11月,全国平均降水量为28.3 mm,较常年同期(18.0 mm)偏多57.3%,为近20年来的最大值[1]。月降水量,除新疆南部、西藏大部、四川西部、云南西北部、甘肃西部和内蒙古西部降水量不足10 mm外,全国大部分地区在10 mm以上,其中西南地区东北部、西北地区东南部、华北南部、江汉、江淮、黄淮、江南南部及东部和华南东部降水量为50~150 mm(图 1)。
从地区分布看,全国大部分地区降水偏多,其中东北南部、内蒙古东部、华北东部、黄淮南部、江淮北部、江汉北部、西北中部和南部、西藏中部和新疆北部等地降水量较常年偏多5成至2倍,内蒙古中部、宁夏、甘肃南部和东部、陕西北部、河南北部、山西大部、河北南部、山东西部、福建东南部和广东东北部偏多2倍以上;江淮南部、江南北部和西部及贵州南部、广西大部、云南、四川西南部、西藏西北部、新疆西南部、内蒙古西北部等地降水量偏少3成以上。全国其余大部分地区接近常年同期(图 2)。
11月,全国平均气温为3.9℃,较常年同期(2.1℃)偏高1.8℃,为1951年以来历史同期第3高[1]。全国大部地区气温偏高1℃以上,其中西北中部、华北大部、黄淮、江汉、华南大部、西南东部、新疆东部和内蒙古中西部等地偏高1~3℃;内蒙古中南部、陕西北部、山西西部、江南大部、贵州东部和广西东北部等地偏高3℃以上;云南西部、西藏东南部和内蒙古北部局地偏低1℃以上(图 3)。
图 4给出了2011年11月500 hPa平均位势高度及距平图,与常年同期的北半球环流形势相比,11月北半球的环流形势有以下主要特点。
北半球极涡呈单极性分布,主体位于北极圈内[3],极涡中心位置较常年同期偏西并且略偏北,由此表明冷空气较常年同期略偏弱。中高纬度环流呈4波型,欧亚大陆有两个大槽,其中一个位于东欧附近,在对应的500 hPa位势高度距平场(图 4b)上,槽的附近及东侧为-120~-40 gpm的负距平区,槽的西侧为较大的正距平区,由此说明该槽较常年同期明显偏东偏强。该槽下游为纬向型环流,东亚地区附近则为较大的正距平,表明东亚大槽偏弱偏东,不利于引导冷空气向南爆发。11月影响我国的冷空气主要以偏东路径为主,强度偏弱,由此导致我国大部分地区气温较常年同期偏高。南支槽位于100°E附近,强度接近常年,有利于暖湿空气向我国输送。西太平洋副热带高压强度和常年接近,脊线位于19°N附近,西脊点位于120°E,较常年同期明显偏西。副热带高压的位置偏西,进一步加强暖湿气流向我国的输送,对应我国江南东南部和华南中东部降水较常年同期明显偏多。
2.2 环流演变与我国天气图 5给出11月份上、中、下旬欧亚地区500 hPa大气环流发展演变的三个时段的平均高度场。上旬(图 5a)欧洲中西部为阻塞高压,欧洲东部为很深的低槽。贝加尔湖附近为弱的高压脊,东亚大槽的位置偏东,且强度偏弱,这不利于引导西伯利亚的冷空气影响我国,因此在这一旬影响我国的冷空气路径都为偏东路径,且冷空气强度较弱。副热带高压位置偏西,584线压在江南至华南一带,南支槽偏强,槽前的西南气流有利于暖湿空气向我国输送。槽前西南暖湿气流与北方下来的较弱冷空气相互作用,在华西地区、江南东部和华南一带产生了两次暴雨过程。我国北方处于平直的西风环流中,期间多短波槽活动,西南暖湿气流和北方冷空气在此交汇,形成锋面气旋,由此为西北地区东部和内蒙古南部带来明显的降水过程,内蒙古南部的月降水总量也因此超过常年同期3倍以上。东北地区处于气流汇合区,不利于槽的发展,短波槽从内蒙古移到东北地区后强度迅速减弱,由此造成东北地区在11月上旬降水较少。
中旬(图 5b),贝加尔湖附近高压脊的位置西移,东亚大槽位置也西移,我国北方地区处于比较平直的纬向环流,但是环流的偏北风分量较上旬有所加大,冷空气活动的强度也较上旬有所增大。副热带高压明显西伸,但南支槽较上旬偏弱,我国南方仍处于明显的西南气流中。西南暖湿气流和北方来的较强冷空气交汇,在江南东部和华南一带产生了1次暴雨过程。
下旬(图 5c),贝加尔湖附近的高压脊有所加强,东亚大槽也有所加深,由于环流经向度加大,我国北方大部环流的偏北风分量明显,这有利于引导冷空气影响我国,期间出现一次全国性的中等强度冷空气过程。由于副热带高压东退,南支槽位置东移到105°E附近,孟加拉湾处于南支槽后的西北气流中,因此不利从海上获得水汽,同时我国也只有较少的区域处于偏南气流中,这不利于水汽向我国输送,因此下旬全国的平均降水量明显不及上旬和中旬。
11月份,新疆地区处于大槽的前侧西南气流中,具有一定的水汽条件,由于不断地有短波槽东移经过,结合新疆的地形作用,在新疆北部形成多次的降水过程,虽然每次降水量不大,但月降水总量还是较常年同期偏多。另外我国西藏西部、四川南部和云南西部一直处于南支槽槽后,不利降水发生,因此降水量明显偏少。
3 冷空气活动 3.1 概况11月主要有5次冷空气过程,冷空气活动次数较常年同期略偏多,强度总体偏弱[2]。18—20日,较强冷空气过程主要影响我国北方和中东部大部地区,东北大部、内蒙古中东部、华北北部、黄淮东部以及江淮东部部分地区过程降温幅度达8℃以上,其中东北东部、内蒙古中东部的大部地区降温超过10℃。11月27日至12月2日,冷空气侵袭我国中东大部地区,西北大部、东北大部、华北、黄淮、江淮、江汉、江南和西南地区东部降温幅度达6~14℃。主要冷空气过程见表 1。
此次冷空气是一次中等强度的冷空气,我国中东部大部气温下降4~8℃,部分地区降温幅度超过10℃。冷空气过程结束时,内蒙古中东部、华北北部、东北地区大部气温降至-10℃以下;黄淮、江淮、江南东部气温下降到10℃以下。冷空气过程中,上述地区普遍出现4~6级偏北风,山东半岛以及我国东部和南部沿海部分地区出现8级以上大风。
此次强冷空气过程为小槽发展型[3]。在11月15日,我国北方仍处于纬向型环流中,巴尔喀什湖附近有一个较浅的短波槽正在东移,槽后是-36℃的冷中心,由于温度槽的位置落后于高度槽,槽在东移过程中逐渐加强。此时贝加尔湖附近为-40℃的冷涡,由于西伯利亚地区的高空等高线非常稀疏,贝加尔湖附近的冷涡稳定少动。17日,贝加尔湖附近的冷中心强度达到-48℃,而巴尔喀什湖的槽移至110°E的位置,和贝加尔湖附近冷涡南侧的槽合并成一个,槽后的脊经向度加大,并向东北方向发展,使得贝加尔湖的冷涡处于槽后脊前的偏北气流中。18日,贝加尔湖附近的冷涡开始东移南下,但冷涡的中心落后于环流的中心,温度槽也落后于高度槽,这有利于槽向南不断加深[4]。此时,地面天气图表明冷空气已经在中西伯利亚和蒙古国堆积,地面高压中心的强度达1045 hPa,并开始侵入我国。18—20日,槽在东移过程中不断向南加深加强,并引导冷空气向我国中东部爆发。20日,冷空气前沿已经到达我国华南以南的海上,此后冷空气影响的区域由于辐射条件较好,开始逐渐回温。
11月陕西、甘肃、青海和宁夏等地区降水量普遍比常年同期偏多,其中宁夏为1951年以来同期最多,其他三省为次多;福建全省平均月降水量达168.3 mm,比常年同期偏多3.1倍,为1951年以来同期最多。11月有6次主要降水过程(见表 2),其中11月2—5日华西出现一次强降水天气,8—10日和17—19日江南东南部和华南东部出现2次暴雨过程,强降水造成湖北、重庆、云南、福建等地局部遭受暴雨洪涝和泥石流等灾害。22—23日和25—26日东北地区出现2次强降雪过程。
11月22—23日东北地区中南部出现明显降雪,吉林东部、辽宁中东部降水量有5~10 mm,吉林东南部、辽宁中北部部分地区有12~17 mm,辽宁开原达21 mm;期间,吉林中东部和辽宁东北部最大积雪深度有5~15 cm,辽宁清原和吉林梅河口最大积雪深度分别达22和21 cm。
这次降雪过程中,欧亚中高纬为两槽一脊的环流形势,其中东侧的高空槽位于我国东北至华北区域。由于温度槽落后于高度槽,高空槽在东移的过程中在不断加强,槽后西北气流引导西伯利亚的冷空气南下影响我国北方地区。地面天气图中,冷锋从内蒙古中部进入我国,22日在渤海湾附近形成锋面气旋。由于中低层的偏南气流从渤海和黄海获得水汽,为暴雪提供了有利的水汽条件。图 7显示500 hPa高空槽和850 hPa槽的位置接近,并且和锋面气旋也接近,所以系统向西倾斜不明显,这种情况下槽前的上升运动比较强。从T639模式的22日20时零场的垂直速度诊断场中也可以看到在850 hPa高度上黄海至辽宁有强烈上升区域,T639模式22日20时的850 hPa水汽通量散度诊断场(图 7)也显示辽宁、吉林有很强的水汽辐合,最强水汽辐合达-2.5×10-7 g·(hPa·s·cm2)-1。此次冷空气过程虽然不强,但由于前期经历了较强的冷空气过程,东北地区850 hPa以下都已经处于-4℃以下,所以降水相态为雪。
11月,我国中东部出现大范围大雾天气。其中,黄淮中西部、江淮、江南北部和西部、云南南部、福建大部等地的雾日数有3~7天。与常年同期相比,江苏东南部、安徽北部、湖南西南部、广西西部等地的雾日数偏多1~3天。11月全国平均雾日数为1.4天,是近10年历史同期的最大值[1]。自10月以来,我国中东部地区大雾日数持续偏多[5]。
国家气候中心. 2011年11月中国气候影响评价.
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