1 天气概况 1.1 降水

2024年4月，全国平均降水量为71.9 mm，较常年同期(43.6 mm)(国家气候中心，2024)偏多65%，为1961年以来历史同期第一。南方大部地区降水量在100 mm以上，其中江南大部、华南大部等地降水量为250~400 mm，江南南部及东北部、华南大部降水量为400~600 mm，江西南部、广东西北部、东北部及中部降水量达到600~800 mm，广东中部降水量达到800~1000 mm，局地降水量达到1000 mm以上，广东龙门4月累计降水量高达1292.4 mm(图 1)。

从各站点统计数据来看，共有101个国家级气象站的日降水量突破月极值，其中广东韶关(240.9 mm)、湖南茶陵(203.2 mm)等20个站突破季极值；38个站出现连续极端降水量事件，主要分布于广东、福建、江西等地，其中广东龙门(910.3 mm)、佛冈(830.8 mm)连续降水量超过800 mm。

从降水距平场可见(图 2)，与常年同期相比，新疆东部和南部、甘肃西北部、内蒙古东部和西部、东北地区大部、华北中南部、黄淮、江淮北部、江汉大部、西藏中部、四川南部、云南和海南等地降水偏少，其中新疆东部和南部、东北地区北部和东南部、内蒙古东部、华北南部、黄淮、西藏中部、四川南部、云南和海南等地降水偏少2~8成，局地偏少8成以上；全国其余大部地区降水以偏多为主，大部分地区偏多5成以上，其中新疆西部、内蒙古中部、西北地区大部、西藏西部和东部、四川盆地、江南南部、华南大部等地偏多1~2倍，内蒙古中部、青海、西藏西部、华南中东部等地偏多2~4倍，局地偏多4倍以上。

1.2 气温

4月，全国平均气温为13.2℃，较常年同期(11.5℃)偏高1.7℃，为1961年以来历史同期第一。全国大部地区气温接近常年同期或偏高，其中中东部地区、西北地区东部、西藏地区南部等地偏高1~2℃，东北地区大部、内蒙古大部、华北西部、黄淮、西南地区南部、江南大部、华南中西部等地偏高2~4℃，其中河套地区东部、云南东部、海南北部等局地偏高4~6℃；青藏高原东部等地偏低0~2℃，局地偏低2~4℃(图 3)。全国最高和最低气温分别出现在云南元阳(43.4℃)和内蒙古图里河(-24.9℃)。

2024年4月北半球500 hPa平均位势高度及距平场的水平空间分布如图 4所示，4月北半球环流形势相比常年平均具有以下特点。

2 环流特征和演变 2.1 环流特征

4月，北半球极涡呈单极偏心型(图 4a)，位于新西伯利亚群岛西北洋面，中心强度低于512 dagpm，距平达-12 dagpm(图 4b)，较常年同期显著偏强，位置偏东、偏南。中高纬环流呈现4波型分布，长波槽分别位于欧洲西部、亚洲中部、白令海峡附近和北美东部。其中亚洲中高纬为“一槽一脊”分布，脊区位于乌拉尔山脉附近，对应正距平，最大超过10 dagpm (图 4b)，导致我国地面气温偏高；副热带高压呈带状分布，面积偏大，环绕整个北半球副热带地区(图 4a)，距平主要在0~2 dagpm(图 4b)，较平均态稍偏强，西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)北界维持在22°N附近，因而4月我国降水主要集中在华南地区。

2.2 环流演变与我国天气

4月上旬(图 5a)，欧亚大陆中高纬平均环流为“一槽一脊”型，极涡中心位于新西伯利亚群岛以北的洋面上，欧洲西部至我国东北地区存在一较为宽阔的高压脊，鄂霍次克海附近至白令海一带为低槽区，槽线位于140°E附近，冷空气活动较弱且偏东，全国大部分地区温度偏高1~2℃以上, 有利于地表解冻，为沙尘天气提供了沙尘源，出现1次强沙尘暴天气过程。青藏高原东部为平均低槽区，低纬度西太副高呈带状分布。从逐日环流形势演变来看，高原槽频繁东移，受西太副高影响，西南暖湿气流输送维持稳定，冷暖空气在长江中下游沿线一带交汇，带来南方2次大范围降水天气过程；江南至华南中北部地区降水量与常年同期相比偏多1~2倍，局地达4倍以上。

4月中旬(图 5b)，欧亚大陆中高纬平均环流转为“两槽一脊”型，与上旬相比(图 5a)，极涡中心北抬东移至东西伯利亚海以北洋面，较上旬减弱。中高纬地区从新地岛至俄罗斯西部由东北—西南向槽线控制，东亚大槽位于贝加尔湖以东地区，强度和经向分量较上旬减弱，纬向分量加强，两槽之间广阔的欧亚大陆由高压控制，高压脊位于乌拉尔山脉附近，我国北方主要受偏西气流控制。从逐日环流形势演变来看，受地面冷锋和蒙古气旋影响，北方出现2次扬沙天气过程。低纬度地区气流较为平直，南支槽位于100°E附近，西太副高仍呈带状分布，北界较上旬相当，南方地区出现2次大范围降水天气过程，第2次(19—22日)降水过程导致珠江流域北江发生第2次洪水。

4月下旬(图 5c)，欧亚大陆中高纬平均环流调整为“两槽两脊”型，极涡中心位于拉普捷夫海以北洋面，较中旬强度进一步减弱。欧洲西部由低涡控制，贝加尔湖以东由东亚大槽控制，两槽之间广阔的欧亚大陆由高压控制，我国北方主要受西北气流控制，仍以少雨天气为主。旬内共出现3次沙尘天气过程。低纬度南支槽东移至110°E，西太副高依旧呈带状分布，较上、中旬略偏南，北界维持在20°N附近，有利于我国南方出现降水天气过程。从逐日环流形势演变来看，受南支槽、高空槽、低空切变线、低涡系统、低空急流和江淮气旋共同作用影响，南方地区出现3次大范围降水天气过程。下旬累计降水量较上、中旬偏大，并且累计强降水(>250 mm)落区进一步扩大。

3 沙尘活动 3.1 沙尘天气过程

4月，受地面冷锋和蒙古气旋影响，我国北方先后出现6次沙尘天气过程(表 1)。除首次过程达强沙尘暴级别外，其余5次均为扬沙天气。3月31日至4月2日，最小能见度为96 m(巴州且末站，1日00:20), 时值南疆地区春播时节，此次沙尘暴过程对当地农、林、牧业及设施农业等造成一定程度的不利影响(国家气候中心，2024)。

3.2 3月31日至4月2日沙尘天气过程分析

2024年3月，全国平均气温较常年偏高，内蒙古中西部偏高2~4℃，而降水却显著偏少近1倍(国家气候中心，2024)。在我国北方降水显著偏少、气温显著偏高且蒙古国植被覆盖率降低的背景下，内蒙古西部、甘肃中部附近沙源地受旱情发展影响导致土壤松动加剧，有利于沙尘天气发生(张亚妮等，2013；麦子等，2021; 赵英珊等，2023)。配合地面冷锋东移，3月31日至4月2日自西北地区沿河西走廊至华北一带出现沙尘天气(图 6b)。

3月31日08:00(北京时，下同)，从500 hPa高度场和温度场来看，我国西北地区至内蒙古一带受高压脊和暖脊影响(图略)。地面形势分析表明，哈萨克斯坦表现为冷高压，高压中心位于巴尔喀什湖地区，而我国西北至蒙古国一带由蒙古气旋控制，并且在天山山脉一带有较强的冷空气堆积。14:00，西北路冷空气逐步入侵我国西北地区，地面冷锋位于塔里木盆地东侧，之后沿河西走廊向华北地区移动(图 6a)。4月1日08:00，在500 hPa上高度槽和温度槽位于新疆西部，并向偏东方向移动(图略)，冷空气势力较3月31日明显减弱，14:00地面冷锋移至陕西西部一带，塔里木盆地受冷高压控制，沙尘沿盆地边缘向东移动，西北侧仍主要出现扬沙天气，同时青海柴达木盆地逐渐出现扬沙天气。受地面冷锋系统影响，内蒙古中西部、宁夏、甘肃中部、山西东南部、山东西南部主要出现扬沙天气，浮尘天气影响北京(图 6b)。从4月2日08:00的500 hPa形势来看(图略)，北方等温线较为平直，无冷空气进一步补充，近地面维持锋面的冷空气逐渐变性，地面冷锋系统消散，主要受暖低压控制，发生沙尘天气的观测站明显减少，强度也逐渐减弱，此次沙尘天气过程逐步接近尾声。

4 主要降水和强对流过程 4.1 概况

4月，我国发生7次大范围的降水天气过程(表 2)，主要发生在南方，呈北少南多分布，全国共出现10次强对流天气过程(表 3)，具有点多面广、突发性和极端性强的特点；共遭受3次龙卷袭击。

4.2 4月4—7日大范围降水过程分析

从形势场上看，4—7日过程是由南下冷空气与西南暖湿气流形成的切变共同造成的。4日08:00 500 hPa上(图 7a)，我国江南、华南一带主要受南支槽影响，冷高压中心位于蒙古国东部至我国内蒙古东部，冷空气沿东路自华北地区东部向南渗透至江南地区北部、西南地区中部一带，与南支槽输送的西南暖湿气流汇合，配合850 hPa低空急流，形成切变系统，并逐渐加强形成低涡，地面则表现为华南准静止锋，共同造成此次天气过程。珠江流域北江7日发生2024年以来第1号洪水，为1998年以来最早。

在850 hPa上(图 7b)，上述地区表现为偏东风，冷垫深厚，700 hPa暖湿气流沿冷垫爬升，带来较强的上升气流。从水汽条件看，在西南暖湿气流的持续稳定输送作用下，江南、西南地区东南部、华南等地区整层可降水量普遍达到30 mm以上，其中江南地区南部、华南地区超过40 mm，江南南部，华南大部K指数在32℃以上，华南中部、东部局地达到36~40℃，因而在上述地区产生了区域性暴雨。5—6日，700 hPa低涡逐渐发展形成，切变线位于江苏东部海面、江淮、江汉至西南地区东部，准静止锋由江南南部缓慢移至华南中南部一带。7—8日，850 hPa低涡、切变线继续东移入海，江南地区至华南北部偏南气流由偏北气流替代，并且冷空气减弱，地面准静止锋在华南南部沿海一带逐渐消散，本轮降水过程结束。

4.3 4月20—22日强对流过程分析

20—22日，冷空气经华北南下延伸至江南南部、华南一带与西南暖湿气流汇合，受高原槽东移，850 hPa切变线及持续的低空西南急流形成此次混合型强对流天气。20日08:00，500 hPa高空槽位于西南地区东部一带，为中尺度天气的形成提供了良好的动力强迫作用；850 hPa在江南地区中部至西南地区中部表现为切变线，切变线南侧为明显大风速区，最大风速达到10 m·s^-1(图 8)；925 hPa表现为一致的西南暖湿气流，地面气温回升。受上述系统共同影响，江南南部、西南地区中南部及华南地区一带大气层结极度不稳定且不稳定性持续增强。从水汽条件看(图 8)，江南中南部至华南一带整层可降水量大于40 mm，广西中东部至广东中部一带达到50~60 mm。在强对流天气发生的有利环境条件条件下，出现了雷暴大风、短时强降水、冰雹，甚至中等强度龙卷天气。

对强对流形成条件进行定量分析，20日08:00广西中南部至广东中南部一带对流有效位能(CAPE)在1000 J·kg^-1以上，尤其其区域南部达到1500 J·kg^-1；广西至广东一带0~3 km垂直风切变普遍大于16 m·s^-1, 其中广西东南部大于18 m·s^-1，局地达到20~22 m·s^-1，有利于强对流天气的发生发展(图略)。对广西梧州国家级气象站20日08:00探空(图略)分析表明，梧州市藤县龙卷发生前，梧州站CAPE值达到1359 J·kg^-1，最大抬升指数为-4.4℃，0℃层高度位于4536 m。能量、水汽、风切变条件均有利于冰雹、雷暴大风及龙卷天气的产生。

5 冷空气及其他灾害性天气

4月我国只出现1次主要冷空气过程，较常年同期平均值(2.6次)偏少，影响时段为17—20日，为全国性中等强度冷空气过程，主要影响我国长江以北大部分地区，出现4~6℃降温，西北地区东部、内蒙古、华北、东北地区西部等地部分地区降温8~10℃，长江中下游及其以北地区有4~5级偏北风，6~8级阵风。冷空气对正值开花期的果树、实施农业以及春耕春播有短暂不利影响。

月内，云南中东部、四川南部、海南、山东西南部、安徽北部、河南东部等地存在中度及以上气象干旱，其中云南东部、海南大部、山东西南部局部等地有重旱，云南东南部特旱。上旬西南地区高温少雨，气象干旱再次发展，至17日达重旱及以上、特旱面积均达到峰值，分别为32.6万km²、13.0万km²。4月中旬末期开始，受降雨过程影响，西南部分地区气象干旱明显缓解。今年以来，西南地区平均干旱日数为32.1 d，较常年同期偏多13.9 d。

致谢：感谢国家气候中心周星妍，国家气象中心刘晓波、王莉萍、张亚妮、蔡雪薇、麦子等给予的帮助。