2. 中国科学院大学,北京 100046
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100046
2022年9月,全国平均气温为17.9℃,较常年同期(16.9℃)偏高1.0℃,全国平均降水量为49.4 mm,较常年同期(65.3 mm)偏少24%。月内,我国暴雨过程与常年同期接近,降水强度强,导致部分地区灾情严重;台风生成频数较常年同期偏多,登陆频数较常年同期偏少;我国中东部7月下旬出现大范围持续高温天气,气象干旱持续;全国大部分省(自治区、直辖市)遭受风雹灾害,河北、陕西、云南等地局部风雹灾害较重。
1 天气概况 1.1 降水2022年9月,全国平均降水量49.4 mm,较常年同期(65.3 mm)偏少24%,较2021年9月83.8 mm (柳龙生和高拴柱,2021)偏少近一半,为1961年以来第三低(国家气候中心,2022)。从空间分布(图 1)看,西南地区大部、华南地区西南部、东北地区东南部、华东地区东部及西藏东部等地降水量在100 mm以上,海南东部、浙江东部、山东东北部及辽宁东南部等地降水量在200 mm以上,局地超过400 mm;全国其余大部地区降水量普遍在100 mm以下,其中新疆大部、内蒙古大部、华北东部、华东大部、华中东部等地降水量不足10 mm;与常年同期相比(图 2),西藏西部和东南部、吉林东南部、辽宁东南部、山东东北部、江苏东部部分地区、上海大部、浙江东部、云南东南部等地偏多5成至2倍;西藏西部、辽宁东南部、山东东北部等地部分地区偏多2倍以上;全国其余大部地区降水偏少或接近常年,华北大部、华中大部、华东大部、华南大部、新疆大部、内蒙古大部等地偏少5~8成,华北东部、华东中部和西部、华南北部和中部、新疆中部和南部、内蒙古西部和东南部等地偏少8成以上(国家气候中心,2022)。
2022年9月,全国平均气温为17.9℃,较常年同期(16.9℃)偏高1.0℃,接近2021年9月平均气温(18.2℃; 柳龙生和高拴柱,2021),为1961年以来第二高(国家气候中心,2022)。空间分布上(图 3),全国除西南地区大部、华东地区东部及青海东部等地部分地区气温偏低外,其余大部地区气温偏高或接近常年同期,其中新疆大部、内蒙古大部、华中南部等地偏高2~4℃,局部偏高4~6℃。
图 4为2022年9月北半球500 hPa平均位势高度场和其距平场的水平分布,北半球环流形势有以下主要特点。
由月平均500 hPa位势高度场及其距平场分布可见,北半球极涡呈单极型分布,极涡主体位于北极圈内,中心强度低于540 dagpm(图 4a),正距平达到4 dagpm(图 4b),这表明极涡强度较常年同期偏弱,月内冷空气势力偏弱。北半球中高纬西风带呈多波型分布,其中除位于地中海附近高空槽对应显著的负距平外,其他四个高空槽对应弱的正距平。欧亚大陆中高纬环流形势较为平直,呈现弱的“两槽一脊”的形势,其中两槽分别位于地中海附近和俄罗斯远东地区至我国华北一带,高压脊位于中西伯利亚至中亚一带。
2.1.2 副热带高压位置偏北偏东9月西太平洋副热带高压(以下简称副高)呈带状分布,强度偏强,日本海东部至日本以东洋面对应有4~8 dagpm的正距平区,西脊点位于30°N,140°E附近(图 4a),较2020年、2021年以及多年气候平均明显偏北偏东(王海平和许映龙,2020;柳龙生和高拴柱,2021)。副高脊线较常年同期偏北,西伸脊点偏东,有利于台风活动活跃,但不利于台风登陆我国,因此,月内台风活动偏多,但登陆我国的台风数量偏少。
2.2 环流演变与我国天气图 5给出了9月上、中、下旬欧亚地区500 hPa平均高度场环流形势。上旬(图 5a)欧亚中高纬以纬向环流为主,呈弱的“两槽一脊”型,两槽分别位于欧洲西部和我国东北至华北一线,新疆以北地区为高压脊所控制。上旬,强盛的呈带状分布的副高,在我国东部海域断裂,旬内活跃的台风轩岚诺处于大陆副高和海上副高之间的鞍型场中,在台湾以东洋面回旋后,沿海上副高西侧北上,影响我国台湾岛及华东沿海地区,造成浙江宁波和绍兴、台湾岛中北部部分地区累计降水达200~350 mm,局地为400~ 461 mm。同时,受大陆副高主体的影响,我国南方发生持续性高温天气,区域高温过程综合强度达到特强,覆盖国土面积143万km2,影响人口达5.5亿。影响范围内有229个站达到或者超过37℃,其中贵州沿河站达到40.3℃,高温过程加剧了长江流域的气象干旱。
中旬(图 5b),随着高纬度低涡发展东移,旬内欧亚中高纬环流呈现“三槽一脊”的形势,其中两个较强的槽位于欧洲中部、新疆西部,我国辽东半岛为一浅槽,咸海以北为一高压脊区。伴随低涡南压,副高西脊点东退至140°E附近,旬内台风活动趋于活跃,台风梅花登陆浙江舟山后,分别在上海、山东和辽宁登陆,给我国华东和东北地区的部分地区带来大到暴雨,浙江局地出现特大暴雨。
下旬(图 5c),中亚至欧洲东部一带为“一槽一脊”,里海为高压脊区,新疆西部为一浅槽,欧洲和东亚地区中高纬环流较为平直,旬内影响我国暴雨天气过程较少,但受贝加尔湖以北低涡影响,我国东北地区出现两次冷空气过程,分别在9月19—21日、9月23—24日。其中19—21日过程综合强度达到强等级,影响区域主要在东北、内蒙古等地,东北大部分地区、内蒙古东部降温幅度在10℃以上,其中吉林大部、黑龙江南部、内蒙古东部部分地区降温幅度达14℃以上。下旬,副高主体西伸,西脊点位于我国华南地区,旬内初期生成的16号超强台风奥鹿沿副高南侧向西移动,进入我国南海海域,造成海南岛、雷州半岛等地累计降水量达100~250 mm。
3 主要降水过程 3.1 概况2022年9月全国平均降水较常年同期明显偏少,主要的降水过程仅有4次(表 1),其中3次由热带气旋活动导致,主要影响台湾岛、华东、东北和华南地区,影响范围较为集中,其中12—16日由台风梅花带来的暴雨过程综合强度达到中等强度,覆盖国土面积19.9万km2,影响人口1.2亿。上海、吉林、山东、江苏、浙江、辽宁等地出现强降雨,多地累计降水量超过100 mm,其中山东栖霞站累计降水量达到262.4 mm。月内的降水过程有效缓解了华南地区的旱情。
9月7—8日期间,受东风波扰动和低层切变辐合的影响,我国华南地区出现了暴雨过程,广东中西部、广西、海南岛中东部等地部分地区累计降雨量达50~150 mm(图 6),广东广州和湛江、海南文昌和琼海等局地达180~220 mm,此次强降水过程虽然持续时间较短,但是有效缓解了华南地区的高温天气和气象干旱。
从环流形势上来看,此次降水过程前期,500 hPa副高强盛呈带状分布,在中南半岛附近有东风波活跃(图 7),东风波槽线向东北方向延伸至广东东部,华南地区处于东风波槽后,容易出现强对流和暴雨天气。此次降水过程低层925 hPa广西至广东北部一带切变辐合维持发展(图 8方框处),为暴雨的发生提供了有利的环境抬升条件。与此同时,华南地区整层大气可降水量达到50 kg·m-2以上(图 8),其中海南岛、广东西部部分地区超60 kg·m-2,提供了充足的水汽供应。
9月,西北太平洋及南海的台风活动具有生成频数偏多和强度偏强的特点,共有7个台风生成(图 9),生成个数较常年同期(5.0个)偏多2个;但仅有台风梅花登陆我国,登陆台风个数较常年同期(1.7个)偏少0.7个;此外,台风奥鹿西行进入南海,使我国华南沿海及南部海区出现明显风雨天气。月内活跃的7个台风中(表 2),4个极值强度达到了强台风级及以上,分别是2212号梅花、2214号南玛都、2216号奥鹿及2218号洛克。
今年第12号台风梅花于9月8日上午在西北太平洋洋面生成,进入东海海域后长时间维持强台风强度,14日20:30在我国浙江舟山普陀沿海登陆(强台风级),15日00:30在上海奉贤二次登陆(台风级),16日00时在山东青岛崂山区沿海三次登陆(热带风暴级),12:40在辽宁省大连市金普新区再次登陆(热带风暴级),之后逐渐减弱变性为温带气旋,中央气象台16日20时对其停止编号。
“梅花”是今年登陆我国最强的台风,其主要特点如下:
① 登陆次数多。台风梅花先后在我国沿海四次登陆,是1949年以来第三个四次登陆我国的台风,之前两个分别是1990年12号台风Yancy(一次台湾,三次福建)和2014年16号台风凤凰(两次台湾、一次浙江、一次上海)。“梅花”四次登陆分别在不同省(直辖市),是1949年以来首次。“梅花”还是1949年以来最晚登陆山东、辽宁的台风。
② 登陆强度强。台风梅花在浙江舟山普陀登陆的强度为强台风级(14级,42 m·s-1),是今年以来登陆我国的最强台风;也是1949年以来9月在浙江登陆象山港以北的最强台风,也是登陆舟山最强台风;“梅花”在上海奉贤登陆的强度为台风级(12级,35 m·s-1),是1950年以来登陆上海的最强台风。
③ 大风范围广,持续时间长。与冷空气结合,台风梅花带来的大风影响范围广、强度大、持续时间长。浙江东部、上海、江苏东部、山东半岛、辽宁东部等地最大阵风有8~10级,上海沿海、浙江沿海及部分岛礁12~15级,最大阵风出现在浙江舟山徐公岛16级(53.6 m·s-1)。浙江东北部沿海海面12级以上大风累计时长达12 h。
4.3 台风南玛都登陆日本今年第14号台风南玛都于9月14日02时在西北太平洋洋面生成,之后西行,强度逐渐增强,16日转向西北方向移动,强度快速发展,16日02时至17日02时由台风级(38 m·s-1,13级)快速增强到超强台风级(58 m·s-1,17级),24小时内增强了20 m·s-1,达到台风快速加强标准(24小时内中心附近风力增加15 m·s-1),超强台风级别维持超过36 h。18日16:30前后“南玛都”在日本九州岛指宿市沿海登陆,登陆时中心附近最大风力有15级(48 m·s-1,强台风级),持续影响日本近两日后,于20日早晨在日本本州岛北部变性为温带气旋,中央气象台于20日08时对其停止编号。受其影响,日本九州、四国等地累计降水达200 mm以上,局地达350 mm以上(图 10)。“南玛都”带来的强风和风暴潮导致日本九州地区多地建筑倒塌,道路浸水。
今年第16号台风奥鹿于9月23日14时在西北太平洋洋面生成后,稳定向偏西方向移动,24日傍晚以后,在菲律宾吕宋岛东部海面,“奥鹿”出现爆发性发展,25日02时发展为超强台风级,当日05时达到其峰值强度,中心附近最大风力达17级以上(62 m·s-1),随后于25日20时前后在菲律宾吕宋岛东部的奥罗拉省沿海登陆,登陆时中心附近最大风力达16级(55 m·s-1)。穿过吕宋岛南部后,26日早晨“奥鹿”以台风级强度移入南海,并于27日02时再度加强为超强台风级,靠近越南近海减弱为强台风级后,于28日04:30前后在越南广南省岘港市沿海登陆,登陆时中心附近最大风力有14级(45 m·s-1)。登陆后“奥鹿”强度逐渐减弱,于28日20时在泰国境内减弱为热带低压,中央气象台对其停止编号。
“奥鹿”自生成后经历了两次快速加强,一次发生在登陆吕宋岛前,第二次发生在进入南海后,受其影响,华南沿海等地出现明显风雨天气,海南岛部分地区及西沙群岛局地出现大暴雨。进入南海后,有利于“奥鹿”快速加强的主要原因有:
① 体型小,结构紧凑。“奥鹿”体型小,其生成后七级风圈半径不到200 km,加强为超强台风后,七级风圈半径不到300 km。此外,“奥鹿”环流结构紧凑,从卫星微波成像可以清晰看到其底层核心区小,且眼壁清晰完整(图 11a)。对于台风结构紧凑、个头小的台风,在合适的热动力条件配合下,容易出现强度的快速增强。
② 南海中部海域海温偏高。南海中部海域海表温度达到30℃及以上(图 11b),较常年同期偏高1.5~1.8℃(图略),为台风强度发展提供了良好的下垫面条件。
③“奥鹿”进入南海快速增强发生在26日夜间至27日凌晨,从26日20时200 hPa风场(图 12)可以看到“奥鹿”北侧与副高之间存在一反气旋式环流,26日20时该反气旋西侧的偏南风与副高北侧的西风急流相连,使得“奥鹿”北侧高层出流增强。与此同时,26—27日“奥鹿”南侧热带东风急流持续维持,由于高层流出条件较好,“奥鹿”上空的高层辐散得以维持发展,有利于其快速增强。
9月,全国共有10个国家气象站出现极端高温事件,分别是福建崇武(35.5℃)、广西桂林(38.5℃)、贵州剑河(37.9℃)、贵州黎平(36.4℃)、湖北安陆(38.6℃)、湖北应城(38.1℃)、湖北孝感(38.3℃)、湖南芷江(38.8℃)、新疆乌兰乌苏(39.7℃)、云南江城(34.9℃)。月内,我国南方地区出现了3次区域性高温过程,分别是9月5—13日、16—20日、9月27日至10月4日。其中9月5—13日的区域高温过程综合强度达到特强,覆盖国土面积143万km2,影响人口达5.5亿。影响范围内有229个站达到或者超过37℃,其中贵州沿河站达到40.3℃。持续的高温过程加剧了长江流域的气象干旱,增加了当地的供电压力,对当地生态系统造成了一定的负面影响(国家气候中心,2022)。
5.2 长江流域干旱维持或发展受降水少、气温高影响,今年夏季长江流域发生严重夏伏旱。8月25日以后,长江流域西部及北部地区出现明显降雨,气象干旱不同程度缓和,其中四川东部、陕西南部气象干旱缓解较为明显。进入9月,长江中下游地区仍持续少雨,大部地区气象干旱持续,遭受夏秋连旱。截至9月30日气象干旱监测显示,长江流域中下游地区大部仍存在中度及以上等级气象干旱,其中浙江西南部、安徽南部、湖北东部、湖南中部至南部、江西大部、福建西部和东北部等地有特旱(国家气候中心,2022)。
致谢:感谢国家气象中心向欣、孙贺提供的降水量、降水距平和温度距平资料。
国家气候中心, 2022.2022年9月中国气候影响评价[EB/OL]. https://cmdp.ncc-cma.net/influ/moni_china.php?product=moni_assessment. National Climate Centre, 2022. Impact Assessment of September 2022 in China [EB/OL]. https://cmdp.ncc-cma.net/influ/moni_china.php?product=moni_assessment.National(in Chinese).
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柳龙生, 高拴柱, 2021. 2021年9月大气环流和天气分析[J]. 气象, 47(12): 1555-1560. Liu L S, Gao S Z, 2021. Analysis of the September 2021 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 47(12): 1555-1560 (in Chinese).
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王海平, 许映龙, 2020. 2020年9月大气环流和天气分析[J]. 气象, 46(12): 1651-1656. Wang H P, Xu Y L, 2020. Analysis of the September 2020 atmospheric circulation and weather[J]. Meteor Mon, 46(12): 1651-1656 (in Chinese).
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