江阴2013年高温特征及成因分析

【摘要】：1资料和方法本文使用的资料为江阴站(58351)1957-2016年日资料、月资料、年资料等。气候平均值采用1981年-2000年30年平均值。历史极值采用1957年-2012年的数据。月形势场、速度场等来自NCEP再分析资料和其它数据集。2分析过程2.1 2013年高温实况和灾害2013年江阴市出现35度及以上高温50天,比历史次极值年1994年多出了17天。其中2013年37度及以上高温33天,40度及以上高温5天。高温主要出现在7月和8月。7月23日-8月18日连续27天出现高温。7月26日出现建站以来的最高气温39.6度,突破历史记录;8月6日最高气温达到41.3度,再次突破历史记录。2.2从形势场偏差场分析高温成因7月、8月是江阴高温发生的主要时段,高温形成的主要天气系统是副热带高压,不同的副高强度、位置、持续性造成夏季不同时段不同强度的高温天气。另外,中高纬度天气系统、青藏高压、低纬度对流系统、热带低压等,也会影响副热带高压的强度和位置。对比2013年、1999年的形势偏差场认为:副高强度和位置、内蒙到东北地区冷空气的强度,成正相关。2013年夏季高温时,副高强、冷空气也强;而1999年冷夏时,副高弱,冷空气也弱。2.3从物理量场分析高温成因降水少、云量少、日照多,使得太阳短波辐射增加。夜间的长波辐射虽然也增加,但是地面净能量仍然是正的收入。因此,晴朗天气,气温是累积增加的[文献2、3]。本文仅给出历年7月太阳短波辐射通量分布图和2013年7月太阳短波辐射通量分布图(图略)。可见,2013年太阳短波辐射比常年偏多约9%。2013年7月和8月,江阴降水量仅为常年的45.7%;雨日比常年少11天;日照是常年的1.32倍。低湿度低蒸发有利于气温升高[文献3]。2013年7月8月,相对湿度仅61%,比常年80%明显偏低;最小相对湿度为20%,突破同期历史极值26%。气块理论认为:干绝热上升导致气块降温,气块温度低于环境温度。而干绝热下沉导致气块升温,气块温度高于环境温度。不少文章分析认为,夏季高温区的下沉增温,对高温形成有重要作用[文献2、4]。从2013年7月850hpa垂直运动分布图看到(图略),负值区为上升运动区,正值区为下沉运动区。本地平均为弱下沉运动,数值在0～+0.01。2013年8月850hpa本地也为弱上升运动,数值约0～-0.02。不论月平均是上升还是下沉,气温都比常年明显偏高。因此认为,就月平均而言,700hpa、850hpa的下沉增温效应对高温的产生贡献不大。为减少降水的上升运动影响及潜热影响,对比了(表略)2013年炎夏7-8月间连续无雨日和1999年凉夏7-8月间连续无雨日发现,二者在850hpa均为下沉气流(图略),但速度不同。下沉速度大的,气温升高得慢。因此至少可以认为,下沉气流增温并不是气温升高的主要原因。此结论与文献[6]、[7]的结论类似。3主要结论利用江阴市气象观测站(58351)1957年-2016年的气象资料和NOAA的NCEP资料,分析了2013年7月、8月高温及其产生的原因,得到的主要结论如下:(1)2013年江阴站出现历史罕见高温。(2)2013年7月副热带高压比常年偏强,且稳定。中高纬度冷空气虽然偏强,但维持东西向稳定不南下。8月长江中下游地区副热带高压强度偏强,新疆东部到内蒙的冷空气偏弱。(3)对比2013年炎夏、1999年凉夏的偏差场认为:副高强度和位置、内蒙到东北地区冷空气的强度,成正相关。2013年炎夏时,副高强、冷空气也强;而1999年凉夏时,副高弱,冷空气也弱。(4)由于降水少、云量少、日照多,使得太阳短波辐射增加。(5)通过分析月平均垂直速度、对比炎夏和凉夏连续无雨日的垂直速度认为,下沉增温并不是气温升高的主要原因。