2014年5月中国气候影响评价(国家气候中心,2014)显示,全国平均降水量73.8 mm,较常年同期(69.5 mm)略偏多6.2%。从5月全国降水量空间分布来看(图 1),江南大部、西南地区东部、华南大部以及东北地区中东部月降水量普遍超过100 mm,其中长江以南的中东部地区降水均超过200 mm, 江南中南部、华南大部出现400~600 mm的降水;西北地区大部、华北大部、内蒙古中西部、西藏中部和西部降水和云南大部在50 mm以下;全国其余地区在50~100 mm之间。从降水距平百分比空间分布看(图 2),西北地区大部、内蒙古西部、华北南部至黄淮西部、江淮、江汉大部、西南地区大部、华南西南部和西藏西北部等地降水偏少2~8成,其中新疆西部、西藏西北部和云南北部局地偏少8成以上;东北大部、内蒙古中部和东部、华北北部和西部、江南大部、华南中东部等地降水偏多2成至1倍,其中东北北部、内蒙古东部、广东东南部等地偏多1倍以上。全国共有11站发生极端日降水量事件,主要分布于广东、广西、福建、湖南和贵州五省(区),其中2站日降水量突破历史极值。
2014年5月,全国平均气温16.5℃较常年同期(16.2℃)偏高0.3℃,与常年同期基本持平,但气温波动幅度较大。气温阶段性变化特点显著,上旬温度偏低,中下旬偏高。从空间分布看(如图 3),西北地区西部、内蒙古中东部和西南地区东部等地气温偏低1~2℃;华北南部、黄淮大部、江淮东部、西南地区南部、华南西南部局部、西藏中部及新疆西北部局部等地气温偏高1~2℃,其中西南地区南部部分地区、华北南部和黄淮东部局部偏高2~4℃;云南省平均气温23.6℃,较常年同期(20.7℃)偏高2.9℃,为1961年以来同期最高值。月内,京津冀、黄淮、云南和广西西部等地共有155站发生极端高温事件,其中34站日最高气温突破历史极值。另一方面,全国共有20站发生极端日降温事件,主要分布于新疆、内蒙古、黑龙江、河北、江苏和山东等省(区),其中4站日降温幅度突破历史极值,
2013年5月500 hPa平均高度及距平的水平分布(图 4)表明,5月北半球的环流形势有以下几个特点。
极涡呈准圆形绕极分布,主体位于北极圈内,中心强度为524 dagpm,较常年同期偏强4~6 dagpm。5月,北半球高纬500 hPa位势高度呈4波型分布,分别位于西西伯利亚北部、堪察加半岛、北美西部和北美东部。其中,西西伯利亚北部的槽较历史同期气候平均略偏强,负距平为-2 dagpm左右,给我国新疆北部带来降温和降水天气。我国中高纬地区的大部分地区受槽区偏西气流控制,且长江以北地区的大部分地区的负距平在0~2 dagpm之间,冷空气活动较为活跃,我国中东部地区降水偏多与此关系密切。
2.2 副热带高压和南支槽5月副热带高压(以下简称副高)面积较常年同期偏大,强度偏强。副高西脊点稳定维持100°E附近,较常年同期明显偏西;副高的北界从上旬18°N左右北抬,中旬到达20°N左右,下旬则持续北抬至23°N附近,脊线整体较常年同期位置偏北。受西脊点偏西影响,华南地区受副高外围偏西南气流控制,多次出现强降水过程。此外,南支槽位于90°E附近,位置和强度接近常年同期。
2.3 南海季风未爆发西太平洋副高较往年偏强偏西,维持在南海上空,导致南海季风监测区持续为东风控制,对流始终不活跃。2014年南海夏季风于6月第二候爆发,较常年(5月第五候)明显偏晚3候,也是历史上南海夏季风爆发最晚年之一。
2.4 环流演变与我国天气图 5是2014年5月上、中、下旬500 hPa旬平均位势高度场。从图 5a可以看出,5月上旬亚洲地区为明显的一脊一槽环流形势,我国大部分地区处在低槽区,有利于降水天气增多。东北地区受高空冷涡和低槽控制,上旬多阴雨天气。位于西西伯利亚的高压脊发展较强,引导冷空气南下,分别于1—4和8—11日给北方地区带来大风降温天气。1—2日,受高空槽东移影响,河北北部和北京地区出现多站次冰雹和雷暴大风。3—5日,受东北冷涡后部冷空气和北抬副高外围的西南暖湿空气共同影响,西南地区东部至江南、华南等地出现大到暴雨。8—11日,受东移高空槽、低层低涡切变线及加强的低空急流共同影响,上述地区再次出现强降雨,广东局地还出现了大暴雨到特大暴雨,并伴随有多站次雷暴大风和冰雹天气。
从5月中旬的500 hPa平均位势高度场(图 5b)可看出,亚欧大陆中高纬地区呈现出两脊一槽的形势,我国大部分地区为平直的西风气流控制,多短波槽东移活动;同时副高较上旬继续西伸北抬,有利于西南暖湿气流加强,在南方地区出现强降水。13—15日,受东北冷涡后部南下冷空气和南支槽前西南暖湿气流的共同影响,江南大部、华南北部和东部出现大到暴雨,局地大暴雨。16—19日,受东移高空槽和低层低涡切变线、低空急流的共同影响,上述地区又出现一次大到暴雨、局地大暴雨的强降水过程;其中,17—18日,华南地区受小股冷空气影响,在副高边缘触发强对流天气,出现短时强降水和雷暴大风。
5月下旬500 hPa平均位势高度场(图 5c)显示亚欧大陆中高纬仍然维持两脊一槽的形势,副高北抬至23°N附近,南支槽较前期略有增强,有利于南方地区降水增强。21—23日,受高空槽、低层低涡切变线及加强的西南和东南急流共同影响,江南、华南出现一次大到暴雨、部分地区大暴雨的强降水天气过程;配合副高外围高温高湿的环境场,触发了飑线等中尺度系统,带来大范围短时强降水和较强的雷暴大风。24—26日,贝加尔湖地区较强高空槽携带冷空气南下,副高明显西伸北抬,西脊点到达93°E附近,北界到达28°N附近,冷暖空气交汇在低层形成明显的切变线,给我国长江以南地区自北向南带来强降水天气。这次强降水过程之后,华北、黄淮受高空暖脊和低层暖平流影响,出现大范围高温天气。29日,京津冀局部地区最高气温达40℃以上,突破历史极值。5月31日至6月1日,河套低槽东移过程中受下游高压脊的阻挡,移动缓慢并发展低涡,影响我国中东部地区,由于前期温度高,热力条件好,华北出现了雷暴大风;而在黄淮、江淮、江南等地,南下的冷空气配合副高北侧的西南气流,沿低层切变线出现了大到暴雨、部分地区大暴雨的强降水天气。
3 主要降水过程和强对流过程 3.1 概况5月,我国南方地区遭遇5次大范围强降水天气过程,分别出现在5月8—11、13—15、16—19、21—23和24—26日。江南大部和华南沿海地区频繁受到冷空气南下影响,配合低空西南急流出现长时间维持的切变线系统,带来多次大到暴雨,局地大暴雨的天气,广西、广东、贵州和湖南、江西等地出现了局地洪涝。粤、桂、湘、赣、闽、黔6省(区)平均降水量为269.3 mm,较常年同期偏多60.6 mm, 为1976年以来历史同期次多。与常年同期相比,江南、华南中东部及西南地区东部雨日普遍偏多,福建中南部、江西东南部、广东中东部普遍偏多5~10 d。广东省平均雨日数20.6 d,为1961年以来同期第三多,仅次于1975年(23.5 d)和1973年(20.7 d)。我国北方地区受水汽条件限制,强降水天气较弱,华北地区受短波槽影响出现两次较明显的雷暴大风和冰雹天气。
5月21—23日,受高空槽、低层低涡切变线及加强的西南和东南急流共同影响,江南、华南出现一次大到暴雨、部分地区大暴雨的强降水天气过程。上述地区累计降雨量有50~120 mm,部分地区达150~250 mm,广东局地达300~595 mm。
21日白天开始,从重庆向东向南先后出现明显的短时强降水过程,最强降雨时段出现在21日20时到22日20时,最大小时雨强达108 mm。22日午后自广西东部至广东珠江口地区出现了较大范围的雷暴大风,最大超过20 m·s-1。此次过程分为3个时段,分别为21日20时至22日08时系统性降水、22日08—20时系统性降水中触发中尺度飑线带来强对流天气、22日20时至23日20时稳定少动的MCS系统带来局地长时间短时强降水。
5月21日08时,500 hPa有高原槽发展并逐步东移,低层850 hPa上西南地区东部有低涡生成。到21日20时,低层低涡及人字形切变线系统发展成熟并东移至湖南北部,西南急流加强到16 m·s-1 (图 6a),带来了充沛的水汽,低涡中心南侧的850 hPa比湿达14 g·kg-1以上;同时,高层200 hPa风场具有明显的辐散特征(图略),配合低层西南急流的辐合作用,垂直上升运动强烈。良好的水汽和动力条件,在江南南部和华南北部产生大范围暴雨到大暴雨。
22日08时(图 7),高空槽发展并东移至安徽东南部,850 hPa上低涡也东移至江西北部,形成前倾的垂直结构,低层西南急流继续加强至20 m·s-1以上,低涡东部从海上带来的偏东风也增强到12 m·s-1以上,两支急流增强了水汽输送。从22日08时广西梧州探空图(图 7b)可知,该地区整层均较湿,CAPE达到755 J·kg-1,K指数超过40℃,具有较好的热力不稳定。在高层无明显干区的情况下,受到500 hPa低槽东移带来的动力扰动的影响,配合近地面有辐合线,仍然在两广交界处触发了一次飑线过程,并在广东境内发展成熟东移南下,沿飑线出现了线状的短时强降水天气,并给广东局地带来超过20 m·s-1的雷暴大风。
22日20时至23日20时,低层850 hPa的切变线系统继续维持,23日08时西南急流有所减弱并南退至华南北部,副高北抬至华南沿海,广东中部对流有效位能超过2000 J·kg-1,且地面有偏北风和偏南风之间的辐合线维持,为局地MCS的生成、发展和维持提供了有利条件。此次降水过程广州市全市平均日雨量达202 mm,其中良口镇石岭村录得最大降水373 mm,街口自动站录得最大时雨量93.9 mm (12—13时)。
4 其他灾害性天气 4.1 北方地区出现极端高温5月26日起,华北、黄淮等地出现大范围高温天气,北京、天津、河北中南部、山东、河南、安徽中北部等地连续两天以上出现超过35℃高温天气。29日,北京大部、天津西部、河北中南部等地气温达40~42℃;其中,北京南郊观象台41.1℃,天津40.5℃,石家庄42.8℃,均突破1951年以来5月最高气温极值;北京、天津和河北共计12个站的日最高气温突破或与历史纪录持平;华北、黄淮和江淮超过35℃高温面积约72×104 km2,为26日以来范围最大。针对此次高温天气,中央气象台发布了高温黄色预警,北京市气象台及河北省气象台均发布了高温红色预警。
4.2 北方地区冷空气活动5月我国北方地区分别于5月1—4、8—11和21—23日遭受3次较强冷空气活动影响,大部地区出现大风降温天气。5月1—4日,河北、山西和内蒙古和陕西等地遭受大风、降温天气。东北地区、华北北部与东部以及内蒙古中部与东部、陕西北部、宁夏北部等地过程最大降温一般有8℃以上,其中东北大部、内蒙古中东部大部地区、河北北部部分地区、山西北部部分地区达到12~14℃,局部超过14℃。
4.3 沙尘天气5月我国西北地区共出现2次沙尘天气,与近几年相比,出现次数和强度处于平均水平(朱文剑等,2013;关月,2012)。5月8日08时至9日11时,受地面低压和冷锋影响,南疆盆地、青海西部、内蒙古西部、甘肃中部、宁夏中南部及陕西北部局地出现扬沙天气,其中南疆盆地北部、青海茫崖、甘肃民勤、内蒙古阿拉善右旗和拐子湖出现沙尘暴,巴音毛道出现强沙尘暴天气。5月22日17时至24日20时,南疆盆地、柴达木盆地、内蒙古西部、甘肃中西部、宁夏和陕西北部等地出现扬沙天气,其中南疆盆地西北部和东南部、甘肃西部、柴达木盆地、内蒙古西部局地出现沙尘暴,和田、于田、民丰及玉门镇出现强沙尘暴。
4.4 华北地区风雹天气5月1和31日,华北中东部(河北中部、北京和天津等地)出现两次雷暴大风和冰雹天气。1日15—19时,河北北部、北京大部出现了雷暴大风天气,北京出现了冰雹。31日晚,北京出现大范围雷暴大风天气,局部地区出现6级以上大风,最大的瞬间风速出现在延庆的白河谷,达到了32.9 m·s-1,相当于11级大风。受大风及暴雨影响,北京地区共发生200余起电网故障,故障最集中的大兴区有14个乡镇部分地区停电,城六区约有300棵树木倒伏。
4.5 台风活动4月28日于西北太平洋海面生成今年第5号台风塔巴,5月1日减弱为热带风暴,对我国海域无影响。5月西北太平洋海域无台风生成,较常年偏少。
国家气候中心. 2014. 2014年5月中国气候影响评价.
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关月, 2012. 2012年5月大气环流和天气分析[J]. 气象, 38(8): 1023-1028. DOI:10.7519/j.issn.1000-0526.2012.08.016 |
朱文剑, 何立富, 2013. 2013年5月大气环流和天气分析[J]. 气象, 39(8): 1083-1088. DOI:10.7519/j.issn.1000-0526.2013.08.016 |