作者简介 张绍会(1991—),男,河南濮阳人,助理工程师,主要从事温室气体观测和气候变化研究。
收稿日期 2022-01-12The Analysis of The Abnormal Characteristics in Plum Rain Season in Zhoushan Region under Climate Anomalies ZHANG Shaohui et al(Zhoushan Mete-orological Bureau of China Meteorological Administration, Zhoushan, Zhejiang 316021) Abstract Used the NCEP reanalysis data to be focused on the changes of atmospheric circulation situation in Zhoushan area in 2020 and 2021, and drew the following conclusions: (1) In 2020, the global climate was in the influence of the central-type El Niño event, the subtropical anticyclone was generally weak, at the same time, the long-standing warm core anticyclone in Siberia, with the northeast china cold vortex, made the cold front got enough power to resist the subtropical anticyclone,it made the rain belt be difficult to move, causing the Meiyu belt to hover in the middle and lower reaches of Yangtze River and East China. The Tropical Cyclone Amphan (super typhoon Amphan) in the Bay of Bengal, took the water vapor to the South China Sea, so that it accelerated Onset of SCS Monsoon in the South China Sea. (2) In 2021, the global climate was under the influence of the La Niña event, the prophase of subtropical anticyclone was vigorous, in the same year, the cold front in the middle and high latitudes in Siberia was relatively weak,it could not compete with the subtropical anticyclone, which was a reason for the unusal plum rain season in this year, the anaphase of subtropical anticyclone was failed to western Pacific Ocean quickly, that made the Meiyu belt to be impacted on Zhoushan.
Key words Plum rain season; Subtropical anticyclone; Central-type El Niño events; La Niña events
气候异常下舟山地区梅雨期降水特征浅析
张绍会,徐哲永,吴姗姗,孙 楠
浙江省舟山市气象局,浙江舟山 316021
摘要 利用NCEP等再分析资料,着重分析了2020年和2021年舟山地区大气环流形势的变化,得出以下结论:(1)2020年,全球受中部型厄尔尼诺事件的影响,副高总体偏弱,同时,西伯利亚长期存在的暖高压配合东北冷涡,使得北方的冷空气获得了足够抗衡副高推动雨带北移的能量,使副高难以在我国近海北抬,进而造成梅雨带在长江中下游地区和华东地区徘徊。孟加拉湾海域的特强气旋风暴“安攀”(超强台风级),驱动水汽通过其气旋性结构进入(逆时针旋转)其南侧形成西南风,获得足够多的动量和能量,使得西南风携带大量水汽涌入南海,加速了南海季风暴发。(2)2021年全球受弱的拉尼娜事件的影响,副高前期发展旺盛,同年西伯利亚中高纬度冷空气比较弱,无法与副高分庭抗礼,是造成2021年入梅早、出梅早,降水略超过常年的一个原因。后期副高迅速衰退到西太平洋,使得雨带在北方冷空气南下侵入,再次对舟山产生影响,产生了“倒黄梅”的降水现象。
关键词 梅雨期;副高;中部厄尔尼诺事件;拉尼娜现象
中图分类号:P461 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2022)05–0153–04
随着全球变暖的加剧及其带来的大气环境场的改变,导致全球各地的气候异常事件频发。舟山作为海陆交界地区,较其他地区更能体现这种灾害天气对局地的影响,进而给该地区的渔农业发展带来不小的潜在危害。2019年,舟山地区降水量为1 818.5 mm,较常年偏多49%,为历年之最,其中定海地区降水量在2 114.7 mm,刷新了历史纪录。自1949年以来,舟山地区登陆的台风有5个,2019年台风“米娜”是1949年以来10月份唯一登陆舟山的台风。2021年台风“烟花”也是新中国成立以来7月份登陆舟山地区影响最强的台风。而在全球气候异常的大背景下,近3年就有2个台风登陆舟山,可见舟山地区的气候特征也在发生变化[1]。IPCC AR6指出,人类活动造成气候变化已影响到全球每个区域的许多极端天气气候事件,随着未来全球变暖的进一步加剧,其对ENSO现象的影响,预估强降水、农业生态干旱以及极端风暴(如强台风)的强度和频率也会增加[2-3];而在此全球气候环境下,加强对灾害年份的气候环流影响的分析和理解,有助于在
未来应对相类似的极端天气中掌握主
动权,尽最大努力减少极端天气发生对
舟山地区发展的经济损失。
1 概况
2020年5月29日—7月18日,舟山
梅雨期持续时间打破了有历史纪录以
来的第二历时长。此次梅雨季入梅时间
早,持续时间长,且雨量大,出梅时间
迟;2021年6月10日—7月5日,舟山梅
雨季时长较接近常年,但后期8月10—
20日,经历了1次“倒黄梅”的降水活
动,同时这2次梅雨活动还伴随较为强
烈的雷电活动。其中,以4个国家基准
站为参考标准。
舟山市较常年各县(区)梅雨量(图
1)出现巨大浮动,尤其2020年的梅雨
量是2021年的1.14倍,较常年偏多1.9
倍。并且在近2年降水分布的时空特点
上,舟山地区出现较为明显的旱涝分明
的极端性。在2020年冬季至2021年春
季,据不完全资料显示,舟山市水库蓄
水量不足35%,其中,有连续超过25 d
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舟山地区出现无降水。
a
b
梅雨期降水量/m m
梅雨量与常年梅雨量百分比/%
图1 2020和2021年国家站梅雨量(a);2020和2021年国家站梅雨量与常年梅雨量百分比(b)
2 大气环流形势
2020年4月前后,赤道中东太平洋海温由偏高转为偏低(图2a ),间接造成2020年副高持续性的偏北偏强;同时,北方冷空气持续南下,也为梅雨带在华东地区的摇摆提供了有利的环流形势;同年南海季风的提前暴发,为连续性的
大规模降水创造了便利条件。2021年,由于副高强度前期较强;同年欧亚中高纬以纬向环流为主,冷空气活动总体偏弱。这也是造成梅雨带前期位置移动迅速的原因之一,不同于2020年梅雨带在南方持续徘徊,2021年梅雨带提前北
跳至华北和华中地区而得以提前结束。
a
b
图2 2020年热带中东太平洋表面海温前后变化(a)和2021年热带中东太平洋表面海温前后变化(b)
根据国家气候中心监测结果显示(图3),自2019年年末至2020年4月,赤道中东太平洋进入并持续维持厄尔尼诺状态,连续5个月Niño 3.4指数的滑动平均值分别为0.6、0.5、0.5、0.5℃,若按照相关的判断标准,此次已经正式形成了1次弱厄尔尼诺事件[4]。而从2020
年下半年开始,热带中东太平洋水温持续下降,正式宣告拉尼娜的到来,并且持续时间一直到2021年5月才得以结束(图2b )。副高在前期发展强盛,是造成2021年梅雨季入梅早、出梅早、降水偏少的原因之一,同时,后期台风“烟花”在舟山海域移动速度缓慢,也间接说明作为引导气流的副高此时衰退得比较厉害。
在2020年厄尔尼诺事件中,热带大气环流对海温的响应主要体现为中
部型厄尔尼诺的影响特征,即大气异常
上升运动主要集中在中西太平洋,春季以来,西太平洋副热带高压强度偏强、位置偏西,江南西南部
2022年入梅出梅时间表至华南西部、青藏高原大部降水偏多。若从长期的气候环境变化考虑,全球气候持续性的增暖和变暖是导致极端天气事件频发的重要因素[5-6]。
2020年和2021年舟山地区入梅都较往年明显提前,虽然这是冬夏季环流系统季节性调整和转变提前的结果,但东亚大气环流的季节转换,均表现出了一种非常不稳定状态[7-8],尤其是2020年秋末至2021年春初,舟山乃至整个浙江地区经历了较为明显的干旱时段。陶诗言等[9]指出,东亚梅雨的开始和结束与亚洲上空南支西风急流的2次北跳过程密切相关。急流轴位置的变化和副高的变化具有良好的一致性,高层西风急流的北抬有利于中层副高的北跳。
副高阶段性地北跳与我国东部地区的雨季和多雨带位置直接相关。气候态下,从初夏到盛夏副高有2次明显的季节性北跳。第一次北跳东亚夏季风推进到长江流域,长江中下游地区入梅,
第二次北跳东亚夏季风推进到华北,梅雨结束[10-12]。《梅雨监测业务规定》中也指出了梅雨期副高脊线活动范围,江南区南界≥18°N 、北界<25°N ,即脊线≥18°N 时有利于江南区入梅,而脊线在18°~25°N 这个范围内,有利于江南区梅雨的维持。多平均的副高脊线在
6月8日(7月8日)越过18°N (25°N ),江南区平均的入(出)梅时间也正好是6
年份
温度/℃
海温指数的滑动平均值是指本月及上月和下月海温指数值的平均值
图3 逐月Ni ño 3.4指数和3个月滑动平均指数演变
月8日(7月8日)。但从近2年的分析可见(图4),588线的西伸范围远强于气候平均的588线,副高脊线迅速北跳,此时环流条件有利于江南区入梅。但是,2020年北方冷空气和副高势均力敌(图5a、5b),梅雨带在长江中下游地区来回摆动,长时间持续性的降水造成2020年梅雨期成为有记录以来的历史第二长。而在2021年北方环流以西风环流为主,冷空气的势力范围在河南和山东一带较强,能够西行南下至江浙一带的次数较少,不利于和副高分庭抗礼。因此,在2021年梅雨特点是来得早、去得也早,并且,后期在200 hPa南亚高压稳定盘踞在青藏高原和四川盆地附近(图5c),东北地区的西风槽发展旺盛,为8月份“倒黄梅”的发展提供了条件;同期副高衰退较快(图5d),使得北方冷空气能够长期维持在30°N~35°N 之间。
a
b
红为气候态中平均588线图4 2020年梅雨期588线位置(a);2021年梅雨期588线位置(b)图4 2020
年梅雨期588线位置(a);2021年梅雨期588线位置(b)
a b
c d
等值线为平均场,500 hPa环流场中红粗线为气候平均的588线
图5 2020年5月28日500 hPa高空环流图(a);2020年6月18日500 hPa高空环流(b);2021年8月10—20日200 hPa大气环流(c);2021年8月10—20日500 hPa大气环流(d)
在2020年的春夏交替季节,中高纬度的东西伯利亚地区的高空存在着一个生命力顽强的暖高压(图6),制造
了一系列创纪录的高温。这个暖高的
长期存在和东北冷涡一起支撑着西风
带,为西北风带的发展和维持提供了较
为稳定的大气环流场。北方长期存在
的暖高压,配合东北冷涡,使得北方的
冷空气获得了足够抗衡副高推动雨带
北移的能量,让副高难以在我国近海北
抬,进而造成梅雨带在长江中下游地区
和华东地区的徘徊。而在2021年8月下
旬,中高纬度存在着一个相类似的大气
环流形势,同期副高衰退较快,弱于常
年气候平均态中的588线(图5d),进而
造成雨带回落到华东地区,出现“倒黄
梅”的降水现象。
2020年出现超强梅雨降水的另外
一个原因是南海季风暴发偏早。相关
的环流资料显示,2020年5月的第4候
(17—19日)已经提前满足南海季风暴
发标准(常年的暴发标准是5月第5候)
[13],其中一个重要原因就是2020年孟
加拉湾海域百年不遇的特强气旋风暴
“安攀”(超强台风级)(图7),驱动水汽通
过其气旋性结构进入(逆时针旋转)其
南侧形成西南风,获得足够多的动量和
能量,使得西南风携带大量水汽涌入南
海,加速了南海季风暴发。南海季风暴
发后,来自印度洋的西南季风水汽往长
江中下游地区输送得到加强。
3 结束语
2019年末开始的弱厄尔尼诺现象
间接导致2020年5月底至6月上中旬
太平洋副热带高压位置偏北和偏强;中
高纬度径向环流发展,冷涡活跃,并在
一个稳定的暖高压配合下,冷空气向
长江中下游地区暴发的可能性偏强,
从而冷暖空气在长江中下游交汇,使
得2020年梅雨期的累计降水和持续时
间较往年有明显增加。同年,北印度洋
海温异常偏暖,并且特强气旋风暴“安
攀”所携带的水汽加速了其往南海地
区聚集,提前为南海季风暴发创造了
条件。2020年末持续发展到2021年的
拉尼娜现象,间接导致2021年入春后
副高表现得极其不稳定,忽强忽弱,比
如2021年梅雨期在7月5日结束,副高
西伸北展加强,较常年提前结束10 d,
而台风“烟花”时期,副高西退至西太
平洋,也间接造成“烟花”引导气流较
弱,在舟山地区停留时间达到3~5 d之
久;同年10月初,副高西伸发展仍能够
155
156
到达甘肃青海一带,副高引导的水汽向华北和华中地区输送明显偏强,也造成了河南和山东等地这次罕见持续性的强降水,都间接说明了副高在2021年
表现不稳定,时强时弱。
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责任编辑:
黄艳飞
图6 梅雨期500 hPa 环流形势(暖高压
)
图7 孟加拉湾超强台风”安攀”的大气环流形势
(上接第152页)
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责任编辑:黄艳飞
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