1 天气概况 1.1 降水

2024年9月，全国平均降水量为78.7 mm，较常年同期(65.3 mm)偏多20.5%。从空间分布来看(图 1)，内蒙古中部、西北地区东部、西南地区东部、黄淮中部、江淮东部、江南东部和南部以及华南地区等地累计降水量为100~250 mm，其中四川中部、安徽和山东交界处、江苏南部、广东中部、广西南部等地达250~400 mm，海南岛、雷州半岛等地超过400 mm。与常年同期相比(图 2)，新疆东南部、西北地区大部、西藏西部、华北地区北部和东南部、内蒙古大部、江苏大部、安徽北部、四川中部、云南东南部、广西西南部、海南等地降水量偏多5成至2倍，局地偏多2倍以上。全国其余大部分地区降水量较常年同期偏少，黑龙江西部、新疆西南部、西藏东南部、西南地区西部、江汉、黄淮西部、江淮西部、湖南北部、江西北部和山东大部等地偏少5至8成。

1.2 气温

9月，全国平均气温为18.5℃，较常年同期(16.9℃) 偏高1.6℃，为1961年以来最高(国家气候中心，2024)。从全国平均气温距平空间分布(图 3)来看，除新疆北部偏低0~4℃、内蒙古中部偏北地区偏低0~2℃外，全国大部分地区气温接近常年同期或偏高：山西南部、陕西南部、甘肃南部、青海大部、西藏东部、黄淮、江淮、江汉、江南、西南地区北部和东部偏高2~4℃，其中四川东部、重庆、陕西中南部、贵州北部、湖南西北部、湖北西部等地偏高4~6℃，四川盆地东部和重庆西部等地偏高6℃以上。

2 环流特征及演变 2.1 环流特征

2024年9月北半球平均位势高度及距平场的空间分布如图 4所示，北半球环流形势相比常年平均具有以下特点。

2.1.1 极涡呈单极型偏心分布

北半球极涡呈单极型偏心分布，中心位置偏向东半球，中心强度为532 dagpm，与历史同期(1991— 2020年)相当(华雯丽和张芳华，2023)。中高纬度西风带环流呈多波形分布，长波槽位于西西伯利亚、亚洲东北部、北美洲西部海岸、维多利亚岛以及格陵兰岛东部至北大西洋(图 4a)。从距平场可以看出(图 4b)，亚洲东北部的平均槽较常年平均偏强2~6 dagpm，而西西伯利亚高空槽较常年平均偏强0~2 dagpm，该槽后为高度场正距平，环流经向度较大，有利于冷空气南下影响我国新疆北部和内蒙古中部，使得上述地区降水偏多、气温偏低。

2.2.2 西太平洋副热带高压偏西、偏强

9月，西太平洋副热带高压(以下简称副高)呈带状分布，西伸脊点在80°E附近(图 4a)，较常年同期明显偏西(华雯丽和张芳华，2023; 刘达和许映龙，2022)；75°E以东的亚洲大陆至太平洋洋面为宽广的位势高度正距平区域，正距平中心位于35°N、125°E附近，其距平值达8 dagpm(图 4b)。副高588 dagpm特征线控制我国南方大部分区域，有利于出现高温天气；副高西侧和北侧边缘为冷暖空气交汇区域，因此在华北南部、西南地区等地多降水天气；副高南侧有利于台风活动，受台风外围云系及西南季风影响，华南沿海、海南、台湾等地出现强降水过程。

2.2 环流演变与我国天气

图5分别是9月上、中、下旬欧亚地区500 hPa平均高度场。上旬(图 5a)，欧亚中高纬大气环流呈“两槽两脊”型分布，两槽分别位于西西伯利亚平原至咸海区域以及鄂霍次克海附近，东欧平原以及贝加尔湖附近为高压脊区。结合逐日环流演变分析(图略)，旬前期受西西伯利亚至巴尔喀什湖附近低槽东移、旬中期受西风带短波槽的影响，我国西北地区中东部、内蒙古中部、华北和东北地区出现降水和降温过程；强盛的带状分布的副高在印度半岛北部断开，我国南方大部分地区受副高控制，出现持续性高温天气。旬内，台风摩羯在南海沿着副高南侧偏东气流向西移动，华南沿海和海南岛等地出现极端性强降水，造成严重影响。

中旬(图 5b)，贝加尔湖以东至巴尔喀什湖附近为东北—西南向长波槽，带状副高稳定维持，相比上旬，副高南界北收，整体强度加强，但西段大陆高压强度略有减弱。高纬度西风槽较为稳定，槽前冷空气与副高外围暖湿空气汇合，给西北地区东部、内蒙古中部等地带来多轮强降水，导致上述地区旬内累计降水量较常年同期偏高5成至4倍，局地超过4倍(图略)。旬前期，受副高外围偏东气流持续影响以及地形辐合抬升作用，四川盆地出现强降水。旬后期，受台风贝碧嘉、普拉桑及其环流影响，浙江北部、上海、江苏南部和西部、安徽东部、河南东部、山东南部等地部分地区出现强风雨天气，安徽宿州和淮北、江苏徐州、河南商丘、山东菏泽等地19个国家级气象观测站日降水量突破9月历史极值，其中安徽和江苏有2个站突破历史极值；同时，受副高南侧偏东气流和南海热带低压(19日上午加强为台风苏力)影响，华南沿海和海南岛等部分地区出现暴雨和大暴雨。

下旬(图 5c)，相比上旬和中旬，东欧平原高压脊以及西西伯利亚至巴尔喀什湖的西风槽明显减弱，15°~35°N附近形成贯通的副热带高压带。我国内蒙古北部为弱高压脊，东北北部为西风槽，中高纬度地区呈现“西高东低”的形势。旬前期，北方高空槽过境，内蒙古和东北北部等地出现降水、降温过程，槽后冷空气南压在华南附近与西南暖湿气流汇合，同时受季风槽辐合带影响，华南沿海和江南东南部有持续强降水。旬后期，巴尔喀什湖以北低涡低槽东移南下，冷空气开始自西向东影响我国中东部大部分地区，华西、华北、东北地区出现强降水。旬末，受台风山陀儿影响，台湾岛东部出现大暴雨。

3 热带气旋活动 3.1 概况

2024年9月，西北太平洋和南海有8个台风生成(表 1，图 6)，较常年同期(5个)偏多3个；“摩羯”“贝碧嘉”“普拉桑”先后登陆我国，较常年同期(1.7个)偏多1.3个。“摩羯”影响华南地区，给海南岛北部和西部、雷州半岛局地等地带来强风雨。“贝碧嘉”“普拉桑”接连在上海登陆，先后给上海、江苏、浙江、安徽和山东等地带来强风雨天气，对交通运输、农业生产和居民生活造成严重影响。

3.2 台风摩羯

2024年第11号台风摩羯于9月1日23:00(北京时，下同)在西北太平洋洋面生成，2日14:00后在菲律宾吕宋岛东部沿海登陆(20 m·s^-1，8级，热带风暴级)；随后“摩羯”向西偏北方向移动，穿过吕宋岛移入南海后，强度快速增强，其强度等级在16 h内三级跳(4日07:00—23:00)，从强热带风暴加强至超强台风，强度维持64 h(4日23:00至7日15:00)。6日，“摩羯”以超强台风级先后登陆海南文昌(16:20，62 m·s^-1，17级以上)和广东徐闻(22:20，58 m·s^-1，17级)。随后，“摩羯”在北部湾继续向西移动，于7日15:30前后在越南广宁省南部沿海登陆(58 m·s^-1，17级)。随后强度逐渐减弱，于8日上午在越南山萝省境内减弱为热带低压，中央气象台于8日17:00对其停止编号。

台风摩羯与1117号台风纳沙和1415号台风海鸥的移动路径相似(吴德平等，2024)，但登陆强度明显强于“纳沙”(2011年9月29日14:30，海南文昌，42 m·s^-1，14级；19:15，广东徐闻，35 m·s^-1，12级)和“海鸥”(2014年9月16日09:40，海南文昌，42 m·s^-1，14级；12:45，广东徐闻，42 m·s^-1，14级)，是1949年以来登陆我国的最强秋季台风。“摩羯”登陆强度仅次于1409号台风威马逊(2014年7月18日15:30，海南文昌，70 m·s^-1，17级以上；19:30，广东徐闻，62 m·s^-1，17级以上；19日07:10，广西防城港，50 m·s^-1，15级)，但超强台风级持续时间、台风内核影响海南时间以及12级以上大风范围约为“威马逊”的2~3倍，破坏力更强、灾害影响更重。受“摩羯”及其外围云系和西南季风共同影响，9月5—9日，海南岛北部、雷州半岛局地及南海北部、北部湾北部的部分浮标站阵风风力达15~17级，海南文昌龙楼镇、石油平台最大阵风达17级以上；海南岛北部、广东南部、广西南部和云南南部出现暴雨到大暴雨，海南岛西部和北部、广西南部沿海局地出现特大暴雨。

3.3 台风贝碧嘉

2024年第13号台风贝碧嘉于9月10日20:00在西北太平洋洋面生成，之后向西北方向移动，逐渐趋向我国东部海面，强度逐渐增强，于16日07:30前后以强台风级在上海浦东临港新城沿海登陆(42 m·s^-1，14级)，为1949年以来登陆上海的最强台风。随后“贝碧嘉”向西北方向移动，经过江苏、安徽和河南，强度逐渐减弱，中央气象台于18日23:00停止编号。受“贝碧嘉”影响，9月16—17日，上海、江苏中南部、安徽东部等地出现8~10级阵风，其中上海、江苏南部等地部分地区12~14级；上海、江苏、安徽等地总计36个国家级气象观测站最大阵风突破9月极值，其中上海和江苏有11个站破历史极值。15—19日，苏皖鲁豫交界和江苏南部、上海、浙江北部大范围累计降水量超过100 mm，最大降水量为628.1 mm(安徽宿州曹庄站)，有3个国家级气象观测站日降水量突破历史极值。

3.4 台风普拉桑

2024年第14号台风普拉桑于9月15日夜间在西北太平洋洋面生成后，稳定向西北方向移动，强度逐渐加强，19日18:50前后，以强热带风暴级在浙江舟山岱山沿海登陆(25 m·s^-1，10级)，21:45前后于上海奉贤再次登陆(23 m·s^-1，9级)。20日08:00“普拉桑”减弱为热带低压，向偏北转东北方向移动，并于傍晚移入黄海南部海面，向韩国南部沿海靠近，21日15:30前后在韩国全罗南道西部沿海登陆，晚上在韩国庆尚南道境内变性为温带气旋，中央气象台于21日20:00对其停止编号。

16日和19日，台风贝碧嘉和普拉桑接连登陆上海，是上海台风登陆史上时间间隔最短的一次。18—20日，浙江沿海、福建沿海、上海、江苏南部沿海出现8~9级、局地10~11级阵风；浙江、上海、江西、福建、江苏等地过程累计降水量为50~100 mm，上海、江苏东南部等地100~250 mm，局地250 mm以上，最大降水量为379.2 mm(上海奉贤)。

4 主要降水过程 4.1 概况

2024年9月，受登陆台风及其残余环流以及冷空气等影响，全国共出现6次大范围强降水过程(表 2)，强降水主要集中在华南和长江中下游地区等地，47个国家级气象观测站日降水量达到极端事件监测标准，其中安徽砀山(380.2 mm)等10个站日降水量突破历史极值(国家气候中心，2024)。此外，华西秋雨于9月29日开始，较常年(9月2日)偏晚27 d，为1961年以来最晚。

4.2 台风摩羯强降水过程分析

9月5—9日，受台风摩羯及其残余环流影响，海南北部和西部、广东、广西和云南等地先后出现强降水天气。

4.2.1 强降水过程特点

“摩羯”造成华南、云南等地累计降水量大，具有一定的极端性。5—9日，“摩羯”自东向西影响广东南部、海南北部和西部、广西南部和云南南部，海南北部、广东深圳和茂名、广西防城港和钦州等地部分地区累计降水量达300~600 mm，其中广西防城港局地达722~852 mm，海南乐东局地达705 mm (图略)；有5个国家级气象观测站日降水量超过历史同期月极值，17个超过历史同期旬极值。

从逐日降水量(图 7)可以看出，强降水主要发生在6日08:00至7日08:00(图 7a)，海南北部和西部出现大暴雨，局地特大暴雨；雷州半岛、广东南部沿海等地出现暴雨到大暴雨，雷州半岛局地最大达250 mm。最大累计降水量出现在海南西部的乐东尖峰岭森林公园站(575.4 mm)，北部的海口演丰北港站次之(453.5 mm)。北港站强降水主要出现在14:00—20:00，14:00之后降水强度逐渐增加，16:00左右台风登陆时小时降水量从15:00的30 mm增加到62 mm，在19:00达到峰值(138.6 mm)，20:00之后明显减弱(图 8a)。尖峰岭森林公园站强降水主要集中在6日下午和7日凌晨。从6日11:00起小时降水量持续超过10 mm，之后逐渐增强并于19:00达到阶段性峰值(49.3 mm)。随着“摩羯”向西移动，7日00:00开始海南西部降水逐渐加强，03:00—05:00尖峰岭森林公园站小时降水量持续超过50 mm，持续性强降水使得该站24 h累计降水量达到575.4 mm (图 8b)。

7日08:00至8日08:00(图 7b)，广西南部、广东中南部等地出现暴雨到大暴雨，其中广西防城港局地特大暴雨，其强降水主要发生在7日12:00—21:00，部分站点14:00小时降水量可达70 mm，峒中板八站24 h累计降水量达441.6 mm。

8日08:00至10日08:00(图略)，广西南部和云南南部出现暴雨和大暴雨，局地特大暴雨，其中8日云南文山壮族苗族自治州、红河哈尼族彝族自治州局地的累计降水量可超过200 mm，白天为持续性小雨，9日01:00—08:00降水较强。

4.2.2 强降水成因初步分析

9月4—5日，南亚高压较常年同期偏北、偏东，副高偏西、偏强，我国中东部大部地区受南亚高压和副高控制。台风摩羯位于南海东部，受副高南侧偏东气流引导向西移动，孟加拉湾的偏西暖湿气流和副高南侧的偏东暖湿气流为“摩羯”输送大量水汽。同时，在高海温(南海局地海温超过30℃)和弱垂直风切变影响下，“摩羯”在南海快速加强发展(图 9a)。受台风、台风倒槽以及华南沿海地形对偏东气流的强迫抬升影响，华南南部地区及海南出现强降水(图略)。

6日，南亚高压进一步东移且南界南压，副高显著加强并西伸。“摩羯”继续向西移动(图 9b)，以超强台风级先后登陆海南文昌(16:20)和广东徐闻(22:20)后，依然维持超强台风，较好的高层出流条件和北部湾超过30℃的海温(图略)均有利于台风强度的维持(黄滢等，2019)。从6日16:00沿109°E的散度和垂直速度的垂直剖面(图 10a)可以发现，海南上空边界层维持强的气旋式辐合，最大辐合中心散度为-52×10^-5 s^-1，850 hPa以上均为反气旋辐散，辐散中心位于850 hPa和500 hPa附近，最强可达30×10^-5 s^-1。低层辐合和高层辐散强度均强于2018年台风山竹(柳龙生和高拴柱，2018)，海南上空的垂直上升速度最大可达6 Pa·s^-1。从假相当位温的垂直剖面可以看到，6日16:00海南700 hPa以下有明显的台风暖心结构维持，暖中心位于近地面层和850 hPa，假相当位温达366 K，500 hPa和850 hPa假相当位温差值较大，有利的层结不稳定条件有助于产生强烈的上升运动。海南附近近地面比湿大于20 g·kg^-1，850 hPa比湿达18 g·kg^-1(图 10b)，整层可降水量超过75 mm (图 9b)，水汽充足。由位于海南北部的海口站17:00的订正探空曲线可知(图 11)，海口附近湿层深厚，对流有效位能为676.3 J·kg^-1，K指数达39.1℃，高温高湿的环境配合较低的抬升凝结高度，同时有强烈的辐合上升运动，非常有利于湿对流发展。海南降水在19:00前后达到峰值，海口演丰北港站小时降水量达到138.6 mm (图 8a)。

7日，南压高压南界进一步南压，副高592 dagpm特征线进一步西伸，“摩羯”继续西移。15:30前后“摩羯”在越南登陆后强度明显减弱，但台风北侧偏东气流给广西南部带来充足水汽(图 9c)，近地面比湿大于20 g·kg^-1，850 hPa比湿达15 g·kg^-1(图 10d)，整层可降水量超过70 mm(图 9c)。从7日沿防城港西部(108°E)的散度和垂直速度经向剖面可知，21°~22°N低层为辐合，中心散度为-27 ×10^-5 s^-1，850 hPa以上为辐散，中心散度为11×10^-5 s^-1，散度较6日下午海南西部明显偏弱，但垂直上升速度最大仍可达2.0 Pa·s^-1(图 10c)，同时，近地面层仍维持较高的假相当位温(362 K)，对流层中下层为上干冷下暖湿的层结不稳定结构(图 10d)，有利于短时强降水的发生，广西南部、广东中南部等地出现暴雨到大暴雨。

8—9日，南亚高压南界北抬，副高明显减弱东退。受台风残余环流及地形影响(图 9d)，云南南部局地出现持续性降水天气。

5 其他灾害天气 5.1 高温天气

2024年9月，全国平均高温日数达1.9 d，为1961年以来历史同期最多(国家气候中心，2024)。高温影响范围主要分布在华南北部、江南大部以及川渝地区，重庆80%的国家级气象观测站出现40℃以上的高温。湖北远安(42.6℃)、湖北枝江(40.1℃)、湖北石首(38.9℃)等5个站突破历史极值。受高温少雨影响，川渝以及长江中游等地气象干旱持续发展。

5.2 冷空气降温

9月，2次冷空气影响我国(9月20—23日、9月26日至10月2日)，其中9月26日至10月2日的寒潮天气过程导致约506万km²国土面积降温超过10℃，约55万km²的国土面积降温超过16℃。受强冷空气影响，西北地区东南部、内蒙古中东部、东北地区西部、华北北部和西部、江淮、江南中西部及四川盆地出现6~10℃降温，局地降温达12~18℃。期间，山东、四川、甘肃等地有6个国家级气象观测站日最低气温跌破9月下旬历史极值。