近64年长沙市高温热浪事件统计分析

为了增强对高温热浪事件的认识,给相关部门科学制定应急预案提供依据,本文利用逐日最高气温资料,依据高温热浪定义,对长沙市近64年来高温热浪事件进行统计分析。结果表明,1长沙市年均高温日30.6d,年均高温热浪2.16次。高温日、高温热浪事件集中在6—9月,且以7月出现最为频繁。2长沙市高温热浪事件发生频次和强度呈明显阶段性变化特征:20世纪50—60年代中期变化平稳或呈缓慢增多(增强)趋势,70—90年代末呈偏少(偏弱)趋势,21世纪以来呈偏多(偏强)趋势。3城市化造成的热岛效应在一定程度上加剧了高温热浪强度。     

杭州湾北岸一次极端高温过程分析

利用实时探空场和欧洲中心20:00细网格、NCEP再分析资料对2013年8月6—10日杭州湾北岸极端高温过程进行分析,结果表明:副高脊线稳定在30°N、高层有辐散气流、低层26℃暖气团处于强副高中心影响是持续40℃极端高温发生的大尺度环流背景。副高与南亚高压"相向而行",在垂直方向上产生深厚的次级环流圈,是2013年极端高温持续时间长、影响范围大的一个重要因素。极端高温的出现与空气异常干燥有密切关系,北方高层干空气南下叠加在中低层副高暖干气团之上,从高层到近地层受一致下沉气流的绝热压缩增温,以及低空暖平流输送的综合影响,是导致7—9日杭州湾北岸多地最高气温屡破记录的原因。经检验,极端高温期间,业务参考使用的4个主要数值模式对最高气温的预报,EC模式误差较小且稳定,绝对误差为1℃,而GFS、JMA和T639误差分别达3℃、4℃和5℃,应用时需订正,以上结果可供夏季高温预报参考。     

黄土高原山地城市延安的热岛效应

利用延安城市站与延长农村站1969—2008年气温资料,分析了热岛效应对延安气温的影响。结果表明:延安城市发展对年平均气温的影响可分为三个阶段,1992年以前,延安站温度未受影响,1993—2002年,城市影响较轻,年平均气温的热岛效应增温贡献率为38.1%,2003年以后,热岛效应明显,增温在1℃以上,与大城市的热岛增温接近。热岛效应增温对四季温度的影响基本一致,热岛效应增温与自然增温贡献率相等。城市热岛效应对最低气温的影响开始时间早,影响程度高,对年平均最高气温基本无影响。受热岛效应影响,不但提高了城市的温度同时也改变城市的增温率,使得城市气温增温率加大。     

宁波城市化进程对夏季极端气温和高温热浪的影响

利用浙江省沿海宁波鄞州站(城区)、台州洪家站(郊区)和宁波石浦站(海岛)1956-2018年夏季(6-8月)逐日最高、最低气温和1978-2017年宁波城市化进程参数资料,研究城市化进程与夏季极端气温及高温热浪之间的关系。结果表明:1)宁波城区夏季的最高、最低气温的增幅分别为0.306℃/10a、0.271℃/10a,台州郊区增幅与之接近,海岛增幅最小;城区气温的突变时间均早于郊区和海岛的;热岛效应对城区的最高、最低气温变化贡献率分别为57.8%和53.5%,不仅对气温增幅占比大,而且其突变时间要早于城区及对比站气温本身的突变时间。2)宁波是高温热浪袭击较为频繁的城市,20世纪90年代开始强高温热浪较集中,21世纪以来高温热浪尤为严重;台州郊区20世纪各级高温热浪频次变化不大,但21世纪较20世纪明显增多。3)宁波城市化发展对高温热浪影响显著,城市化对高温热浪贡献率,相对于郊区站为46.1%,相对于海岛站接近100.0%。4)宁波城市化进程参数K的突变时间与城区的夏季平均最高、最低气温的突变时间一致,与高温日数、平均及极端最高气温、高温热浪频数均显著正相关,其中与平均最高气温的相关性最高。     

湛江市区的高温与热浪

当气温低于人体皮肤温度时,人体散热通畅,反之则感到闷热。中国气象局将长城以南日最高气温＞35℃的天气称高温天气。本文将气温35～36．9℃的天气作为炎热天气,≥37℃为酷热天气,高温天气持续3天以上称为热浪。根据上述指标对湛江市区1975～1997年各月的高温与热浪资料进行统计分析,总结出湛江市区出现高温和热浪的天气特点和形势特征,供预报时参考。1高温与热浪天气及其分析1．1高温天气的统计分析高温天气一般开始于5月,结束于9月,以6～8月出现较多,其中又以7月为最多。炎热天气平均每年7天,最少是1985年,只有2天,最多是1977…     

近138年上海地区高温热浪事件分析

深入了解特大城市高温热浪的变化特征和发生条件对于科学防御其引发的灾害具有重要的实际意义.根据中国气象局高温日和高温预警信号阈值定义了上海地区高温热浪三级标准,并引入高温有效积温,基于1873-2010年上海市徐家汇站日最高气温资料分析了上海地区高温热浪的多尺度时频特征;基于环流指数和NCEP再分析资料,探讨了上海地区高温热浪异常偏强年的大气环流异常特征.结果表明:(1)将高温有效积温与高温热浪发生频次结合,可更合理地表征高温热浪的炎热程度.(2)近138年来上海共发生214次高温热浪事件,其平均高温有效积温为8.3℃,7月高温热浪发生频次和高温有效积温均多于8月.(3)近138年来上海地区高温热浪有三段持续偏多与偏强期:19世纪90年代初至19世纪末、20世纪20年代末至50年代初、80年代末尤其是21世纪初以来;最强的高温热浪事件出现在1934年;而21世纪初的10年,其炎热程度正呈明显上升趋势.(4)上海地区高湿热浪异常偏强年的主要环流特征是夏季北半球副热带高压异常偏强、西太平洋副热带高压异常偏西和印缅槽异常偏弱,如高温热浪异常偏强年夏季平均的西太平洋副热带高压西伸脊点伸展至我国东南沿海约122°E附近,而低纬地区印度半岛至孟加拉湾的低槽区基本消失.     

济南市近50a高温天气的气候特征

利用济南市1951-2005年5-9月日极端最高气温资料,统计分析了济南市极端最高气温与高温天气的分布特征,同时分析了影响济南高温天气形成的主要环流特征。结果表明:济南市高温天气主要出现在6-7月,1951年以来济南市高温天气的时空分布具有明显的周期性。济南市夏季酷热与极端最高气温高、持续高温天气出现次数多的年份,集中在20世纪50年代中后期至60年代末期以及90年代后期至今的两个时间段内。     

济南市近50a高温天气的气候特征

利用济南市1951—2005年5-9月日极端最高气温资料，统计分析了济南市极端最高气温与高温天气的分布特征，同时分析了影响济南高温天气形成的主要环流特征。结果表明：济南市高温天气主要出现在6—7月，1951年以来济南市高温天气的时空分布具有明显的周期性。济南市夏季酷热与极端最高气温高、持续高温天气出现次数多的年份，集中在20世纪50年代中后期至60年代末期以及90年代后期至今的两个时间段内。     

安徽省酷热天气分析及预报指标

基于安徽省1961-2017年逐日地面最高气温资料,采用Mann-Kendall法对安徽省高温天气事件进行突变分析,发现安徽省2000年后高温事件明显增加。为分析安徽省酷热天气特征和产生机理,文中挑选了35~37℃高温天气个例对比分析。结果发现:1)500 hPa西太平洋副高位置和850 hPa气温对酷热天气预报的指示性最好。2)受西太平洋副热带高压不同位置控制,安徽省增温机制不同:当为高压中心控制时,太阳辐射在增温过程中起决定性作用,安徽省易出现酷热天气;当高压中心位于海上,脊线位于安徽省附近时,安徽省高温强度较弱。通过酷热天气个例研究和合成平均分析,文中总结了安徽省酷热天气预报指标。     

湖南省夏季高温热浪时空分布特征及其成因

利用1960~2014年夏季(6~8月)湖南省77个气象站逐日最高气温资料,对该地区高温热浪的时空分布特征进行分析研究。研究结果表明:湖南省大部分地区常年遭受高温热浪袭击,年均发生1.53次,部分地区年均出现2次以上。高频次、高强度的高温热浪主要集中于湘中偏东(衡阳盆地一带)地区,株洲、长沙、益阳等地为次大值区,湘西地区高温热浪的发生频次及强度则低于全省平均值。近年来,湖南高温热浪的影响范围不断扩大,炎热程度不断增强。近55年高温热浪频次及强度具有显著的阶段性特征,20世纪80年代以前呈减少(减弱)趋势,此后呈增多(增强)趋势,21世纪以来高温热浪增多增强尤其明显。对一次持续时间长、影响范围广的极端高温热浪过程研究发现:南亚高压东伸扩展,西太副高异常偏西、偏北且稳定少动,下沉运动强盛等条件的配合有利于湖南省持续性高温的发生。     

气象因子对杭州市区酸雨的影响

利用1996-2010年杭州市区酸雨及环境气象因子观测资料,分析了近15年来气象因子对杭州市区酸雨的影响.结果表明:强降水下的酸雨出现频率较低,而pH低值多出现在连续阴雨的天气;北风及偏北风下的降水pH均值较低,西偏南风下降水pH均值较高;在高压底部型天气下降水pH均值最低(4.51),同时酸雨出现频率高达85.3％;而雷雨天气下pH均值最高(5.11),酸雨出现频率最低(66.5％).由此可知在不同的天气类型下,污染物扩散、稀释和湿沉降情况不同,可能是导致酸雨污染程度不同的主要原因之一.     

中国东部地区夏季极端高温的特征分析

利用中国东部地区449个气象站的日最高气温资料,应用趋势分析法等,分析了1960-2012年夏季极端高温日数、持续高温日数的时空变化特征。分析发现:北方地区、华南地区和杭州湾周围地区两个高温指数都呈现增加趋势,长江与黄河之间的中部地区都减小。而在长江下游南部地区极端高温日数显著增加,但持续高温日数却明显减少。从季节特征上看,淮河以北的地区两个高温指数主要集中在6、7月;而以南的区域主要集中在7、8月。各个地区的这两个高温指数与降水日数均呈现显著的负相关,但南北有明显的差异,北方地区负相关的在年际变率以及5 a尺度都很显著,而中部地区则只在年际尺度上显著。杭州湾与华南地区持续高温日数与降水日数的相关体现在5 a尺度上。北方极端高温的显著增加与该地区降水日数与降水量明显减少密切相关。西北太平洋副热带高压显著的西伸,与东南地区的两个高温指数的变化有关。     

格点资料在城市气候变化研究中的应用

为了解浙江省城市增暖的地域差异及其受热岛效应影响的程度,对杭州、宁波、温州3个城市的气候变化趋势进行了分析。为减少观测资料的非均一性,运用最优插值法将浙江省1971—2010年62个站点资料的信息植入到NCEP月平均温度资料的背景场中,得到格距为5 km的格点资料。研究结果表明:3个城市在近40年表现出明显的增温趋势,城区增温明显快于乡村的。各地区增温率的时空变化存在一定差异,与人口密度、工业总产值、用电量及车辆拥有量等经济数据的分布及变化基本一致。沿海城市温州增温率最小,但城乡差异最明显。同样为沿海城市的宁波,由于经济发展地域差别较小,虽表现最明显的增温,但城市热岛效应最弱。3个城市的热岛效应及热岛增温贡献率均存在明显的季节变化:杭州的热岛效应呈春、夏、冬、秋依次减弱的变化规律;温州则呈春、秋、冬、夏依次减弱的变化规律;宁波类似于城市群发展的模式,导致其热岛效应较不明显,以夏季和秋季最强。城市化发展引起的增暖占有较大的比重,杭州和温州年平均气温的增加大约有1/3是由城市化引起的,其中杭州夏季热岛增温贡献率达到2/3以上,温州春、夏季热岛增温贡献率均达到43%左右,宁波城市热岛增温贡献率相对较小,夏季的最大,为20%左右。     

2008年初广东罕见低温雨雪冰冻天气的成因初探

利用常规气象观测资料、NCEP／NCAR再分析资料,以及国家气候中心的海温监测资料等,初步分析2008年初我国南方持续低温雨雪冰冻天气过程的成因的结果表明,此次罕见天气过程是在近年来最严重的一次“拉尼娜”事件背景下发生的,与欧亚地区持续大气环流异常密切相关。在“北脊南槽”和西太平洋副高偏北偏强的形势下,北方冷空气不断从青藏高原东北侧南下,同时孟加拉湾和南海地区源源不断的水汽往北到东北方向输送,冷暖气流在我国南方地区频繁交汇,使对流层中低层形成逆温层和局地经向环流产生异常,造成了持续低温雨雪冰冻过程。     

我国南北方气温和降水气候态变化特征及其对气候检测结果的影响

利用1961-2012年中国区域1353个站的年平均气温和年降水资料,分析南方和北方4种气候态的变化特征,并探索气候态的改变对南方和北方气候检测的影响。结果表明：气候变暖对气候态的影响较为明显,气候态的改变会使得南北方气候分析结果发生改变。北方近52年来年平均气温的升温趋势较明显,南方升温趋势较弱,南北方在I态、II态和III态下的年平均气温均呈现一致的增加趋势,但北方比南方升温更快。南北方年降水量的历年变化差异较大,北方年降水量呈现弱的“降-升-降-升”变化趋势,南方年降水量的历年变化较大,多项式趋势线呈“2峰3谷”。气候态的改变使得北方和南方的气温和降水等级均向着高等级移动,北方气温等级的变化受气候态的影响比南方更明显。     

石家庄高温、热浪和闷热天气对心脑血管疾病死亡人数的影响

评价高温、热浪、闷热不同热感天气暴露对心脑血管疾病死亡人数的影响。采用广义相加模型（GAM）、平滑曲线阈值效应方法,在控制了时间序列长期趋势、季节效应、节假日效应的混杂影响后,分析了2010—2016年的6—8月石家庄高温、热浪、闷热不同热感天气暴露对心脑血管疾病死亡人数的影响,并分析了男女性别的分人群效应。研究期间收集到心脑血管疾病死亡总计6552人,日均死亡10.2人,日死亡最多为40.0人。对应期间出现高温日98 d,热浪日58 d,闷热日79 d。相对于非高温、热浪、闷热日,高温、热浪、闷热天气对心脑血管疾病死亡人数影响的相对危险度分别为1.086（95%置信区间（95%CI）:1.013—1.164）、1.252（95%CI:1.101—1.442）、1.100（95%CI:1.020—1.185）,其最大滞后效应分别为3 d、1 d、0 d,对应死亡人数增加的风险分别为12.2%、31.8%、10.0%,且对女性的影响风险均大于男性。高温、热浪、闷热天气均可导致心脑血管疾病死亡风险的增加,归因滞后1 d热浪死亡的风险最大,归因闷热天气死亡的风险未发现滞后效应,建议依据不同热感天气有针对性地建立健康风险管理和应对机制。      

PRELIMINARY STUDY OF INDOOR FEATURES OF TEMPERATURE AND HUMIDITY FOR ROOMS FACING NORTH-SOUTH IN WINTER IN A LOW-LATITUDE PLATEAU CITY

Analyzing observations of wintertime air temperature in both indoor and outdoor surroundings in Kunming, a city lying in low latitudes, characteristics of temperature and humidity have been studied for the interior of rooms facing north-south under different weather conditions. Significant warming effect has been identified in terms of lowest and daily-mean indoor temperature in the area of Kunming. The heating amplitude ranges from 7.7°C to 10.0°C and from 4.6°C to 5.8°C for the interior part of rooms facing the south and from 4.6°C to 7.0°C and from 1.3°C to 4.4°C for the interior part of rooms facing the north, respectively for the two elements. The highest air temperature is higher indoor than outdoor for rooms facing the south, but otherwise is usually true for rooms facing the north. Additional findings point out that buildings not only help maintain relatively warm indoor temperature but delay its variation. The diurnal cycle of temperature indoor is smaller and ranges by 40% ~ 48% for south-facing rooms, and by 20% ~ 30% for north-facing rooms, than outdoor, and the highest temperature is about 2 hours late inside the room than outside. It shows how inertly indoor temperature varies. The work also finds that relative humidity is less indoor in southward rooms than in northward ones and difference is the largest on fine days but the smallest when it is overcast. For the diurnal variation, the indoor relative humidity is large at nighttime with small amplitude but small during daytime with large amplitude. The above-presented results can be served as scientific foundation for more research on climate in low-latitude cities and rational design of urban architectures.     

热带大西洋海温异常季节内演变对中国江南地区夏季持续性高温事件影响的初步研究

中国江南地区是高温热浪灾害的高影响区。以往的一些研究发现了不同海域海温异常在年际或年代际尺度上的变化对中国南方夏季平均温度异常的影响效应。但是,关于这些关键海域海温季节内尺度变化对江南地区高温事件发生和维持影响的研究尚不多见。为此,本文利用中国站点观测、美国气象环境预报中心和美国国家大气研究中心（NCEP/NCAR）再分析以及美国国家海洋大气管理局（NOAA）海温等资料,首先以2016年江南地区夏季2次高温事件为例（分别发生在7月21日至31日和8月15日至25日）,重点探讨了热带大西洋海温季节内变化的可能贡献。在此基础上,基于1981～2016年多高温事件合成结果,进一步分析了热带大西洋海温季节内变化影响江南高温事件的可能链接过程。研究发现,热带西大西洋暖海温异常在季节内尺度上的发展与维持有利于在欧亚大陆激发出较为稳定的Rossby波列结构,使东亚及其沿海地区为深厚的高压系统控制,进而引发江南地区持续性高温事件。这种热带大西洋暖海温的阶段性增强与维持及其相应的稳定Rossby波列结构超前于持续性高温事件:在热带大西洋海温显著升高1个月之内,江南地区可能出现持续性高温事件。在季节内尺度上,热带大西洋显著暖海温异常出现明显的阶段性增强之后10天左右,北印度洋暖海温也出现了阶段性增强。这暗示热带大西洋热力异常除通过直接激发欧亚大陆Rossby波列之外,还有可能通过影响热带印度洋海温的阶段性异常,进而对江南地区高温事件的发生和维持产生一定影响。另外,在厄尔尼诺衰减并向拉尼娜转变阶段,热带中东太平洋冷海温异常和北印度洋暖海温异常在季节内的协同阶段性变化可能也对持续性高温事件有贡献。上述关键区海温的季节内变化对中国江南地区高温事件具有一定的前期指示意义,但它们的具体影响过程,特别是在季节内尺度上的协同影响效应和物理过程,尚需未来进一步研究。     

STUDY ON THE VARIATION IN THE CONFIGURATION OF SUBTROPICAL ANTICYCLONE AND ITS MECHANISM DURING SEASONAL TRANSITION-PART I:CLIMATOLOGICAL FEATURES OF SUBTROPICAL HIGH STRUCTURE*

Climatological characteristics of subtropical anticyclone structure during seasonal transition are investigated based on NCEP/NCAR reanalysis data.The ridge-surface of subtropical anticyclone is defined by the boundary surface between westerly to the north and easterly to the south (WEB in brief).In Afro-Asian monsoon area,the subtropical high in troposphere whose ridgelines are consecutive in wintertime takes on relatively symmetrical and zonal structure,the WEB tilts southward with increasing height.In summer,the subtropical high ridgelines are discontinuous at low levels and continuous at upper levels,the WEB tilts northward from the bottom up.Under the constraint of thermal wind relation,the WEB usually tilts toward warmer zone.May is the period when subtropical high modality most significantly varies.The structure and properties of subtropical high during seasonal transition are different from area to area.A new concept "seasonal transition axis" is proposed based on formation and variation of the vertical ridge axis of subtropical anticyclone.The subtropical high of summer pattern firstly occurs over eastern Bay of Bengal in the beginning of May.then stabilizes over eastern Bay of Bengal,Indo-China,and western South China Sea in the 3rd pentad of May,it exists over the South China Sea in the 4th-5th pentad of May and establishes over central India in the 1st-2nd pentad of June.The three consequential stages when summer modal subtropical high occurs correspond to that of Asian summer monsoon onset,respectively.To a great extent,the summer monsoon onset over the Bay of Bengal depends on the reversal of meridional temperature gradient in vicinity of the WEB in upper troposphere.The meridional temperature gradient at middle-upper levels in troposphere can be used as a good indicator for measuring the seasonal transition and Asian monsoon onset.     

2010年江苏省连续性高温特点及成因分析

利用江苏省常规气象观测资料、1961—2010年全省73个站的历史高温资料以及NCEAP 2.5×2.5再分析资料,分析总结了江苏省高温天气气候特点及2010年高温情况,并在此基础上重点对2010年连续高温天气特点及成因进行了分析。结果表明:江苏省高温日数以7月最多(占高温总日数的44.1%)、8月次之(占29.2%);空间分布上呈西南部地区多,东部沿海少的特点;2010年8月连续高温频发,过程间隔时间短,且区域性连续高温时段主要集中在8月份,较多年平均偏晚,部分市县最高气温创当地有气象资料以来的历史新高;盛夏期间前期赤道辐合带不活跃,不利于副高北抬,是造成该年出梅后区域性连续高温偏晚的一个重要原因;而8月份南亚高压脊线位置偏南,强盛的副高持续控制江苏省,加上台风北上活动影响少,致使该月连续性高温频发。连续高温期间副高能快速恢复增强,促使连续性高温过程频繁且间隔时间短。