温为11.1℃,较常年同期(10.3℃)偏高0.8℃。全国大部地区气温偏高,江南中东部及黑龙江中东部、吉林大部、云南东部、西藏西部、青海西部和东南部、新疆东北部和西南部等地偏高1~2℃(图 3)(国家气候中心,2019)。

图 3 2019年10月全国平均气温距平(单位:℃) Fig. 3 Monthly mean temperature anomalies over China in October 2019 (unit: ℃)
2 环流特征

图 4为2019年10月500 hPa平均位势高度及距平,与常年同期北半球环流形势相比,10月北半球环流形势有以下主要特点。

图 4 2019年10月北半球500 hPa平均位势高度(a)及距平(b)(单位:dagpm) Fig. 4 Monthly mean geopotential heights (a) and anomalies (b) at 500 hPa in the Northern Hemisphere in October 2019 (unit: dagpm)
2.1 极涡呈偶极型分布

由月平均高度场可见,10月北半球极涡呈偶极型分布,一个极涡中心位于北极中心,中心位势高度为524 dagpm,对应的距平值为2~6 dagpm,较常年平均略偏弱;另一个较小极涡位于新地岛附近,中心位势高度也为524 dagpm,对应的距平值为-4 dagpm,较常年平均略偏强。北半球500 hPa中高纬度环流呈4波型分布,长波槽分别位于大西洋中部、北美洲中部、中太平洋和北亚到东亚一带。亚洲中高纬为比较平直的纬向环流形势,并且均为0~1 dagpm的正距平区,表明影响我国的西路冷空气势力同常年平均相差不大,略微偏弱。

2.2 副热带高压明显偏西偏强

10月,西北太平洋副热带高压(以下简称副高)呈东西向狭长的带状,西脊点位于19°N、80°E附近,与常年平均副高西脊点位置(22°N、128°E) (杨正龙和高拴柱,2016张夏坤等,2017)大约偏西48°左右,明显偏强。副高脊线位于19°N附近,比常年同期偏南2个纬度左右。副高明显偏西、位置偏南,阻断了南部西南水汽向北输送。综合分析可知,10月的环流特征导致江淮、江南、华南、海南等地降水比常年平均偏少,气象干旱持续,气温较常年平均偏高。

2.3 环流演变与我国天气

图 5显示了10月上、中和下旬欧亚地区500 hPa平均位势高度场的环流演变。可以看出,欧亚地区环流形势整体上以纬向型为主。副高经历了先西进增强又减弱东退的过程。

图 5 2019年10月(a)上旬、(b)中旬、(c)下旬500 hPa平均位势高度(单位:dagpm) Fig. 5 The 500 hPa mean geopotential heights in the first (a), middle (b) and last (c) dekads in October 2019 (unit: dagpm)

10月上旬(图 5a),欧亚中高纬度环流呈现两槽一脊型,高压脊位于西西伯利亚平原中部,欧洲西北部有一低槽,在东亚我国东北至黄海海域有一浅槽,导致我国在上旬有一股冷空气影响我国北方和中东部大部地区。副高呈东西向带状分布,且断裂成三个高压带。南海副高的强度偏强、脊线偏北,控制我国江南、华南地区,导致该地区温度偏高且降水偏少,10月上旬,长江中下游地区的干旱面积已经发展到最大。而副高西侧低层有充沛的水汽输送,配合低空切变线造成了10月4—5日四川盆地东部的暴雨过程。南海副高和太平洋副高在140°E附近断裂,这也是台风海贝思在此北上的重要原因。

10月中旬(图 5b),欧亚中高纬高压脊线由西西伯利亚平原中部东移到平原东部,东西伯利亚山地附近的低槽向南伸展到我国东北地区。受东北地区低槽影响,11—12日和14—15日,我国北方地区遭遇两次冷空气过程。副高明显比10月上旬增强,副高由之前的三个带状高压带演变为两个块状高压带,南海副高西脊点西伸到75°E附近,脊线南跳到20°N,太平洋副高主体更偏北一些。由于南海副高西伸加强,控制了我国西南和华南地区,导致上述地区降水偏少,干旱持续。

10月下旬(图 5c),高压脊已经东移到俄罗斯东部,在高压脊后部,我国东北地区到江浙一带有一低槽,槽后维持比较平直的纬向环流,我国中西部大部地区受西北偏西气流控制。受东北地区低槽影响,24—26日,有一股强冷空气影响我国大部地区,带来大风和降温;27—28日,又有一次冷空气影响我国北部地区,带来大风和扬沙天气。南海副高同中旬相比,略微减弱东退,西脊点位于80°E附近,脊线位置变化不大,导致10月下旬我国华南和西南地区没有明显降水过程,降水持续偏少,部分地区干旱持续,云南西南部、福建东南部等地有中到重度气象干旱。副高西脊点位置偏西是导致整个10月华南降水偏少的重要原因,华南大部地区出现轻度到中度干旱,部分地区出现重旱(国家气候中心,2019)。

3 冷空气过程 3.1 概况

10月,我国共有4次主要的冷空气过程,较常年同期偏少(曹越男和高拴柱,2019),分别是3—6日(寒潮)、11—12日(寒潮)、14—15日(强冷空气)和24—26日(强冷空气)。3—6日,累计降温幅度达到8℃以上的范围最大,寒潮过程影响我国西北地区大部、内蒙古、东北、华北、黄淮、江淮、江汉、江南大部等地;24—26日,累计降温幅度达到4℃以上的范围最大,除新疆北部等地外,强冷空气影响我国大部地区(国家气候中心,2019)。

3.2 10月3—6日寒潮过程

此次寒潮过程影响范围广、降温幅度大,新疆和内蒙古等地伴有扬沙,华北和云贵川等地区伴有明显降水天气。

3—6日,受高空槽东移发展影响,一股较强冷空气从西北向东南侵袭我国大部地区。1日08时(图 6a),500 hPa我国大陆西北部高空有从东北到西南方向排列的阶梯槽,一是偏北的贝加尔湖附近的浅槽,另一个是中段的新疆西北部较深的东北—西南走向的高空槽,最后为最南部的凯图巴克附近的南北走向的高空槽。从温度场可以看出,冷气团中心位于贝加尔湖西北部,高空浅槽后部,中心最低温度可达-36℃以下,冷舌向西南方向伸展,与高空槽叠加,使得新疆伊犁河谷及沿天山一带等地出现中雨或大雨,并带来8级以上大风天气,同时给新疆南疆盆地、内蒙古西部部分地区造成扬沙,局地出现沙尘暴。随着高空槽东移发展,3日20时(图 6b),北段高空槽已经经过东北北部,给内蒙古及东北地区带来4~8℃降温,黑龙江北部、内蒙古河套地区和呼伦贝尔、赤峰及辽宁西部等地降幅达10~13℃,内蒙古、东北地区及华北北部等地部分地区出现6~8级阵风。北部地区受冷空气和偏南暖湿气流交汇的影响(图 6c),河北北部、北京西部和北部、出现大雨或暴雨,而四川东北部、重庆北部、贵州北部和西南部、云南南部等地受北方冷空气和东南暖湿气流交汇处切变线的影响出现大雨或暴雨,其中四川巴中、达州、自贡和贵州安顺等地大暴雨,四川巴中局地特大暴雨(260~356 mm),最大小时降雨量为30~60 mm。而中段新疆西北部的高空槽东移到贝加尔湖以东,并逐渐加深,使得冷空气持续向东向南发展,所过之处均产生大风和降温天气。截至6日,我国东北、华北、黄淮、江淮、江南北部等地均有不同程度的降温,江汉、江淮西部、江南北部和西部气温下降4~8℃,河北东部和南部、天津、山东西部、河南北部及吉林东部降幅达10~13℃,华北、黄淮东部气温降到10℃以下。受这股冷空气影响,3日白天至5日白天,渤海、渤海海峡、黄海大部海域出现了6~8级、阵风9级的偏北风,其中渤海最大风力达到9级、阵风10级。

图 6 2019年10月1日08时(a)和3日20时(b, c)的(a, b)500 hPa高度场(实线, 单位:dagpm)及温度场(虚线, 单位:℃),(c)850 hPa风场 Fig. 6 (a, b) 500 hPa geopotential height (solid lines, unit: dagpm) and temperature (dotted lines, unit: ℃), (c) 850 hPa wind barb at (a) 08:00 BT 1 and (b, c) 20:00 BT 3 October 2019
4 主要降水过程

10月,我国共有7个站极端日降水量达到极端事件监测标准,主要出现在浙江省,其中浙江定海(289.1 mm)日降水突破历史极值。河南、四川、陕西、内蒙古等地共有17站极端连续降水日数达到极端事件监测标准,其中内蒙古富河(14 d)和四川渠县(18 d)2站突破历史极值(国家气候中心,2019)。10月我国共出现2次较强降水过程(表 1),第一次出现在2日,主要受1918号台风米娜影响,第二次降水过程出现在4—5日,主要受高空槽及低空切变线系统影响。

表 1 2019年10月主要降水过程 Table 1 Main precipitation processes in October 2019
5 台风影响

10月,南海及西北太平洋共有4个台风生成(表 2),生成个数较常年同期(3.8个)多0.2个;其中台风海贝思在日本伊豆半岛登陆,台风麦德姆在越南富安登陆。另外,9月28日生成的台风米娜于10月1日20:30在浙江舟山普陀沿海登陆,并于10月2日20:10前后二次登陆韩国全罗南道沿海。10月总登陆我国的台风个数(1个)较常年同期(0.6个)偏多0.4个。

表 2 2019年10月西北太平洋和南海台风生成简表 Table 2 Tropical cyclone active in western North Pacific and the South China Sea in October 2019

台风米娜的详细信息见孙舒悦和董林(2019),不再赘述。受台风米娜影响,9月30日至10月2日,浙江东部、上海、江苏南通及台湾岛中北部等地累计降雨量超过100 mm,浙江舟山、宁波和台湾北部等地为250~350 mm,舟山局地为400~443 mm;福建东部、浙江东部、上海、江苏东南部等地沿海出现8~10级阵风,浙江东部沿海局地出现12~15级,温州平阳县平屿出现16级大风。

今年第22号台风麦德姆生成之前,于29日02时在南海东南部海面生成为热带低压,并在30日02时加强为热带风暴,被命名为22号台风麦德姆。“麦德姆”生成之后一路西行,强度变化缓慢,在30日17时加强为强热带风暴级,于30日23:30前后在越南富安省沿海登陆,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992 hPa。在登陆后于31日05时减弱为热带风暴级并继续向偏西方向移动,强度逐渐减弱,31日中午在柬埔寨境内减弱为热带低压,14时停止编号。受冷空气和“麦德姆”的共同影响,10月30日至11月2日夜间,南海大部海域、巴士海峡、台湾海峡、北部湾和琼州海峡出现了6~7级、阵风8级的风,其中南海中西部和西南部海域出现了8~9级、阵风10级的大风。

6 我国北部出现扬沙天气

10月,我国出现一次大范围扬沙过程。27— 28日,甘肃河西、内蒙古中西部、宁夏、陕西中北部、山西大部、河北、北京、河南、安徽、江苏、山东等地出现扬沙和浮尘天气,受影响地区能见度均低于10 km。

该次过程主要是受蒙古气旋及地面冷锋影响,使得北方冷空气大风造成地面扬沙和浮尘天气,按照冷空气过程划分标准,没有达到第三节冷空气过程统计范畴。10月底,贝加尔湖以西有一浅槽。26日20时(图略),贝加尔湖以西浅槽配合冷中心,其中心达到-40℃,配合地面气旋开始发展,地面气旋中心低于1000 hPa。随着高空槽东移加深,冷空气势力明显加强,地面气旋也逐渐发展,为扬沙的出现提供了大尺度的环流条件。27日14时(图 7a),500 hPa高空槽底部伸展到甘肃南部,槽前地面气旋加强到1010 hPa,随着地面冷锋过境,冷空气造成内蒙古、甘肃北部、宁夏北部、新疆东部开始出现了6级以上阵风,其中内蒙古中西部阵风可达9级以上(图 7b),地面出现了-2~-1℃的降温,并带来扬沙天气。随着高空槽向东南方向发展加强,冷空气势力东移南下,截至28日夜间,地面出现明显降温,黄淮以北地区至内蒙古普遍降温6~8℃,内蒙古中部、华北北部降温达10~14℃,甘肃河西、内蒙古中西部、宁夏、陕西中北部、山西大部、河北、北京、河南、安徽、江苏、山东等地出现大风,最大阵风可达10级,并带来扬沙和浮尘天气。29日,随着高空槽东移移出我国,这次冷空气过程趋于结束。

图 7 2019年10月27日14时(a)500 hPa高度场(实线, 单位: dagpm)及海平面气压场(阴影)和(b)10 m风场(风向杆)及10 m阵风(阴影) Fig. 7 (a) 500 hPa geopotential height (solid lines, unit: dagpm) and mean sea level pressure (shaded), (b) wind vectors and gust speed (shaded) at 10 m at 14:00 BT 27 October 2019
7 长江中下游等地气象干旱缓和

7月下旬以来,长江中下游地区持续温高雨少,气象干旱迅速发展;10月上旬,干旱面积发展到最大;10月中下旬,湖北、湖南、山东、河南等地出现明显降水过程,湖南干旱得到解除,上述其余大部地区气象干旱得到缓和。截至31日,安徽大部、江西大部、江苏大部、湖北东南部、福建东南部、浙江西北部、云南西南部等地有中度至重度气象干旱,其中安徽中部等地为特旱。

10月4日,安徽、江西、江苏、湖北、湖南、浙江和福建等7省中度及以上气象干旱面积最大,达90.1万km2;10日,重度及以上气象干旱面积最大,达62.7万km2,其中特旱面积达26.0万km2。31日,7省中度及以上气象干旱面积为50.8万km2,较4日减少43.6%;重度及以上气象干旱面积达20.0万km2,较10日减少68.1%。

干旱给安徽、江西、湖南等省农业、水资源等带来不利影响,部分农作物减产甚至出现绝收,麦菜播种进度延迟,水果品质下降;多地溪河断流、水库处于死水位以下,山塘干涸,鄱阳湖水域面积比常年同期偏少5成,提前进入枯水期;部分地区出现人畜饮水困难,森林火险等级高。

8 华西中部秋雨偏多

10月,华西秋雨地区中南部累计降水量有100~200 mm,局地超过200 mm;与常年同期相比,华西地区大部降水偏多2成以上,局地偏多2倍。陕西东南部、四川大部、重庆、贵州等地降水日数普遍有16~20 d,局地超过20 d,较常年同期偏多2~4 d,部分地区偏多4 d以上;陕西东南部、重庆、贵州等地最长连续降水日数超过7 d。

10月4—5日,华西地区有1次明显的大范围暴雨天气过程(表 1中的第二次降水过程)。受华西秋雨及短时强降水的影响,四川、重庆、陕西、贵州、湖北等省(市)部分地区发生暴雨洪涝灾害。

致谢:感谢国家气象中心刘扬提供降水量、降水距平、温度距平资料。

参考文献
曹越男, 高拴柱, 2019. 2018年10月大气环流和天气分析[J]. 气象, 45(1): 135-140. Cao Y N, Gao S Z, 2019. Analysis of the October 2018 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 45(1): 135-140 (in Chinese).
国家气候中心, 2019.2019年10月全国气候影响评价[R/OL].(2019-11-26).http://cmdp.ncc-cma.net/influ/mdni_china.php?product=moni_assessment. National Climate Center, 2019.Assessment of climate impact over China in October[R/OL].(2019-11-26).http://cmdp.ncc-cma.net/influ/mdni_china.php?product=moni_assessment(in Chinese).
孙舒悦, 董林, 2019. 2019年9月大气环流和天气分析[J]. 气象, 45(12): 1762-1768. Sun S Y, Dong L, 2019. Analysis of the September 2019 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 45(12): 1762-1768 (in Chinese). DOI:10.7519/j.issn.1000-0526.2019.12.014
杨正龙, 高拴柱, 2016. 2015年10月大气环流和天气分析[J]. 气象, 42(1): 122-161. Yang Z L, Gao S Z, 2016. Analysis of the October 2015 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 42(1): 122-161 (in Chinese). DOI:10.3969/j.issn.1673-8411.2016.01.031
张夏琨, 牛若芸, 卢晶, 2017. 2016年10月大气环流和天气分析[J]. 气象, 43(1): 122-128. Zhang X K, Niu R Y, Lu J, 2017. Analysis of the October 2016 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 43(1): 122-128 (in Chinese). DOI:10.3969/j.issn.1673-8411.2017.01.042