14 高温天气特征与预报

第十四章高温天气特征与预报

14.1 概述

地球上由于纬度不同，对太阳辐射吸收的热量不同而形成不同的温度带，即热带、温带和寒带。赤道附近的热带，全年太阳都以接近垂直的角度入射，地面获得的辐射热最多。但是，由于赤道附近气压相对较低，出现云层的机会较多，几乎每天都要下雨，除了云层反射阳光外，水分蒸发吸收的潜热和空气对流使近地层的空气温度下降，因而赤道地区的气温并不是最高的。从赤道附近的气温记录可以知道，那里的最高气温很少超过35℃。超过50℃的高温记录差不多都是出现在纬度20～35ºN热带与温带之间的副热带，特别是受副热带高压控制的陆地区域（谢德寿，1994，谈建国，2009）。由于副热带高压控制区盛行下沉气流，干燥少雨多晴天。虽然阳光入射角度没有赤道地区高，但很少有云层反射，因而实际到达地面的太阳辐射量却是最多的。副热带陆地大都处于干旱或半干旱带，地面上没有多少水分，热容量比较小，因水分蒸发吸收的潜热也较少。因此，太阳一晒气温就会迅速上升，尤其是一些低海拔的谷地和盆地，容易积聚热量不易散发，成为世界上最热的地方。

迄今有正式气象记录的世界极端最高气温出现在非洲撒哈拉大沙漠的北部，曾达57.8℃。中国最热的地方在吐鲁番的火焰山下，1975年7月13日吐鲁番附近机场曾测得49.6℃的高温。吐鲁番一年中最高气温超过35℃的天数为98.4天，超过40℃的天数为38.2天。吐鲁番的夏季炎热是因为地处沙漠和戈壁地区，年降水量只有16毫米，春夏升温很快，盆地中心的艾丁湖海拔又低于海平面154米，热量不易散发所致。

内蒙古地处我国北方内陆高原，远离海洋，属于温带大陆性干旱半干旱气候，夏季受大陆暖高压或西伸的强大副热带高压控制时，天气晴好，太阳光照极强。由于地表水分少，不能起到水分蒸发耗热降温的作用，加上太阳辐射增温，气温迅速上升而形成高温天气。高温天气表现为日最高气温高、日最低气温较低、昼夜温差大、相对湿度小等特征。由于内蒙古高原海拔较高，高温天气的严重程度不及我国新疆、长江流域及南方各省市，相对高温天气出现日数少，高温灾害较轻。但在盛夏季节，内蒙古中西部地区高温天气经常出现，尤其是阿拉善盟的沙漠地域高温天气出现频率很高，是我国高温中心之一。

由高温天气引起的一种重要农业灾害是干热风，干热风是小麦生育后期经常遇到的气象生理病害。麦株的芒、穗、叶片和茎秆等部位均可受害。从顶端到基部失水后青枯变白或叶片卷缩萎凋，颖壳变为白色或灰白色，籽粒干瘪，千粒重下降，影响小麦的产量和质量。小麦干热风害无论是南方还是北方，无论是春麦区还是冬麦区经常发生。内蒙古春麦区6月20日～7月25日小麦进入抽穗至成熟期，遇有高温、低湿并伴有一定风力三种气象因子综合作用是发生干热风害的主要原因。在此阶段，遇有2～5天的气温高于32℃，相对湿度低于30%，风速每秒大于2～3m的天气时，小麦蒸发量大，体内水分失衡，籽粒灌浆受抑或不能灌浆，造成小麦提早枯熟（吴鸿宾，1990，沈建国，2008）。

近年来，在全球气候变暖和城市化建设形成的城市热岛效应的推波助澜下，高温天气灾害的影响日趋严重。高温天气危害人体健康，影响人类的正常生活和工作；影响交通安全和城市供水供电安全；影响粮食生产和生态环境；引发森林草原火灾等。高温天气灾害影响到经济社会发展的多个方面。因此，对高温天气的预报预警工作越来越受到全社会的重视。

14.2 定义标准

世界气象组织建议高温热浪（酷暑）的标准为：日最高气温高于32℃，且持续3天以上。

荷兰皇家气象研究所定为：日最高气温高于25℃且持续5天以上，其中至少有3天最高气温高于30℃（Huynen，2001）。美国国家天气局、加拿大、以色列等国家气象部门依据综合考虑了气温和相对湿度对人体影响的热指数发布高温警报，当白天热指数预计连续两天有3小时超过40.5℃或者热指数预计在任一时间超过46.5℃，发布高温警报（Kalkstein，1997）。

我国根据气候和环境特点，将每日极端最高气温分为三个等级：高温≥35℃，危害性高温≥37℃，强危害性高温≥40℃。每个站连续出现3天≥35℃高温或连续2天出现≥35℃并一天≥37℃定义为一次高温过程，连续出现8天≥35℃或连续3天≥37℃高温定义为强高温过程（张尚印，2004）。由于近年来高温热浪（酷暑）天气的频繁出现，高温带来的灾害日益严重。为此，中国气象局针对高温天气的防御，特别制定了高温预警信号，分为黄色、橙色、红色三个级别。

高温黄色预警信号：连续三天日最高气温将在35℃以上。

高温橙色预警信号：24小时内最高气温将升至37℃以上。

高温红色预警信号：24小时内最高气温将升至40℃以上。

虽然各个国家和机构对高温热浪（酷暑）的定义不尽相同，但有两点基本为大家所认可，首先高温热浪（酷暑）是气温异常偏高或为高温闷热，同时这种高温闷热天气要持续一段时间。

干热风的气象指标

日最高气温≥32℃，14时相对湿度≤30%，风速≥2m·s-1，为春小麦干热风轻型指标；日最高气温≥34℃，14时相对湿度≤25%，风速≥3m·s-1，为重型干热风指标。

干热风天气过程指标

重过程：连续出现≥2天重干热风日，或两个重干热风日间隔一天，为一次重干热风过程；

轻过程：①除重干热风过程包括的轻干热风日以外，凡连续出现≥2天轻干热风日，为一次轻干热风过程。②连续两天一重、一轻干热风日，或出现一天重干热风日，也为一次轻干热风过程。

干热风年型

重年型：①一年中有两次重干热风过程，或一轻一重、或四次以上轻过程，均为重干热风年型；②一次过程中，重干热风日连续大于4天，或轻干热风日连续多于7天，也为重干热风年型。

轻年型：①一年内有两次以上轻干热风过程，或轻干热风日连续4天以上；②一年内有一次重干热风过程。

14.3 气候特征

内蒙古地处我国北方，地处内陆高原，远离海洋，属于温带大陆性干旱半干旱气候，夏季受大陆暖高压或西伸的强大副热带高压控制时，天气晴好，太阳光照极强。由于地表水分少，不能起到水分蒸发耗热降温的作用，加上太阳辐射增温，气温迅速上升而形成高温天气。高温天气表现为日最高气温高、日最低气温较低、昼夜温差大、相对湿度小等特征。内蒙古西部阿拉善盟的沙漠地域高温天气出现频率很高，阴山山脉和大小兴安岭海拔较高的地区高温天气出现频率低。在夏季，内蒙古大部地区是我国最为凉爽的地区，但内蒙古西部的阿拉善盟是我国的高温中心之一。

14.3.1 地域分布特征