重庆市一次特强区域性高温天气过程诊断
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第 ３７卷 第 ５期 ２０１９年 １０月
干 旱 气 象
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｉｄＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．５ Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１９
吴 遥，唐红玉，蒋兴文，等．重庆市一次特强区域性高温天气过程诊断 ［Ｊ］．干旱气 象，２０１９，３７（５）：８１７－８２６，［ＷＵ Ｙａｏ，ＴＡＮＧ Ｈｏｎｇｙｕ， ＪＩＡＮＧＸｉｎｇｗｅｎ，ｅｔａｌ．ＤｉａｇｎｏｓｉｓｏｆａＲｅｇｉｏｎａｌＳｅｖｅｒｅｌｙＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＷｅａｔｈｅｒＰｒｏｃｅｓｓｉｎＣｈｏｎｇｑｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｉｄＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，２０１９，３７ （５）：８１７－８２６］，ＤＯＩ：１０．１１７５５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－７６３９（２０１９）－０５－０８１７
随着对高温天气关注度的递增，关于高温天气 过程的机理研究成果颇丰。高温天气发生时，常伴 随着大气环流系统的异常变化，特别是南亚高压和 西太平洋副热带高压（简称“副高”），南亚高压强度 偏强、面积偏大、东脊点偏东，副高强度偏强、面积偏 大、西 伸 脊 点 偏 西，均 与 我 国 高 温 天 气 关 系 密 切［５－１１］。然而，不同地区高温的时空特征和影响系 统及影响程度差异较大。如大陆变性高压是影响中
一直以来高温是以日最高气温达到 ３５℃及以 上为主要依据，但也有基于高温日数采用百分位数 和炎热指数等方法辩识［２５－２８］，这些指标虽能很好地 刻画高温对人体健康等的影响，但对区域性高温描 述有所欠缺。因此，有必要从区域性角度来探讨高 温过程期 间 环 流 系 统 的 异 常 特 征。 另 外，ＥＮＳＯ事 件的出现、发展和衰弱对大气环流（如副高）具有很 大影响，进而导致我国高温、干旱、洪涝等灾害的发 生发展［２９－３１］。然而 ２０１７年 Ｎｉｏ３．４指数表现为正 常（ＥＮＳＯ正常年），因此，开展无明显外强迫年份的 高温过程期间大气环流特征及其大气内部波动研究 尤为重要。为此，本文采用融合了百分位数法及高 温影响范围的 中 华 人 民 共 和 国 气 象 行 业 标 准 （ＱＸ／ Ｔ２２８—２０１４）来辨识 ２０１７年 ７月 １６日至 ８月 ７日 重庆市的高温过程。在此基础上，对此次 ＥＮＳＯ正 常年份下高温过程期间大气环流异常特征及其大气 内部波动进行诊断分析，以期从区域性高温过程出 发，为高温过程短期气候预测提供更加科学的研判 依据。
引 言
２１世纪以来，在全球气候变暖背景下极端天气 气候事件越发 频 繁 ［１－２］，经 济 发 展 和 生 命 财 产 安 全 等面临的挑战日益剧增。高温作为常见的气象灾害 备受关注，它不仅会增加人群的发病率，威胁人体健 康，而且极易导致气象干旱，对农业生产影响巨大， 严重时会造成农作物减产甚至绝收，长时间的高温 天气还会增 加 森 林 火 灾 的 发 生 率 ［３－４］。 因 此，深 入 开展高温天气过程机理研究对防灾减灾意义重大。
重庆市一次特强区域性高温天气过程诊断
吴 遥１，唐 红 玉１，蒋 兴 文２，向 波１
（１．重庆市气候中心，重庆 ４０１１４７；２．中国气象局成都高原气象研究所， 高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室，四川 成都 ６１００７２）
摘 要：２０１７年 ７月 １６日至 ８月 ７日重庆市出现 １９６８年以来最强的一次区域性高温天气过程。利 用重庆市 ３４个站点逐日气象观测资料、ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ逐日再分析资料以及国家气候中心副高特征指 数资料等，对此次区域性高温过程的环流特征、可能的大气内部扰动机制进行诊断分析。结果表明： 对流层低层水汽输送偏弱，中层副热带高压持续偏强、偏西，高层西风带偏弱、偏北，冷空气活动次数 少且偏弱以及南亚高压偏强促使副高西进北抬，这种异常的环流形势引发了此次区域性高温天气过 程。与历史上较为突出的区域性高温过程相比，此次高温过程期间中高纬度地区对流层中高层环流 较为平直，无明显的槽脊发展，低纬热带至中纬度地区位势高度一致性偏高。重庆及周边地区水汽收 支仍为水汽输入，但较常年明显偏弱，且散度场上表现为辐散，较常年辐合值明显偏强。可见，重庆地 区长时间处于水汽输送偏少、下沉气流偏强的环流形势控制下，从而形成高温少雨天气。 关键词：区域性高温；环流诊断；副高；重庆市 文章编号：１００６－７６３９（２０１９）０５－０８１７－１０ ＤＯＩ：１０．１１７５５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－７６３９（２０１９）－０５－０８１７ 中图分类号：Ｐ４５８．３ 文献标志码：Ａ
８１８
干 旱 气 象
３７卷
谷纵横，地面散热困难，素有“火炉”之称，高温天气 时常发生。研究表明，副高的异常偏强、偏西是导致 ２００６年川渝 高 温 天 气 过 程 的 主 要 原 因［１９－２１］，副 高 的异常波动往往与菲律宾对流活动和青藏高原凝结 潜热密切相关［２２－２４］。然而，高温过程的复杂性使得 不同指数对其反应的灵敏度不同，为深入揭示重庆 地区高温天气形成原因，还需对典型区域性高温过 程进行更准确、细致的判识和分析。
国东部 城 市 地 区 危 害 性 高 温 的 又 一 重 要 环 流 系 统［１２］；东亚夏季风和西风带急流与中国东部及南方 高温天气存在密切联系，而西风带冷空气活动和南 方暖湿气流带来的降水强弱间接影响着高温天气出 现的概率［１３－１４］。因此，诊断不同地区高温天气过程 的关键影响系统至关重要。外强迫信号的改变通过 引导大气内部系统异常变化，进而对高温发生、强度 等产生影响，其中印度洋海盆一致性增温、北大西洋 海温 异 常 等 与 中 国 南 方 高 温 强 度 有 很 高 的 联 系［１５－１６］。此外，人类活动也间接增加了高温天气出 现 的 概 率，其 中 城 市 化 进 程 的 加 快 占 重 要 地 位［１７－１８］。因此，有必要开展不同区域的高温过程特 征及其关键影响系统或外强迫信号等研究，以期为 高温天气预报预测提供更为准确的研判。
重庆市地处青藏高原ห้องสมุดไป่ตู้长江中下游平原的过渡 地带，境 内 地 形 起 伏 大 （西、北 部 与 四 川 盆 地 接 壤， 东北部与秦岭、大巴山地相连，南依云贵高原），河
收稿日期：２０１８－０８－１７；改回日期：２０１８－０９－２６ 基金项目：重庆灾害性气候事件客观预测技术研究（ＹＢＧＪＸＭ（２０１８）０５－０４）、四川省应用基础研究计划项目（２０１８ＪＹ００３０）和重庆市青年
基金（ＱＮＪＪ－２０１８０２）共同资助 作者简介：吴遥，男，工程师，主要从事气候诊断预测和区域气候模式研究．Ｅ－ｍａｉｌ：４７２３４７９３５＠ｑｑ．ｃｏｍ。 通信作者：唐红玉（１９６７— ），女，正研级高级工程师，主要从事短期气候诊断预测业务和研究工作．Ｅ－ｍａｉｌ：７８２３７８２８５＠ｑｑ．ｃｏｍ。
干 旱 气 象
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｉｄＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．５ Ｏｃｔｏｂｅｒ，２０１９
吴 遥，唐红玉，蒋兴文，等．重庆市一次特强区域性高温天气过程诊断 ［Ｊ］．干旱气 象，２０１９，３７（５）：８１７－８２６，［ＷＵ Ｙａｏ，ＴＡＮＧ Ｈｏｎｇｙｕ， ＪＩＡＮＧＸｉｎｇｗｅｎ，ｅｔａｌ．ＤｉａｇｎｏｓｉｓｏｆａＲｅｇｉｏｎａｌＳｅｖｅｒｅｌｙＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＷｅａｔｈｅｒＰｒｏｃｅｓｓｉｎＣｈｏｎｇｑｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｉｄＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，２０１９，３７ （５）：８１７－８２６］，ＤＯＩ：１０．１１７５５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－７６３９（２０１９）－０５－０８１７
随着对高温天气关注度的递增，关于高温天气 过程的机理研究成果颇丰。高温天气发生时，常伴 随着大气环流系统的异常变化，特别是南亚高压和 西太平洋副热带高压（简称“副高”），南亚高压强度 偏强、面积偏大、东脊点偏东，副高强度偏强、面积偏 大、西 伸 脊 点 偏 西，均 与 我 国 高 温 天 气 关 系 密 切［５－１１］。然而，不同地区高温的时空特征和影响系 统及影响程度差异较大。如大陆变性高压是影响中
一直以来高温是以日最高气温达到 ３５℃及以 上为主要依据，但也有基于高温日数采用百分位数 和炎热指数等方法辩识［２５－２８］，这些指标虽能很好地 刻画高温对人体健康等的影响，但对区域性高温描 述有所欠缺。因此，有必要从区域性角度来探讨高 温过程期 间 环 流 系 统 的 异 常 特 征。 另 外，ＥＮＳＯ事 件的出现、发展和衰弱对大气环流（如副高）具有很 大影响，进而导致我国高温、干旱、洪涝等灾害的发 生发展［２９－３１］。然而 ２０１７年 Ｎｉｏ３．４指数表现为正 常（ＥＮＳＯ正常年），因此，开展无明显外强迫年份的 高温过程期间大气环流特征及其大气内部波动研究 尤为重要。为此，本文采用融合了百分位数法及高 温影响范围的 中 华 人 民 共 和 国 气 象 行 业 标 准 （ＱＸ／ Ｔ２２８—２０１４）来辨识 ２０１７年 ７月 １６日至 ８月 ７日 重庆市的高温过程。在此基础上，对此次 ＥＮＳＯ正 常年份下高温过程期间大气环流异常特征及其大气 内部波动进行诊断分析，以期从区域性高温过程出 发，为高温过程短期气候预测提供更加科学的研判 依据。
引 言
２１世纪以来，在全球气候变暖背景下极端天气 气候事件越发 频 繁 ［１－２］，经 济 发 展 和 生 命 财 产 安 全 等面临的挑战日益剧增。高温作为常见的气象灾害 备受关注，它不仅会增加人群的发病率，威胁人体健 康，而且极易导致气象干旱，对农业生产影响巨大， 严重时会造成农作物减产甚至绝收，长时间的高温 天气还会增 加 森 林 火 灾 的 发 生 率 ［３－４］。 因 此，深 入 开展高温天气过程机理研究对防灾减灾意义重大。
重庆市一次特强区域性高温天气过程诊断
吴 遥１，唐 红 玉１，蒋 兴 文２，向 波１
（１．重庆市气候中心，重庆 ４０１１４７；２．中国气象局成都高原气象研究所， 高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室，四川 成都 ６１００７２）
摘 要：２０１７年 ７月 １６日至 ８月 ７日重庆市出现 １９６８年以来最强的一次区域性高温天气过程。利 用重庆市 ３４个站点逐日气象观测资料、ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ逐日再分析资料以及国家气候中心副高特征指 数资料等，对此次区域性高温过程的环流特征、可能的大气内部扰动机制进行诊断分析。结果表明： 对流层低层水汽输送偏弱，中层副热带高压持续偏强、偏西，高层西风带偏弱、偏北，冷空气活动次数 少且偏弱以及南亚高压偏强促使副高西进北抬，这种异常的环流形势引发了此次区域性高温天气过 程。与历史上较为突出的区域性高温过程相比，此次高温过程期间中高纬度地区对流层中高层环流 较为平直，无明显的槽脊发展，低纬热带至中纬度地区位势高度一致性偏高。重庆及周边地区水汽收 支仍为水汽输入，但较常年明显偏弱，且散度场上表现为辐散，较常年辐合值明显偏强。可见，重庆地 区长时间处于水汽输送偏少、下沉气流偏强的环流形势控制下，从而形成高温少雨天气。 关键词：区域性高温；环流诊断；副高；重庆市 文章编号：１００６－７６３９（２０１９）０５－０８１７－１０ ＤＯＩ：１０．１１７５５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－７６３９（２０１９）－０５－０８１７ 中图分类号：Ｐ４５８．３ 文献标志码：Ａ
８１８
干 旱 气 象
３７卷
谷纵横，地面散热困难，素有“火炉”之称，高温天气 时常发生。研究表明，副高的异常偏强、偏西是导致 ２００６年川渝 高 温 天 气 过 程 的 主 要 原 因［１９－２１］，副 高 的异常波动往往与菲律宾对流活动和青藏高原凝结 潜热密切相关［２２－２４］。然而，高温过程的复杂性使得 不同指数对其反应的灵敏度不同，为深入揭示重庆 地区高温天气形成原因，还需对典型区域性高温过 程进行更准确、细致的判识和分析。
国东部 城 市 地 区 危 害 性 高 温 的 又 一 重 要 环 流 系 统［１２］；东亚夏季风和西风带急流与中国东部及南方 高温天气存在密切联系，而西风带冷空气活动和南 方暖湿气流带来的降水强弱间接影响着高温天气出 现的概率［１３－１４］。因此，诊断不同地区高温天气过程 的关键影响系统至关重要。外强迫信号的改变通过 引导大气内部系统异常变化，进而对高温发生、强度 等产生影响，其中印度洋海盆一致性增温、北大西洋 海温 异 常 等 与 中 国 南 方 高 温 强 度 有 很 高 的 联 系［１５－１６］。此外，人类活动也间接增加了高温天气出 现 的 概 率，其 中 城 市 化 进 程 的 加 快 占 重 要 地 位［１７－１８］。因此，有必要开展不同区域的高温过程特 征及其关键影响系统或外强迫信号等研究，以期为 高温天气预报预测提供更为准确的研判。
重庆市地处青藏高原ห้องสมุดไป่ตู้长江中下游平原的过渡 地带，境 内 地 形 起 伏 大 （西、北 部 与 四 川 盆 地 接 壤， 东北部与秦岭、大巴山地相连，南依云贵高原），河
收稿日期：２０１８－０８－１７；改回日期：２０１８－０９－２６ 基金项目：重庆灾害性气候事件客观预测技术研究（ＹＢＧＪＸＭ（２０１８）０５－０４）、四川省应用基础研究计划项目（２０１８ＪＹ００３０）和重庆市青年
基金（ＱＮＪＪ－２０１８０２）共同资助 作者简介：吴遥，男，工程师，主要从事气候诊断预测和区域气候模式研究．Ｅ－ｍａｉｌ：４７２３４７９３５＠ｑｑ．ｃｏｍ。 通信作者：唐红玉（１９６７— ），女，正研级高级工程师，主要从事短期气候诊断预测业务和研究工作．Ｅ－ｍａｉｌ：７８２３７８２８５＠ｑｑ．ｃｏｍ。