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  气象   2026, Vol. 52 Issue (1): 105-118.  DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2025.120901

天气、气候评述

引用本文 [复制中英文]

赵俊虎, 高辉, 2026. 2025年夏季中国气候异常特征及成因分析[J]. 气象, 52(1): 105-118. DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2025.120901.
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ZHAO Junhu, GAO Hui, 2026. Characteristics and Causes of Climate Anomalies over China in Summer 2025[J]. Meteorological Monthly, 52(1): 105-118. DOI: 10.7519/j.issn.1000-0526.2025.120901.
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资助项目

国家重点研发计划(2024YFC3013100)、国家自然科学基金气象联合基金项目(U2442207、U2342211)、山西省基础研究计划联合资助项目(气象)(202403011232004)、中国气象局气候预测重点创新团队(CMA2023ZD03)、中国气象局创新发展专项(CXFZ2025J025)和国家自然科学基金项目(42075017、41875093)共同资助

第一作者

赵俊虎, 主要从事短期气候预测研究.E-mail: zhaojh@cma.gov.cn

通讯作者

高辉, 主要从事短期气候预测研究.E-mail: gaohui@cma.gov.cn.

文章历史

2025年10月11日收稿
2025年12月9日收修定稿
2025年夏季中国气候异常特征及成因分析
赵俊虎 1, 高辉 1,2    
1. 国家气候中心, 中国气象局气候预测研究重点开放实验室, 北京 100081
2. 国家气候中心气候系统预测与变化应对全国重点实验室, 北京 100081
摘要:2025年夏季中国中东部地区主雨带位于北方, 华北中北部、内蒙古中南部、陕西北部等地降水较常年同期偏多5成至2倍, 汛情灾情重。东部地区雨季进程呈现前期偏晚、后期偏早的特征, 华北雨季开始之早、雨季之长、降水量之多均为历史之最。夏季西太平洋副热带高压(以下简称副高)异常偏北和东亚夏季风偏强, 是北方多雨的直接原因。此外, 东亚大气环流季节内变化对夏季逐月降水异常空间分布的影响较大, 而热带大气季节内振荡(MJO)异常活动是导致东亚大气环流季节内变化的重要原因之一。6月, 东北冷涡活动频繁, 与偏强、偏北的副高相配合, 导致江淮流域入梅偏早、梅雨持续性强, 梅雨区降水显著偏多。7月, MJO长时间活动在海洋性大陆至西太平洋副热带地区, 促使西北太平洋副热带地区台风异常活跃、副高异常偏北, 导致主雨带位于华北北部至河套地区、华南南部和东南沿海出现严重的台风雨涝。8月, MJO在非洲至印度洋区域活动, 有利于副高加强西伸、南落, 导致长江流域以北大范围降水偏多。
关键词华北雨季    西太平洋副热带高压    东亚夏季风    热带大气季节内振荡    台风    
Characteristics and Causes of Climate Anomalies over China in Summer 2025
ZHAO Junhu1, GAO Hui1,2    
1. CMA Key Laboratory for Climate Prediction Studies, National Climate Centre, Beijing 100081;
2. State Key Laboratory of Climate System Prediction and Risk Management, National Climate Centre, Beijing 100081
Abstract: During the summer of 2025, the rainfall belt in the central and eastern regions of China was mainly situated in the northern part. Precipitation across north-central North China, central and southern Inner Mongolia, and northern Shaanxi exceeded the climatological mean amount by 50% to 200%, result-ing in severe flooding and related disasters. The rainy season in eastern China exhibited a delayed onset, followed by an early withdrawal. In North China, the onset timing, duration, and accumulated precipita-tion of the rainy season all broke historical records. The excessive precipitation was primarily driven by the pronounced northward displacement of western Pacific subtropical high (WPSH) and the more strengthened East Asian summer monsoon. In addition, intraseasonal variations in the East Asian atmospheric circulation substantially modulated the spatial pattern of monthly precipitation anomalies. Among these influences, anomalous Madden-Julian oscillation (MJO) activity served as a key regulator of intraseasonal circulation variability. In June, frequent Northeast cold vortex activity, combined with a stronger and northward-migrating WPSH, triggered an earlier onset and prolonged duration of the Meiyu season in the Yangtze River and Huaihe River (Jianghuai) Basin, leading to significantly above-normal precipitation in the Meiyu region. In July, persistent MJO convection from the Maritime Continent to the western Pacific subtropical region promoted anomalous typhoon genesis and further northward shift of the WPSH over the northwestern Pacific. As a result, the main rainfall belt was located in the northern part of North China to Hetao Region, the southern part of South China and the southeast coast, resulting in severe typhoon rain and floods. In August, the MJO activity was enhanced in the African-Indian Ocean Region, favoring the even stronger, westward-extending and southward-moving WPSH, further increasing the rainfall amount in the areas north of the Yangtze River Basin.
Key words: North China rainy season    western Pacific subtropical high (WPSH)    East Asian summer monsoon    Madden-Julian oscillation (MJO)    typhoon    
引言

中国作为全球季风气候特征最为显著的国家之一,其复杂多变的气候受到东亚季风系统多尺度相互作用的深刻影响(张庆云等,2003丁一汇,2013)。在全球变暖背景下,中国极端气候事件频发,旱涝灾害造成的经济损失占自然灾害总损失的70%以上(黄荣辉等,2006)。每年夏季(6—8月)是中国的主汛期,极端旱涝灾害频发且影响较大,因此也是防汛抗旱的关键时段。如2020年6—7月长江流域发生超强梅雨(刘芸芸和丁一汇,2020赵俊虎等,2021), 2021年7月中下旬河南发生特大暴雨(杨浩等,2022赵俊虎等,2022)以及2022年盛夏长江流域发生了破纪录的持续性高温热浪和重大干旱(章大全等,2023Lyu et al, 2023), 2023年7月底至8月初京津冀出现特大暴雨(支蓉等,2024)等,这些事件凸显了气候异常成因研究的紧迫性。深入理解气候异常的形成机制,不仅是防灾减灾的迫切需求,也是提升短期气候预测准确率、服务国家战略的重要科学命题。

近年来,气象学者们在中国气候异常成因研究方面取得显著进展。多尺度分析表明,气候异常往往是外强迫因子与大气内部变率共同作用的结果(Chen et al, 2019; 陈丽娟等,2019丁婷和高辉,2020)。在年际尺度上,ENSO事件的模态多样性及其与印度洋、大西洋海温的协同作用是全球气候异常的关键驱动因素,三大洋海温异常通过海气相互作用影响西太平洋副热带高压(以下简称副高)的强度和位置,进而影响中国的气候异常(Wang et al, 2000; Xie et al, 2009; Yuan and Yang, 2012; Zuo et al, 2013; 2019; Zhao et al, 20222023; 陈丽娟等,2024)。在季节内尺度上,副高的北跳、季风涌动、中高纬阻塞活动、热带大气季节内振荡(MJO)等系统的配置与演变,对雨带位置和极端气候事件具有重要调控作用(Ye et al, 2014; 吴捷等,2018; Li et al, 2019)。此外,青藏高原热力强迫、北极海冰异常等陆-气-冰相互作用也被证实对中国东部降水分布具有显著影响(张顺利和陶诗言,2001朱玉祥和丁一汇,2007; Wu et al, 2009; Shen et al, 2020)。值得注意的是,随着全球变暖加剧,传统海温-环流响应关系呈现年代际变化特征(Zhou and Xia, 2012; Hong et al, 2014),这为气候异常诊断带来新的挑战。国家气候中心近年来持续开展汛期气候异常成因的实时诊断工作,为理解多因子、多尺度气候变率的机理提供了丰富的案例支撑(郑志海和王永光,2018顾薇和陈丽娟,2019丁婷和高辉,2020刘芸芸等,2021赵俊虎等,2022支蓉等,2024李想和郑志海,2025)。

2025年夏季,中国气候异常表现突出,呈现出“北方涝、江南旱”的典型特征。全国共发生20次区域性暴雨过程,降水点强面广,局地极端性强,“七下八上”期间北方汛情灾情较重。7月23—29日,华北、东北地区以及内蒙古遭遇强降水过程,多地日降水量和累计降水量破纪录,北京密云水库入库流量创新高,滦河出现大江大河1号洪水(也是2025年大江大河首次编号洪水),河北阜平、滦平和北京密云等地强降水引发泥石流和山体滑坡。8月7—8日,甘肃榆中遭遇连续强降水引发山洪灾害。南方则出现持续性高温天气,多地最高气温突破历史极值。此外,台风活动也表现出生成晚、数量多、登陆早、风雨影响强的特点。此类异常气候事件的发生,再次凸显了在全球变暖背景下中国气候的复杂性和极端性。

为此,本文基于多源观测和再分析资料,梳理了2025年夏季中国气候异常的主要特征,并从大气环流的季节与季节内演变、海温外强迫响应等方面分析2025年气候异常的成因,旨在深化对极端气候事件形成机理的理解,为未来汛期气候预测提供参考。

1 资料和方法

本文使用的资料包括:国家气象信息中心整编发布的“中国地面基本气象要素日值数据集(V3.0)”,包含中国2374个基本、基准、一般气象站自1961年1月以来逐日气温和降水量观测资料(任芝花等,2012);美国国家环境预报中心(NCEP)和美国国家大气研究中心(NCAR) 发布的大气环流再分析资料(Kalnay et al,1996),水平分辨率为2.5°× 2.5°;美国国家海洋与大气局(NOAA)发布的全球逐月海温资料(Reynolds et al,2007),水平分辨率为2°×2°;大气环流和海表温度(SST)资料长度均为1948年1月至2025年8月。MJO资料来自加拿大气象局(http://www.bom.gov.au/climate/mjo/)。

本文选用的东亚夏季风指数包括:施能等(1996)利用东亚和西北太平洋的海平面气压差定义的东亚夏季风的标准化指数;张庆云等(2003)利用东亚热带季风槽区(10°~20°N、100°~150°E)与东亚副热带地区(25°~35°N、100°~150°E)平均850 hPa纬向风的距平差定义的东亚夏季风指数。副高各指数采用刘芸芸等(2024)定义的方法计算。文中部分图形和海温指数出自国家气候中心开发的“新一代气候监测预测分析系统(CIPAS3.0)”;部分气候特征和评估数据取自国家气候中心逐月气候影响评价公报(https://cmdp.ncc-cma.net/influ/moni_china.php);台风信息来自中央气象台。文中冬季指上一年12月至当年2月,春季为当年3—5月,夏季为当年6—8月。气候常年值为1991—2020年的平均值。在分析海温因子对夏季环流的影响时,使用线性回归的方法。文中所用时间均为北京时。

2 2025年夏季中国气候异常特征 2.1 降水异常和旱涝灾害

2025年夏季,中国平均降水量为336.2 mm,较常年同期偏多1.3%。旱涝分布有明显的空间差异,中东部地区降水总体呈“南北多、中间少”分布,主要多雨带位于北方,华北中北部、内蒙古中南部、陕西北部等地降水较常年同期偏多5成至2倍;黄淮南部、江南大部、陕西南部、四川东部和西南部、西藏东部、新疆大部等地偏少2~8成(图 1a)。北京和内蒙古降水量均为1961年以来历史同期最多,新疆为历史同期次少。从各大流域来看,海河流域、辽河流域、太湖流域、珠江流域和黄河流域分别偏多31.6%、17.8%、17.8%、9.4%和7.7%;淮河流域、长江流域和松花江流域分别偏少10.9%、7.5%和1.2%。

图 1 2025年夏季中国降水异常特征分布(a)降水量距平百分率,(b)降水日数距平,(c)极端日降水量事件,(d)雨涝等级评估 Fig. 1 Distribution of abnormal precipitation characteristics in China in the summer of 2025 (a) precipitation anomaly percentage, (b) anomaly of rainfall days, (c) extreme daily precipitation events, (d) rain-flood severity assessment

降水日数距平空间分布(图 1b)与降水距平百分率总体一致,也呈“南北多、中间少”分布,其中华北中北部、内蒙古中南部、华南东部和西南部、西藏西部等地降水日数较常年同期偏多4 d以上;黄淮南部、湖北东北部、江南中部、西南地区中北部、云南西南部、西藏东部、新疆北部降水日数偏少4 d以上。

夏季降水极端性显著,全国有195个站日降水量达到极端阈值,主要分布在内蒙古中部、华北、西北地区中东部、西南地区、长江下游等地,其中内蒙古东胜(192.2 mm)、河北易县(351.7 mm)、贵州织金(279.7 mm)等31个国家级气象观测站日降水量突破历史极值(图 1c)。

从夏季雨涝等级评估空间分布(图 1d)可见,519个站发生洪涝,主要分布在以下三个区域:西北地区东北部至东北地区南部、长江中下游、西南地区南部至华南,其中内蒙古中部、华北北部、广东、西南地区南部等地225个站点发生严重洪涝。

2025年夏季中国降水存在明显的季节内变化特征。6月,中东部多雨区较广,总体呈“南北少、中间多”分布,主要多雨带位于江淮流域,降水偏多2成至1倍,此外内蒙古东南部、东北北部、华南南部和西部、西南地区南部和东部、西北地区中东部等地降水也偏多,内蒙古大部、江南南部、西南地区中部、西藏大部和新疆大部等地降水偏少(图 2a)。7月,中东部降水发生明显转变,转为“南北多、中间少”分布,主雨带位于河套地区—华北中北部—内蒙古中东部一带地区,河套至华北北部偏多1倍以上,西南地区南部—华南南部—江南东部一带降水也偏多,华北南部至华南西北部大部地区降水偏少,江淮大部偏少5成以上(图 2b)。8月,北方多雨区范围扩大,长江流域以北大部地区降水偏多,中心仍位于华北地区,华北大部偏多5成以上,华北北部偏多1倍以上。此外,西北地区大部、华南大部、西南部分地区、西藏西部和新疆南部等地区降水也偏多,江南、西南地区东部、西藏东部和新疆北部等地降水偏少2成以上(图 2c)。

图 2 2025年(a)6月,(b)7月和(c)8月中国降水量距平百分率分布 Fig. 2 Distribution of precipitation anomaly percentage over China in (a) June, (b) July and (c) August 2025
2.2 东部汛期雨季进程

2025年,印度夏季风于5月24日爆发,较常年同期偏早8 d,是2009年以来爆发最早年;而南海夏季风于5月第6候爆发,较常年偏晚2候。东亚夏季风阶段性偏强,中国东部雨季进程呈现阶段性和转折性变化特征,总体表现为前期偏晚、后期偏早,强度为前弱后强。表 1给出了雨季的主要监测指标。其中华北雨季持续时长59 d,较常年(30 d)偏长29 d,与1973年和2021年并列为1961年以来历史最长;累计降水量为356.6 mm,较常年(136.6 mm) 偏多161.1%,创1961年以来历史新高。

表 1 2025年中国东部雨季进程 Table 1 The process of rainy season in eastern China in 2025

图 3为2025年夏季中国东部地区(110°~120°E) 平均降水量纬向演变,可见江南、长江中下游地区和江淮地区的梅雨开始总体偏早,梅雨期降水持续性强、强度偏强,其中6月19—23日为最强降水期,但梅雨期明显偏短;6月下旬后期雨带北移,华北雨季开始偏早、持续性和强度明显偏强,其中7月23—29日为最强降水期,华北、东北地区以及内蒙古遭遇强降水过程,河北阜平、滦平和北京密云等地强降水引发泥石流和山体滑坡;华南地区自6月中旬开始,先后受到“蝴蝶”“丹娜丝”“韦帕”“竹节草”等7个台风的影响。

图 3 2025年6月1日至9月8日中国东部(110°~120° E)平均降水量的纬度变化 Fig. 3 Latitudinal variation of the precipitation averaged over eastern of China (110°-120°E) from 1 June to 8 September 2025

伴随着降水异常的季节内变化,中国西北地区东部、黄淮、江南等地气象干旱阶段性发展。6月上旬,西北地区东部干旱持续,黄淮大部干旱发展(图 4a),6月17日中旱以上的面积达到最大,为183.9万km2。下旬,受多轮降水过程影响,黄淮地区气象干旱基本缓和或缓解(图 4b)。7月,受多轮降水过程影响,除陕西东南部等地外,北方大部地区气象干旱已缓解;但由于出梅偏早,江淮、黄淮地区气象干旱发展,至7月底,河南东南部、安徽北部、江苏北部、陕西东南部等地发展至重旱,局地特旱(图 4c)。8月上旬之后,受台风“竹节草”及降水过程影响,黄淮、江淮地区的阶段性干旱明显缓解;中旬,江南干旱开始发展,至8月底,江西等地发展至重旱(图 4d)。

图 4 2025年夏季中国气象干旱综合监测(a)6月6日,(b)6月25日,(c)7月31日,(d)8月31日 Fig. 4 Evolution of meteorological drought conditions across China on (a) 6 June, (b) 25 June, (c) 31 July and (d) 31 August 2025
2.3 台风活动和影响

2025年夏季,西北太平洋及南海台风生成晚、数量多、登陆早、风雨影响大。西北太平洋及南海有14个台风生成,较常年同期(11.1个)偏多,其中有5个登陆中国(表 2),接近常年同期(4.7个)。首个台风“蝴蝶”生成时间(6月11日)较常年(3月25日)显著偏晚,6月13日以强热带风暴级在海南登陆,登陆时间较常年(6月27日)偏早(14 d);受“蝴蝶”影响,11—16日,海南、广东西部、浙江等地累计降水量达100 mm,局地超过250 mm。第4号台风“丹娜丝”路径曲折、强降水范围广、降水量大,主要影响华南和华东沿海。第6号台风“韦帕”登陆地点多、紧沿华南海岸线移动、降水量大。第8号台风“竹节草”经历停编又“复活”过程,登陆上海之后在江苏和安徽一带回旋,给华东地区带来强风雨。第11号台风“杨柳”为今年以来登陆中国的最强台风,以强台风级在台湾台东登陆,在福建漳浦再次登陆后快速稳定西行深入内陆,影响沿途多个省份。13号台风“剑鱼”虽未登陆,但擦过海南岛南部沿海,强风暴雨影响大。14号台风“蓝湖”经过海南南部近海,给华南南部带来较强风雨天气。

表 2 2025年夏季影响中国的台风纪要表 Table 2 Information on typhoons affecting China in the summer of 2025
2.4 平均气温和高温

2025年夏季,全国平均气温22.3℃,较常年同期(21.2℃)偏高1.1℃,与2024年夏季并列为1961年以来历史同期最高(图 5a)。空间分布上,除内蒙古东部、云南、广东、广西部分地区气温接近常年同期外,全国其余大部地区气温偏高0.5~2℃,山东大部、河南大部、安徽北部、江苏中北部等地偏高2~4℃(图 5b)。有16个省(自治区、直辖市)气温为历史同期前三高,其中新疆、陕西、山西、山东、河南均为历史同期最高。全国夏季平均高温日数(13.7 d),较常年同期偏多5.7 d,为历史同期第二多(第一为2022年夏季,14.3 d)。江南北部至华北南部、四川盆地东部、新疆南部偏多10 d以上,其中淮河流域部分地区偏多30 d以上(图 5c)。新疆吐鲁番东坎(48.7℃)、重庆巫溪(44.2℃)等57个国家级气象观测站日最高气温达到或突破历史极值(图 5d)。

图 5 (a) 1961—2025年夏季中国平均气温距平和高温日数距平序列, 以及(b~d)2025年夏季中国(b)气温距平,(c)高温日数距平,(d)极端高温事件分布 Fig. 5 Abnormal temperature characteristics in China in the summer of 2025(a) Time series of national mean temperature anomaly and high-temperature day anomaly from 1961 to 2025, and (b-d) distributions of (b) temperature anomaly, (c) high-temperature day anomaly and (d) extreme high-temperature events in 2025
3 夏季降水异常成因分析 3.1 季节平均的大尺度环流背景

2025年夏季,南亚高压较常年同期面积偏大、强度偏强、东部脊点偏东、北界偏北(图 6a)。从200 hPa纬向风场和距平场可见(图 6b),东亚副热带西风急流(以下简称西风急流)东段(110°~150°E)位置明显偏北。以往研究表明,对流层高层的南亚高压和西风急流的偏北有利于对流层中层副高偏北(Wei et al, 2017; 张庆云等,2018)。在500 hPa高度距平场上,欧亚中高纬度地区呈现“两槽一脊”的高度场异常分布,乌拉尔山和鄂霍次克海阻塞高压活动偏弱,欧亚中高纬度以纬向环流为主;中亚至西北太平洋中纬度(30°~45°N)为高度场正距平,中国受高度场正距平控制(图 6c),气温偏高。副高强度异常偏强(1961年以来历史第四,图 7a)、西伸脊点偏西(111.6°E,较常年偏西12.2个经度)、脊线异常偏北(30°N,较常年同期偏北3.4个纬度,仅次于2018年; 图 7b)。850 hPa风场距平显示,西太平洋副热带(10°~30°N)、中纬度(30°~50°N)和东北亚地区(50°~65°N)对流层低层分别为气旋式、反气旋式和气旋式环流异常,江南上空为东南风距平,黄淮至华北为南风距平控制,有利于水汽向中国北方地区输送。施能等(1996)定义的东亚夏季风指数显示2025年东亚夏季风明显偏强(指数为0.75,接近1倍标准差; 图 7c);张庆云等(2003)定义的东亚夏季风指数显示2025年东亚夏季风异常偏强(指数为2.33 m·s-1,超过1倍标准差,为2018年之后最强年; 图 7d)。从夏季逐月降水及环流异常变化来看,逐月降水异常与环流系统均呈现显著的差异,因此下文针对逐月降水异常特征进行成因分析。

图 6 2025年夏季东亚大气环流异常特征(a)200 hPa位势高度距平场(填色),(b)200 hPa纬向风距平场(填色),(c)500 hPa位势高度距平场(填色)及850 hPa风场距平(风矢) 注:图a~c中等值线分别为南亚高压、西风急流和副高, 蓝色、黑色等值线分别表示2025年值和气候平均值; 图c中AC和C分别表示反气旋和气旋环流异常,下同。 Fig. 6 Atmospheric circulation anomalies over East Asia in the summer of 2025 (a) geopotential height anomaly at 200 hPa (colored), (b) zonal wind anomaly at 200 hPa (colored), (c) geopotential height anomaly at 500 hPa (colored) as well as wind anomaly field at 850 hPa (wind vector)

图 7 1979—2025年夏季副高(a)强度指数和(b)脊线指数,(c)施能等(1996)和(d)张庆云等(2003)定义的东亚夏季风强度指数 注:灰色等值线表示1倍标准差。 Fig. 7 (a) Intensity index and (b) ridge line index of western Pacific subtropical high in summer, and (c, d) intensity index of East Asian summer monsoon as defined by (c) Shi et al (1996) and (d) Zhang et al (2003) from 1979 to 2025
3.2 季节内降水异常成因

6月,欧亚中高纬度环流呈“两槽一脊”型(图 8a),乌拉尔山和东北亚分别为低压槽,巴尔喀什湖至贝加尔湖西部为高压脊。东北地区处于低压中心控制之下,冷涡活动较为活跃。国家气候中心监测6月东北冷涡活动日数达15 d。副高强度明显偏强、位置偏西,脊线较常年平均偏北2.4个纬度(图 8a图 9a)。在西北太平洋至东亚地区,500 hPa位势高度距平自南向北呈现“-+-”的分布特征,即西北太平洋-东亚遥相关型(EAP)负位相,EAP标准化指数接近2倍标准差(图 9b)。一方面西北太平洋副热带地区(10°~25°N)对流层低层为气旋性环流异常,而中国江南地区至西北太平洋中纬度地区(25°~45°N)为西南—东北走向的大范围反气旋性环流异常,此中心位于日本上空,反气旋性环流异常将来自西北太平洋的水汽输送至江淮流域。频繁的冷涡活动一方面造成东北地区北部降水异常偏多; 另一方面引导冷空气南下,与偏北、偏强的副高相配合,在江淮流域形成水汽辐合,致使江南至江淮地区入梅偏早、梅雨持续性强,梅雨区降水显著偏多。

图 8 2025年500 hPa位势高度距平场(填色)和850 hPa风场距平(风矢) (a)6月,(b)7月,(c)8月 注:等值线为副高,蓝色、黑色等值线分别表示2025年值和气候平均值。 Fig. 8 Geopotential height anomaly at 500 hPa (colored), and wind anomaly field at 850 hPa (wind vector) in (a) June, (b) July and (c) August 2025

图 9 1979—2025年6—8月的(a)副高脊线距平,(b)西北太平洋-东亚遥相关型标准化指数和(c)西北太平洋反气旋强度标准化指数的箱线图 注:黑色圆点代表2025年指数值;箱体上底、上边、中间横线、下边和下底分别代表100%、75%、50%、25%和0%分位数。 Fig. 9 Boxplots of (a) western Pacific subtropical high ridge position anomaly, (b) standardized index of East Asia-Northwest Pacific teleconnection pattern, and (c) standardized intensity index of Northwest Pacific anticyclone in June-August from 1979 to 2025

东北冷涡是初夏东亚中高纬地区重要的天气系统,频繁的东北冷涡活动具有显著的“气候效应”,其不仅会影响东北地区的气候,而且影响梅雨期降水特征(何金海等,2006; He et al, 2006)。东北冷涡活动的异常与北大西洋三极子(NAT)位相有密切的联系,研究显示当春季至初夏NAT处于正位相(北大西洋海温从低纬至高纬呈“-+-”的距平分布)时,可激发欧亚中高纬度遥相关波列,造成初夏中国东北地区及其周围为低压中心,导致东北冷涡活跃(Fang et al, 2018)。2025年4—5月NAT处于弱的正位相,6月正位相明显加强,指数达到0.56,为2022年11月之后最强(图 10a)。从6月NAT指数回归的同期500 hPa位势高度距平场可见,欧亚中高纬从北大西洋北部向东至中国东北地区呈现“-+-+-”的遥相关波列,东北地区至鄂霍次克海为显著的负高度距平(图 10b),有利于东北冷涡活跃。

图 10 (a) 2022年9月至2025年8月北大西洋三极子(NAT)指数月变化,(b)1982—2025年6月NAT指数回归的同期500 hPa位势高度距平(填色)和850 hPa风场距平(风矢) 注:图a中灰色等值线表示1倍标准差,图b中黑点和蓝色风矢分别表示高度距平和风场距平通过了0.05的显著性水平检验。 Fig. 10 (a) Monthly variation of North Atlantic Triple (NAT) index from September 2022 to August 2025, (b) regressions of 500 hPa geopotential height anomalies (colored) and horizontal wind anomalies (wind vector) at 850 hPa in June against the June NAT index from 1982 to 2025

7月,欧亚环流形势有明显的调整。中高纬500 hPa位势高度距平为负距平,乌拉尔山以东、贝加尔湖和鄂霍次克海均为低压槽,且位置偏北,环流经向度较6月减小,不利于冷空气南下。7月东北冷涡活动日数为10 d,主要位于俄罗斯东南部。相较6月,7月副高强度明显减弱,位置偏东、偏北,脊线较常年平均偏北7.2个纬度,为1961年以来7月副高最北年(图 8b, 图 9a)。EAP呈现显著的负位相,EAP标准化指数超过2倍标准差,为1961年以来同期最强负位相(图 9b)。西北太平洋副热带地区(10°~30°N)对流层低层为异常偏强的大范围气旋性环流异常(图 8b, 图 9c),而中国北方地区至西北太平洋中高纬度地区(30°~50°N)为纬向的大范围反气旋性环流异常,中心位于日本上空。异常偏北的反气旋性环流将来自西北太平洋副热带的水汽输送至中国北方地区,造成北方降水异常偏多;西北太平洋台风活跃(7个编号台风,1961年以来7月最多),导致华南南部和江南东部沿海地区台风雨涝严重;江淮流域位于西北太平洋副热带气旋性环流的北部,上空受异常偏强的偏东风异常控制,不利于水汽辐合,导致降水异常偏少(图 2b)。

8月,欧亚中高纬环流调整比较弱,500 hPa位势高度距平仍为负距平,巴尔喀什湖以北和鄂霍次克海均为低压槽,但西北太平洋至东亚地区环流异常较7月出现显著转折,500 hPa位势高度距平转为“南正北负”,EAP负位相明显减弱,副高面积明显增大、强度明显增强、位置异常偏西,5880 gpm等值线抵达中国西南地区,脊线较常年平均略偏北0.6个纬度(图 8c图 9a)。西北太平洋副热带地区对流层低层转为大范围的反气旋性环流异常,反气旋北扩至华北南部—日本岛一带(图 8c图 9c),中国中东部大部地区受西南风异常控制,东亚夏季风明显增强,将来自西北太平洋的水汽输送至长江流域及其以北地区,造成长江流域以北大部地区降水异常偏多。

8月东亚季风环流形势为何发生突然转折?从2025年夏季逐月SST距平场和OLR距平场演变(图 11)可见,热带中东太平洋和热带北大西洋SST异常不明显,SST距平基本在-0.5~0.5℃,这两个区域的对流活动异常也不明显,即海气相互作用较弱。6月,印度洋东北部至西北太平洋副热带地区(10°~20°N、90°~160°E)对流活跃,西北太平洋中纬度地区(30°~40°N、120°~180°E)对流受到抑制(图 11a),有利于副高北跳偏早;7月,印度洋—太平洋地区的对流活动与6月相似,但西北太平洋副热带地区的对流明显加强并北扩接近30°N,在西北太平洋中纬度地区(30°~45°N、120°~180°E)形成较强的下沉运动(图 11b),有利于副高异常偏北;而8月,印度洋—太平洋地区的对流活动发生明显的转变,西北太平洋副热带地区的对流明显减弱,西北太平洋中纬度地区OLR正距平也减弱(图 11c),不利于副高继续维持异常偏北。

图 11 2025年夏季逐月SST距平场(填色)和OLR距平场(等值线;-50~50 W·m-2,间隔为20 W·m-2)(a)6月,(b)7月,(c)8月 Fig. 11 Monthly sea surface temperature anomalies (colored) and OLR anomalies (contour; -50 W·m-2 to 50 W·m-2, interval 20 W·m-2) in (a) June, (b) July and (c) August 2025

印太地区对流活动的季节内异常变化与热带季节内振荡(MJO)活动密切相关(图 12a)。监测显示,6月MJO总体不活跃,月初在西太平洋活动(第6~7位相);7月MJO较活跃,主要在海洋性大陆至西太平洋区域活动(第4~7位相),且活动日数高达27 d,超过气候平均值(13 d)14 d,和2018年并列为1979年以来历史第三位,仅次于2014年(29 d)和1994年(28 d)(图 12a12b)。MJO在海洋性大陆至西太平洋区域活跃,有利于西北太平洋副热带地区热带气旋生成,7月共有7个台风生成和1个热带低压活动,进而导致副高位置异常偏北。8月MJO主要在非洲至印度洋区域活动(第1~3位相),活动日数达23 d,超过气候平均值(14 d)9 d。MJO在第1~3位相活跃,有利于副高的加强、西伸。因此,MJO活动异常是导致2025年夏季副高季节内异常变化的一个重要原因。

图 12 (a) 2025年5月25日至9月5日MJO指数位相图,(b)1979—2025年MJO7月处于第4~7位相的日数及其气候平均值、8月处于第1~3位相的日数及其气候平均值 Fig. 12 (a) MJO phase diagram from 25 May to 5 September 2025, (b) the number of days in MJO phases 4-7 in July and the climatological mean, and the number of days in MJO phases 1-3 in August and the climatological mean from 1979 to 2025
4 结论和讨论

2025年夏季,中国平均气温与2024年夏季并列为1961年以来历史同期最高,平均高温日数为历史同期第二多;全国平均降水量接近常年同期,旱涝分布有明显的空间差异,中东部地区降水总体呈“南北多、中间少”分布,主要多雨带位于北方,华北中北部、内蒙古中南部、陕西北部等地降水较常年同期偏多5成至2倍,北京和内蒙古降水量均为1961年以来历史同期最多。“七下八上”期间北方汛情灾情重,北京密云、甘肃兰州等地灾情极为严重。东部雨季进程总体表现出前期偏晚、后期偏早,华北雨季开始之早、雨季之长、降水量之多均为历史之最。

2025年夏季,对流层高层南亚高压偏强、东部脊点偏东、北界偏北,西风急流东段位置明显偏北,对流层中层欧亚中高纬整体呈“两槽一脊”的分布型,环流经向度较小,东北冷涡阶段性活跃。副高偏强、偏西,6—8月脊线分别较常年偏北2.4、7.2和0.6个纬度,其中7月偏北显著,为1961年以来最北。异常偏北的副高和明显偏强的东亚夏季风,有利于水汽向中国北方地区输送,与弱冷空气辐合,导致主雨带位于中国北方地区,中心位于华北北部至河套地区。此外,西北太平洋及南海台风生成数量多、登陆数略偏多,导致广东和江南东部沿海台风雨涝严重。夏季北方多雨的直接原因是副高偏北,而对流层高层南亚高压和西风急流偏北,以及对流层低层MJO阶段性东传至海洋性大陆至西太平洋区域,是副高偏北的主要原因。

此外,夏季东亚大气环流季节内的明显变化引起了降水空间分布的变化。6月,东北冷涡活动频繁,与偏强、偏北的副高相配合,导致江淮流域入梅偏早、梅雨持续性强,梅雨区降水显著偏多。东北冷涡活动的异常主要与春末夏初NAT正位相增强有关。7月,MJO东传,长时间活动在海洋性大陆至西太平洋区域,促使西北太平洋台风异常活跃、副高异常偏北,导致主雨带位于华北北部至河套地区。8月,MJO在非洲至印度洋区域活动,有利于副高加强、西伸和南落,导致长江流域以北大范围降水偏多。

ENSO是全球季节到年际尺度气候异常的显著信号,也是中国汛期气候异常重要的可预报性来源。2024年5月ENSO进入中性位相,12月至2025年1月转入拉尼娜状态,2月开始再次转入中性状态,3—8月Nino3.4指数位于-0.15~0.12℃,为近10年来最弱的ENSO信号;此外热带北大西洋春夏季海温异常不显著,导致2025年夏季热带中东太平洋和热带北大西洋的海气相互作用较弱。但2025年海温的年代际信号相对较强,西太平洋年代际振荡(PDO)和大西洋年代际振荡(AMO)分别处于较强的负位相和正位相,研究表明二者协同容易导致东亚夏季风偏强、中国北方降水偏多(Yang et al, 2017; Sun et al, 2017)。即2025年夏季中国北方降水异常偏多是多尺度、多因子协同影响所致。此外,从东亚夏季风环流异常特征、中国夏季降水异常分布、ENSO演变等对比发现,2025年与2012年、2018年较为相似。由于篇幅有限,2025年夏季降水异常的前兆信号和客观预测方法评估将在另文分析。

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