2013年7月我国南方异常持续高温成因分析

利用2013年7月中国台站逐日观测资料及1981年1月—2013年7月NCEP/NCAR再分析资料,通过统计以及诊断方法,研究分析2013年7月中国南方异常持续高温成因。结果表明,2013年西北太平洋副热带高压（简称西太副高）在5月就表现出异常的前兆,其特征指数表现出明显偏南、偏西、偏强。7月西太副高强度的高值区一直处于我国江南-台湾海峡一带,这一形势有利于我国南方夏季形成高温酷暑天气;欧亚大陆上空对流层温度的异常持续增加,加剧西太副高变强,有利于西太副高异常状态的持续;在20 °S～20 °N,100～140 °E范围内的南风明显减弱,东太平洋海域上北风明显增加的现象,消弱了该区域热带气旋的生成发展,使得西太副高有机会持续稳定,甚至加强控制我国南方地区。5—7月南亚高压整体偏东,1 660 gpdm特征线表现出异常持续偏东的状态,1 676 gpdm特征线从6月4日开始稳定出现,并表现为整体明显偏东的特征;期间,南亚高压与西太副高呈现出“相向而行”与“背向而斥”的东西振荡特征;通过7月2—3日个例明显看出,南亚高压的东进过程对西太副高的加强与西进有明显的影响。      

新疆2023年夏季高温的阶段性特征及环流演变

2023年夏季(6-8月)新疆平均气温偏高幅度居1961年以来第一位,高温日数居历史同期第一位,高温过程持续时间居历史同期第一位,高温覆盖面积最广。本文利用新疆105个国家级气象站监测资料,分析2023年夏季高温日数、最高气温、高温过程时长和高温过程覆盖范围等极端性特征的季节内演变,季节内各月高温特征总体呈现发展-强盛-消减的趋势,并运用NCEP/NCAR联合制作的位势高度场再分析资料对2023年夏季100hPa、500hPa层面高空环流的阶段性变化对比研究得出,新疆极端高温的季节内变化与南压高压和伊朗副高的强度、面积、位置的阶段性变化密切相关,当南压高压偏东偏北,强度偏强,伊朗副高增强,北移东进,青藏高原高压脊发展强盛,配合西太副高位置东伸,有利于新疆产生持续性极端高温天气过程。当南压高压为青藏高原型,伊朗副高主体位置偏西,有利于冷空气从北方进入新疆,造成阶段性降温天气,新疆极端高温过程减弱,持续时间缩短。     

2010年7月下旬包头地区高温天气浅析

使用MICAPS中常规天气资料,利用天气学原理,分析了2010年7月下旬发生在包头地区的高温天气环流特征,从中寻求一些高温天气预报指标,为高温天气预报提供依据。     

2018年春末南方极端持续高温及MJO影响

本文分析了2018年春末我国南方地区持续性极端高温过程及其影响系统。本次事件自5月15日首先在江淮等地迅速发展,17日之后扩展至华南并在该地区维持至6月初。江南南部和华南东部等地高温日数比常年同期偏多6～10 d,累计近两千站次出现了35℃以上的高温天气,约是之前最多年（1991年）的2.6倍。研究区域内有超过三分之一的测站高温日数突破5月历史极值。统计分析结果显示,春末南方高温日数与该地区上空位势高度、其西侧经向风及其上空对流活动均有显著关系,但对流的影响更为超前,约在一周左右。除和华南地区对流呈显著正相关外,春末南方高温还和热带印度洋OLR（Outgoing Longwave Radiation）呈显著的负相关,这种相关模态和MJO（Madden-Julian Oscillation）的第一、二位相对应的对流异常分布一致。对2018年的个例分析支持这一统计结果。2018年5月,MJO有20 d持续位于这两个位相,且振幅均超过1,是有MJO监测以来5月这两个位相最多的一年。因此,无论是统计分析还是个例都表明MJO对本次春末南方高温有重要影响。     

2000年7月巴州高温天气的分析

2000年7月7－17日，巴州地区（除山区外），普遍出现了持续高温天气，居历史同期前列，个别地区突破了同期历史极值，本文从超长波系统、副热带高压的特点、100hPa南亚高压，EC850hPa温度预告图，层结不稳定，非绝热加热等方面对高温天气作了初步分析，得出了一些高温预报的方法。     

2017年7月陕西高温热浪天气成因及前期信号初探

利用陕西98个气象观测站最高气温逐日资料和NCEP/NCAR再分析逐日、逐月资料、NOAA逐月海表温度资料以及国家气候中心逐月环流指数资料,分析了2017年7月陕西极端高温热浪天气的成因,探寻其前期信号。结果表明:此次高温演变过程分为两个阶段,第一阶段为9—14日,陕西大部处于新疆至河套一带高度场正异常控制中,异常下沉运动和低层暖平流位置偏北造成陕西中北部出现高温;第二阶段为19—27日,西太平洋副热带高压明显北抬西伸、高空急流与南亚高压东进,造成异常下沉运动增强、南移,加之低层暖平流范围增大、强度增强,使得高温向陕西南部扩展,高温中心南移且强度增大。前期5—6月赤道西太平洋关键区(10°S—15°N、160°E—140°W)海温异常与7月陕西中南部高温呈显著正相关,它是7月陕西中南部高温一个可靠的前期信号。当前期5—6月关键区海温偏高时,其可通过激发遥相关波列与西太副高、南亚高压及东亚上空纬向风发生联系,进而影响陕西中南部气温变化,这可能是造成该地区7月极端高温事件的主要原因。     

1951—2011年临沂高温天气特征及高温预警

采用临沂1951—2011年逐日最高气温资料和1997—2011年实况天气图资料,研究了临沂高温天气特征及高温预警制作,结果表明：（1）临沂35ºC以上的高温天气最早出现在5月8日,最晚结束在9月2日;高温日数以7月最多,其次是6月和8月,分别占40%,34.5%和19%;高温日数50年代—80年代呈现由多到少的趋势,80年代至今又开始逐渐增多。（2）35℃以上的高温天气主要影响系统是副热带高压,37℃以上的高温天气多由大陆暖高压脊影响产生;临沂高温预警信号主要为黄色和橙色预警,红色高温天气仅出现过两次。（3）850hPa≧20ºC是高温黄色预警的主要指标;橙色以上级别高温天气的预报预警需根据影响系统区别对待,副热带高压影响时可以更多参考前一日的最高气温和副热带高压是否有进一步加强的趋势;大陆暖高压脊影响时需要综合考虑850hPa,925hPa的温度及湿度、高压脊是否加强、其它影响系统（如东北冷涡对气温的影响）影响、前一日的最高气温等多个要素。     

1961—2022年兰州夏季高温特征及其环流形势

基于1961—2022年6—8月兰州最高气温观测资料和同期NCEP/NCAR再分析资料,分析兰州夏季高温分布特征及其形成的环流形势。结果表明：近62 a兰州高温日(日最高气温≥35℃)数年平均值为4.3 d,高温日数以1.3 d/(10 a)的气候趋势显著增加;平均高温初日为7月13日,平均高温终日为8月2日,高温初日变化呈明显提前趋势,高温终日推迟趋势明显;将高温初日与高温终日之间作为高温影响期,平均高温影响期为20 d,呈增长趋势。兰州高温年,欧亚大陆上空500 hPa位势高度场呈“两脊一槽”形势,乌拉尔山和鄂霍次克海附近高压脊形成阻塞高压;西太平洋副热带高压发展较强,西太平洋副热带高压脊线的位置偏北;对应温度场36°N附近有一暖中心存在,恰好与高压中心相匹配,这种配置有利于高温天气发生和维持;100 hPa南亚高压中心位置偏北,强度偏强,与500 hPa闭合高压单体共同对兰州夏季高温起到重要作用。     

惠州市5月高温特征及异常高温成因分析

利用1953-2018年NCEP/NCAR日平均再分析资料和惠州市区逐日气象要素数据,统计分析了惠州市5月高温的气候特征,及1963年和2018年异常高温的成因。结果表明,惠州市5月出现高温天气年频率为15%;近66a间,惠州市5月日极端最高和月平均气温年变化均呈不显著的增加变化趋势;1963年和2018年5月出现了罕见的持续长时间的高温酷热天气,1963年以15d和38.1℃位列第一;5月气温异常偏高主要成因为对流层高层南亚高压中心偏东偏北,副热带高压长时间控制广东上空,同时低层弱的西南气流影响,形成了对流层高层辐合-低层辐散的高低空配置,有利于惠州高温天气的形成和维持。     

贵州省2003年夏季高温天气成因分析

通过对2003年7月末～8月上旬贵州省高温天气的大尺度环流形势背景分析，并与历年同期500hPa环流特征对比，发现副热带高压强盛稳定、大陆高压与副高合并导致副高增强，是造成贵州省东部、北部夏季高温天气的主要原因。     

2007年7月广东大范围持续高温诊断分析

在分析1967～2007年广东7月高温日数气候特征及其异常年份同期大气环流、夏季风以及经向环流等因子特征的气候背景下,探讨了2007年7月广东大范围持续高温的原因.结果表明,2007年7月广东大范围高温的大气环流具有典型高温日数异常多年的环流特征,东亚阻高偏强,副热带锋区偏南,抑制副热带高压北抬,使得华南受其控制,以下沉气流为主,从而导致高温日数出现正异常.城市化效应对夏季高温的影响已逐步加大,且近十几年来城市化进程明显加快,其影响已不容忽视.     

山东省夏季极端高温异常气候变化特征分析

运用REOF、9点二项式平滑滤波、累计距平、合成分析等方法，对山东省夏季极端高温的年代际变化、异常空间分布、时间演变特征、与赤道东太平洋海温异常的关系进行了较为详细的诊断分析，结果表明：从20世纪50年代到90年代，山东省夏季极端高温大部分地区是降低的，80年代降到最低，90年代有所回升，且在60年代末70年代初，大部分地区发生了一次由高向低的转折性变化；容易出现异常的区域为鲁西北、鲁西南、鲁南的临沂地区和山东半岛地区中部；与赤道东太平洋海温主要为负相关关系，前期为暖(冷)水期时，极端高温偏低(偏高)，高温日数减少(增多)。     

2010年7月下旬甘肃省持续高温天气成因

利用实时观测资料和物理量诊断对2010年7月26～31日出现的甘肃区域性持续高温天气成因进行了分析。结果表明,对流层上层青藏高压、中层大陆高压、低层高原暖脊、地面热低压是造成这次持续高温天气的主要影响系统。青藏高压季节性北抬与东移,为持续高温天气的发生发展提供了大尺度环流背景条件;青藏高压与大陆高压相互叠加形成深厚的暖性高压系统,由其引起的晴空区辐射增温和下沉绝热增温,是造成持续高温天气的直接原因;高原暖脊和地面热低压发展东移引起的地面气温上升,是造成这次持续高温天气的重要原因;另外,大气湿度小,上层辐合、低层辐散、强反气旋环流并伴有下沉运动的空间动力场结构是这次持续高温天气形成的重要条件。     

2006年7月3日豫北区域性大暴雨数值模拟与诊断分析

利用1°×1°NCEP再分析资料和WRF中尺度数值模式对2006年7月3日豫北区域性大暴雨过程进行了数值模拟,并结合常规观测资料和中尺度模式输出结果对这次大暴雨过程进行了初步分析.结果表明:这次过程是在西风槽与副热带高压共同影响的天气形势下,由中低层切变线、地面倒槽等影响系统共同作用的结果;大暴雨发生在高温、高湿、强不稳定的有利环境中;副高边缘西南急流将海上充沛的水汽输送到豫北地区并在此汇集,造成豫北上空强降水期间稳定维持深厚的湿层;同一地区高低层出现的正负涡度柱、散度柱耦合结构和剧烈的上升运动,导致不稳定能量快速释放,产生大暴雨;垂直螺旋度的分布和强度变化对暴雨落区和强度变化有很好的指示性.     

影响杭州城市高温因子的数值模拟研究

随着全球气候增暖和城市化进程的加剧,城市高温灾害的影响越来越突出。基于WRF/UCM模式,研究了西湖与城市化进程两个因子对杭州城市高温的影响。设计了三组试验:试验1为采用2010年土地利用数据的控制试验;试验2在试验1的基础上将西湖替换为水田;试验3与试验1相同,但采用2000年的土地利用数据。对比试验1与试验2,发现西湖的存在对杭州白天高温有减缓作用、夜间高温有促进作用,总体而言对杭州城市高温有正贡献;对比试验1与试验3,发现城市化进程所带来的热岛效应加剧了杭州高温,使高温区域面积显著增加;热岛效应对白天高温与夜间高温均有促进作用,但对白天高温的影响更为明显。     

城市化对福建省气温和地温变化影响的比较研究

在快速城镇化背景下,我国城市热环境急剧恶化,研究城市化对温度变化的影响有助于深入认识我国气候变化特征。然而,以往相关研究多聚焦于气温或地温中的一项指标,尚不完全清楚城市化对二者影响的差异。本文利用福建省20个气象站逐日地表气温（简称气温）和0 m地温（简称地温）资料,采用趋势分析和UMR（Urban Minus Rural）等方法,旨在探讨1987—2017年福建省气温、地温变化中的城市化影响。结果表明：（1）福建省气温和地温变化具有很大时空异质性;就区域平均而言,年和各季节平均温度均呈增加趋势,但地温上升幅度普遍高于气温。（2）城市化对城市站日平均、最高和最低温度变化的影响存在很大差异;其中,对年平均地温变化的影响（0.18 ℃·(10 a)-1,P < 0.01）明显高于对气温的影响（0.08 ℃·(10 a)-1,P < 0.05）,对各季节平均地温变化的影响也高于气温。（3）在基于所有台站计算的福建省年平均地温序列中检测出显著的城市化影响（0.06 ℃·(10 a)-1,P < 0.05）,且这种城市化影响偏差在春季和夏季地温序列中更加明显。综上,基于台站观测数据的福建省气温和地温变化速率差异与城市化对二者的增温效应差异密切相关;建议在未来相关研究中对此予以考虑和剔除,从而促进对区域气候和生态环境变化的认识。     

高分辨率WRF模式中土壤湿度扰动对短期高温天气模拟影响的个例研究

本文利用WRFV3.6中尺度预报模式就土壤湿度扰动对2003年7月22~23日和29~30日短期高温天气过程的影响进行了高分辨率模拟研究。结果表明:(1)WRF模式地表气温对土壤湿度扰动有较强的敏感性,且随着土壤湿度的增加(减小)而降低(升高)。同时,模式中土壤湿度对地面气温影响的强度对模式分辨率具有较高的依赖性。(2)不同模式分辨率下气温随土壤湿度变化的规律一致;由于更高分辨率的地形资料的应用,提高分辨率可在较大程度上改善模拟效果。(3)不同土壤湿度试验模拟的地表感热、潜热通量可直接影响气温变化;(4)土壤湿度扰动通过间接影响高温发展的近地层各物理过程使得地表气温发生变化。这些过程中,对流(平流)过程在全天表现为增温(冷却)的作用,强度在白天均随土壤湿度的减小而增加。在较干的土壤条件下,非绝热增温在白天的主导地位加强;在夜间,非绝热冷却的强度减弱,且小于占据主导的对流绝热增温的强度。以上结果表明,在模拟和预报高温天气时土壤湿度非常重要,也意味着通过土壤湿度扰动的集合预报方法来改进模式高温模拟预报具有较大的潜力。     

2007年7月12-15日河南省大暴雨天气诊断分析

利用常规观测资料和NCEP再分析资料,对2007年7月12-15日河南省黄淮之间的大暴雨过程进行了诊断分析,结果发现:这次暴雨是一次较为典型的西南低涡东北移影响河南省所造成的暴雨,500 hPa西风槽东移过程中,槽前携带的冷空气不断自西北方向侵入西南低涡中心,导致西南涡东移发展,移经河南省,在其移向的右前方和中心区产生了强降水;垂直上升运动区及流线辐合区与暴雨落区有较好的对应关系;这次暴雨水汽输送源地有两个,分别是孟加拉湾和东海海面;水汽辐合区与暴雨落区相对应;垂直螺旋度的演变对本次西南涡暴雨有较好预报指示意义。     

奎屯垦区1958-2007年气温特征及变化趋势分析

利用奎屯垦区1958-2007年气温资料,对奎屯垦区气温特征及变化趋势进行统计分析.分析表明,奎屯垦区的气温日较差月均值在11月和12月最小,4月到9月较大.近50 a年平均气温以0.449℃/10 a的速率升高,并且增暖趋势有变大的特点.奎屯垦区气候变暖对平均最低气温的影响是最大的.奎屯垦区的高温日数以2.00d/10 a的速率增加.而低温日数则以6.815 d/10 a的速率减少.奎屯垦区的初霜日每10 a推迟3.5 d.