2017年我国区域性高温过程特征及异常大气环流成因分析.pdf

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doi10.12006/j.issn.1673-1719.2018.008王国复 , 叶殿秀 , 张颖娴 , 等 . 2017 年我国区域性高温过程特征及异常大气环流成因分析 [J]. 气候变化研究进展 , 2018, 14 4 341-3492017 年我国区域性高温过程特征及异常大气环流成因分析王国复,叶殿秀,张颖娴,黄大鹏,侯 威中国气象局国家气候中心,北京 100081气候变化研究进展第 14 卷 第 4 期 2018 年 7 月 CLIMATE CHANGE RESEARCHVol. 14 No. 4July 2018摘 要 基于区域性高温过程综合强度指数,利用 1961 年 1 月 2017 年 8 月全国 2452 个气象站的日最高气温和 2017年 NCEP/NCAR 再分析资料,分析 2017 年我国区域性高温过程的特征,并探讨 2017 年夏季我国第 2 次区域性高温事件的形成机理。 2017 年我国区域性高温过程呈现强度强、日数长、覆盖范围大的特点。在气候变暖的背景下,我国单次区域性高温过程最大影响范围呈极明显扩大趋势。 2017 年 7 月上中旬,强大的大陆高压控制我国北方地区,进而造成了这次影响范围广、持续时间长的高温事件。 7 月下旬,我国广大南方地区处于副热带高压脊的控制下,强大的下沉气流和反气旋环流,使得大气层更加稳定,最终导致高温天气的形成。关键词 区域性高温过程; 2017 年夏季;形成机理 收稿日期 2018-01-17; 修回日期 2018-04-20资助项目 公益类行业(气象)科研专项( GYHY20140617;国家科技基础资源调查专项( 2017FY101201;中国气象局气候变化专项( CCSF201701, CCSF201803)作者简介 王国复,男,正研级高工, ;张颖娴(通信作者 ,女,高级工程师, ① https//public.wmo.int/en/media/press-release/wmo-confirms-2017-among-three-warmest-years-record。引 言气候系统的多种指标和观测事实表明,全球变暖趋势在持续。 2016 年,全球表面平均温度再创新高,比 1961 1990 年平均值偏高 0.83℃,比工业化前水平高出约 1.1℃,成为有气象观测记录以来的最暖年份[1]。 2017 年夏季,北美、欧洲及亚洲多国遭受极端高温天气,罗马尼亚发布高温红色预警,印度和巴基斯坦遭遇持续高温热浪,葡萄牙、西班牙、意大利南部、俄罗斯远东地区、美国西部多个州、加拿大不列颠哥伦比亚省等多地由于连续高温天气引发森林火灾。 2018 年 1 月 18 日,世界气象组织( WMO)确认指出, 2015、 2016 和2017 年为有记录以来 3 个最热年份,虽然 2016 年仍持有最暖年的记录,但 2017 年是没有厄尔尼诺影响的年份中最温暖的一年①。近年来,在全球变暖的大背景下,我国夏季高温热浪频发,大范围破纪录高温事件接连发生。2003 年夏季,我国南方遭受大范围热浪袭击,高温的地域范围非常广,为历史同期罕见[2]; 2004 年盛夏,我国江南、华南部分地区高温少雨,一度伏旱严重; 2007 年 7 月,江南、华南等地出现大范围高温天气,多地当月累计高温日数或最高温度超过历史同期记录[3]。 2017 年夏季,我国同样受到大范围持续高温天气影响,山东、上海、江苏、安徽、湖南等省电网用电负荷突破往年极值;江淮、气候变化研究进展 2018 年342气 候 系 统 变 化江汉、江南和华南地区部分农田出现缺墒和旱情,一季稻、棉花等作物生长受到不利影响;高温使茶叶和水果出现灼伤,蔬菜、水果产量和品质下降,水产养殖区水质恶化、水产品死亡率增加。在华北,特别是华北东部地区每年夏季都会出现高温闷热天气[4], 高温天气主要集中在 6 月下旬和 7 月 , 而闷热天气约 3/4 以上集中在 7 月中旬至8 月上旬[5]。谢庄等[4]发现 1940 1992 年北京夏季最高气温呈下降趋势, 而最低气温则缓慢增加。张尚印等[6]指出,北京、石家庄和济南夏季高温日数在 20 世纪 60 70 年代初偏多, 70 90 年代初偏少, 90 年代后期高温日数显著偏多;华北地区夏季高温总日数的变化呈双峰型,而最低气温则呈缓慢增加的特点。 1960 2008 年京津冀夏季高温日数在空间上呈现出“南多北少”的分布特征,高值中心位于南部的南宫附近,在时间上呈现出“多、少、多”的年代际变化特征,无显著的线性变化趋势,但其南部夏季高温日数主要呈减少趋势,北部主要呈增加趋势[7]。对于我国夏季高温成因的研究已有很多,大多数高温事件的形成与大尺度的环流异常有关。高守亭等[8]指出在异常偏西和偏北的副热带高压控制下,下沉气流抑制了低层水汽的抬升,使得水汽积聚在对流层低层,从而直接导致了北京高温高湿天气。钱婷婷等[9]也指出河套高压所伴随的晴空区辐射增温和绝热增温有利于北京持续性高温天气的形成。卫捷等[10]发现华北地区若受大陆高压脊、西太平洋副高或两者共同影响,容易出现高温闷热天气并重的情况。孙建奇等[11]研究了我国北方极端高温事件的年代际变化特征,发现我国北方地区发生极端高温事件时,对流层中高层往往会出现位势高度异常偏高。杨辉等[2]和彭海燕等[12]发现2003 年南方和长江流域出现的大范围持续高温天气与西太平洋副热带高压持续偏强和西伸有关。有些学者[3,6,13]则发现东亚阻塞高压偏强,副热带高压强度增强时,我国华南地区会出现异常下沉气流,从而形成大范围高温天气。雷杨娜等[14]研究表明ENSO、赤道印度洋和西太平洋暖池海温,可以通过影响西太平洋和东亚地区大气环流而影响我国夏季高温日数的频次。另外,有研究表明当前期或同时期的北极海冰出现异常增多(减少)时,两广南部、云南南部、西藏南部、新疆西北部,以及黄河以北的大部分地区夏季高温会异常偏低(偏高 ,其变化与海冰变化反位相;而陕南、川东、河南南部、湖北西北部、新疆哈密等地夏季高温异常偏高(偏低 ,与海冰变化同位相[15]。李纵横等[16]发现江淮流域极端高温日偏多(少)时,前期赤道太平洋中部、中国南海、孟加拉湾以及阿拉伯海海温呈现显著的正(负)异常,同期的中国东部海区、南日本海的海温呈现显著的正(负)异常。除了大气环流、下垫面、海温与我国夏季高温的形成有关系外,不少研究表明,近几十年极端温度的变化中检测到了人类活动的信号。 Hergerl 等[17]指出,人为强迫使得 2003 年欧洲热浪的风险大大增加。 Stott 等[18]认为夏季高温频率增加的趋势在北半球以外的较多地区也可直接归因于人类活动的影响。 Sun 等[19]通过归因分析发现, 1950 年以来我国东部夏季极端高温发生频率呈现逐渐增加的趋势,而这种现象主要归因于人类活动引起的温室效应以及城市化引起的城市热岛效应的影响,未来人类活动也将大大增加我国东部地区夏季极端高温发生的风险。从以上的分析可以看出我国夏季极端高温形成原因复杂,不同地区的影响因子也较为不同,因此为了更好理解、分析 2017 年我国大范围持续性的高温天气特征,本文首先利用区域性高温过程综合强度指数,从区域高温过程的客观识别及其综合强度两个方面,研究 2017 年我国区域性高温过程的特征,从大气环流异常角度出发探讨 2017 年第 2次区域性高温过程中我国北方( 7 月上中旬 、南方( 7 月下旬)极端高温的可能形成机理。1 资料和方法1.1 资料本研究所采用的资料包括 1 中国气象科学数据共享网提供的地面日值资料数据集的日最高气温,站点包括全国 2452 个气象站,资料时间序列为 1961 年 1 月 1 日 2017 年 8 月 31 日; 4 期 343王国复,等 2017 年我国区域性高温过程特征及异常大气环流成因分析美国气象环境预报中心和美国国家大气研究中心( NCEP/NCAR)的逐日再分析资料,水平格点分辨率为 2.5° 2.5°,选取的要素为 2017 年 7 月的位势高度场和垂直速度场。1.2 方法1.2.1 区域性高温过程判定标准1 某日,将日最高气温≥ 35℃的相邻站点(两站点间距离≤ 250 km)判定为 1 个组群; 1 d 内,允许有多个组群存在。2 将站点数占全国有效监测站数(非缺测站数)≥ 3 的组群判定为 1 个区域性组群; 1 d 内,允许有多个区域性组群存在。3 某日某区域性组群内至少有 50 的站点与前一日某区域性组群内站点重合,则判定该区域性组群持续;否则判定该组群结束。4 若 1 个区域性组群至少持续 5 d,则判定其为一个区域性高温过程。1.2.2 区域性高温过程综合强度指数定义综合考虑一次区域性高温过程的平均强度、持续时间和影响范围来定义该次区域性高温过程的综合强度指数[20]Z 为区域性高温过程综合强度指数, I 为平均强度, A 为影响范围, N 为高温过程持续天数( d。其中, St,m表示高温过程中第 t 日第 m 站的日最高气温(℃ , mt为高温过程中第 t 日的受影响站数, M 表示该高温过程中每天的受影响站数。2 2017 年区域性高温过程监测评估2.1 区域性高温过程偏少根据以上的判识标准监测显示, 2017 年我国共出现了 3 次区域性高温过程,具体出现时间为Z I A0.5 N。 16 月 27 日 7 月 4 日, 7 月 7 日 8 月 25 日, 8 月27 日 8 月 31 日。与常年值(4 次)相比, 2017 年区域性高温过程次数偏少 1 次(图 1。从高温过程的发生时间可以看出, 2017 年我国区域性高温过程主要出现在 6 月下旬至 8 月底,出现时间正常。I St,m /mt, 2St1NSm1MSt1NA mt /N。 3St1N图 1 1961 2017 年全国区域性高温过程次数历年变化Fig. 1 Inter-annual variation of regional high temperature process frequency from 1961 to 2017 over China10过程数/个864201961 1971 1981 1991 2001 2011 年1981 2010 年平均历年值图 2 1961 2017 年全国年均单次区域性高温过程持续日数历年变化Fig. 2 Inter-annual variation of the average duration of single regional high temperature process from 1961 to 2017 over China2.2 区域性高温过程日数偏长区域性高温过程持续时间的长短是反映高温过程强度的一个重要指标。 2017 年,我国 3 次区域性高温过程的持续时间分别为 8 d、 50 d 和 5 d,平均高温过程持续时间为 21 d,比常年平均持续时间偏长 7.6 d(图 2。 2017 年的第 2 次区域性高温过程持续时间比常年值偏长 29 d,为 1961 年以来单次区域性高温过程持续时间第二长,仅次于 2013年 6 月 29 8 月 29 日的高温过程持续时间。另外,3 次区域性高温过程持续时间累计 63 d,比常年区域性高温过程累计时间( 50 d)偏长 13 d(图 3。2.3 区域性高温过程覆盖范围大2017 年,我国 3 次区域性高温过程中,出现40持续日数/d30201001961 1971 1981 1991 2001 2011 年1981 2010 年平均历年值气候变化研究进展 2018 年344气 候 系 统 变 化图 3 1961 2017 年全国区域性高温过程累计持续日数历年变化Fig. 3 Inter-annual variation of cumulative duration of regional high temperature process from 1961 to 2017 over China100高温过程日数/d8060402001961 1971 1981 1991 2001 2011 年1981 2010 年平均历年值≥ 35℃的站数分别有 592 站、 1762 站和 545 站;≥ 37℃的站数分别为 237 站、 1443 站和 125 站,分别占当次高温过程中高温影响站数的 40、 82和 23。第 2 次高温过程有 363 站日最高气温≥ 40℃,占当次高温过程影响站数的 21,与常年平均单次高温过程影响站数( 775 站)相比,第1 次和第 3 次区域高温过程影响站数偏少,而第 2次高温过程影响站数显著偏多。2017 年,我国单次区域性高温过程最大影响站数为 1762 站,比常年同期偏多 609 站,偏多 53,是 1961 年以来单次区域性高温过程影响站数的极大值(图 4),其中≥ 37℃的站数也是1961 年以来单次区域性高温过程的极大值。由图 4 可以看出, 1961 2017 年,我国年单次区域性高温过程最大影响站数呈极明显增加趋势(增率为 81 站/ 10a, 20 世纪 90 年代以来这种增加趋势尤为显著。这也印证了在气候变化背景下,我国高温影响范围越来越广的结论。图 4 1961 2017 年全国单次区域性高温过程的最大影响站数历年变化Fig. 4 Inter-annual variation of the maximum number of stations affected by single regional high temperature process from 1961 to 2017 over China2000最大范围/站1600120080040001961 1971 1981 1991 2001 2011 年1981 2010 年平均历年值2.4 区域性高温过程强度强2017 年,我国共有 160 站日最高气温创历史最高纪录,比常年同期偏多 2.9 倍,与 2005 年、2010 年并列为 1961 年以来历史第三。 2017 年的 3次区域性高温过程共有 129 站日最高气温创历史新高,占当年创纪录站数的 81,这其中有 126 站出现在第 2 次区域性高温过程中。持续性高温过程的综合强度指数显示, 2017年 3 次高温过程的综合强度指数分别为 4747、44200、 2534,与常年平均单次过程的强度( 8170)相比,第 1 次和第 3 次区域高温过程的综合强度明显偏弱,第 2 次区域高温过程显著偏强,且为 1961 年以来历史第二强(表 1。 2017 年,我国 3 次区域性高温过程综合强度指数的累计值为51481,位列 1961 年以来区域高温过程综合强度累计值的第五高值。总体而言, 2017 年我国区域性高温过程次数偏少,但持续时间明显偏长,覆盖范围明显偏大,强度显著偏强。持续时间从 7 月 7 日 8 月 25 日的第 2 次区域性高温过程波及范围尤其广泛,强度极强,影响巨大。3 2017 年 7 月区域性高温过程机理分析3.1 2017 年 7 月 717 日的北方高温2017 年第 2 次区域性高温过程覆盖我国从北到南大范围地区,这次高温过程尤其在 7 月最为强盛。 7 月 7 17 日,大范围持续高温天气主要出现在北方,多地平均日最高气温比 1981 2010 年的历史常年同期偏高 2℃以上(图 5,新疆、甘肃、陕西、宁夏、内蒙古、山西等省区的 53 个县(市)达到或超过历史极值。此次高温过程持续时间长,我国大部分地区高温日数(日最高气温≥ 35℃的天数)比历史同期偏多 0 ~ 6 d(图 5。此期间以7 月 10 日为最,北方几乎 1/3 以上地区被 34℃以上的高温覆盖,尤其在我国西北、华北,以及黄河中游等地(图 6。7 月 5 17 日, 500 hPa 亚洲中高纬是两槽一脊空间型,高空槽分别位于乌拉尔山以东和堪察加4 期 345王国复,等 2017 年我国区域性高温过程特征及异常大气环流成因分析表 1 1961 2017 年全国区域性高温过程综合强度前 10 强高温事件Table 1 The top ten events based on the comprehensive intensity of regional high temperature process from 1961 to 2017 over China开始日期 结束日期20130629201707071978062620030630200506112014070419660714200707032001062620110719平均强度 /℃持续时间 /d影响站数 综合强度 单日最大影响站数单站最高气温 /℃≥ 35℃且37℃站数≥ 37℃站数2013082920170825197808112003081120050721201408101966081820070811200107312011082362504743413836403636147517621375125115721554117611031584133836.9336.9636.6637.1136.7536.5036.9836.6736.6136.62514384420034321339263016129578289892858028385270919691065999894846101492066489192644.149.042.043.243.245.344.041.646.043.534631939034336442929144054553611291443985908120811258856631039802注平均强度为区域性高温过程中受影响台站的平均日最高气温。图 5 2017 年 7 月 7 17 日平均的中国最高气温距平分布 a 和高温日数距平分布 b(相对于 1981 2010 年)Fig. 5 The anomaly of daily maximum temperature a and high temperature days b over China for the period of 7 to 17 July 2017relative to the period of 1981-201050˚N40˚N30˚N20˚N120˚E90˚E80˚E 100˚E 110˚E 130˚E-4 -2 -1 0 1 2 4 ℃50˚N40˚N30˚N20˚N120˚E90˚E80˚E 100˚E 110˚E 130˚E3-2 -1 0 1 2 4 5 6 da b半岛,低纬度的副热带高压位置偏南,在 30° N 以南。我国北方地区被大陆高压控制,两个高压的中心分别位于华北和青藏高原北部(图 7a。从距平图上可以看出大陆高压强度很强,而且被东西两侧的低压槽紧紧禁锢在我国北方地区,位置稳定(图 7b。另外,这个大陆高压系统从对流层低层( 700 hPa)一直延伸至对流层高层( 200 hPa,深厚强大的高压脊控制着我国整个北方地区(图 8。强大的大陆高压使得我国北方受稳定的下沉气流影响,从而造成了这次影响范围广、持续时间长的高温天气过程。3.2 2017 年 7 月 2128 日南方高温7 月 11 日我国南方梅雨结束后,随着雨带的北移,黄淮及南方地区相继出现大范围持续高温天气,强度丝毫不输北方,浙江大部、江苏南部、安徽南部、重庆南部及陕西、湖北、湖南的局部地区高达 40 ~ 42℃,先后有 59 县(市)日最高气温突破历史极值。 7 月 21 28 日期间,黄淮、长江中下游、华南北部等地平均最高气温比历史同期偏高 4℃以上,尤其在长江中下游和华南北部地区高温日数比历史同期偏多 3 ~ 6 d(图 9。 7月 21 日上海徐家汇最高气温达到 40.9℃,打破了气候变化研究进展 2018 年346气 候 系 统 变 化50˚N40˚N30˚N20˚N120˚E90˚E80˚E 100˚E 110˚E 130˚E20 30 32 34 36 38 40 ℃图 6 2017 年 7 月 10 日中国极端最高气温分布Fig. 6 The extreme maximum temperature over China on 10 July 2017 徐家汇 1873 年以来( 145 年)历史纪录, 7 月 24日≥ 37℃的范围更是从黄淮延伸至华南北部(图10。从图 11 可以看出, 7 月 21 25 日, 500 hPa亚洲中高纬是一槽一脊空间型,脊的位置偏北,在北西伯利亚,槽的位置在日本北部,较低纬度的副热带高压中心位置偏北。由于受到日本高空低压槽南伸,以及西太平洋热带气旋的影响,副热带高压分裂成两个,一个位于 40° N 附近的西北太平洋,一个位于我国长江中下游地区,副高的这种分裂特征同样体现在 700 hPa 对流层低层上(图 11。向西移动的热带气旋使得位于我国的副高位置更为偏西,影响的范围更深入内陆。分裂出来的长江中下图 7 2017 年 7 月 5 17 日平均的 500 hPa 高度场 a 和距平 b(相对于 1981 2010 年)Fig. 7 The mean a and anomaly b of geopotential height on 500 hPa level over China for the period of 5 to 17 July 2017 relative to the period of 1981-201050˚N40˚N30˚N20˚N150˚E70˚E50˚E 90˚E 110˚E 130˚E550080˚N70˚N60˚N10˚N170˚E5600 5700 5800 5900 gpm50˚N40˚N30˚N20˚N150˚E70˚E50˚E 90˚E 110˚E 130˚E80˚N70˚N60˚N10˚N170˚E-120 -60 0 60 120 gpma b图 8 2017 年 7 月 5 17 日平均的 700 hPa a 和 200 hPa b 高度场距平(相对于 1981 2010 年)Fig. 8 The anomaly of geopotential height on 700 hPa a and 200 hPa b level over China for the period of 5 to 17 July 2017relative to the period of 1981-201050˚N40˚N30˚N20˚N150˚E70˚E50˚E 90˚E 110˚E 130˚E80˚N70˚N60˚N10˚N170˚E50˚N40˚N30˚N20˚N150˚E70˚E50˚E 90˚E 110˚E 130˚E80˚N70˚N60˚N10˚N170˚E-200 -100 0 100 200 gpma b-80 -60 0-40 -20 20 40 60 80 4 期 347王国复,等 2017 年我国区域性高温过程特征及异常大气环流成因分析图 9 2017 年 7 月 21 28 日平均的中国日最高气温距平分布 a 和高温日数距平分布 b(相对于 1981 2010 年)Fig. 9 The anomaly of daily maximum temperature a and high temperature days b over China for the period of 21 to 28 July 2017 relative to the period of 1981-201050˚N40˚N30˚N20˚N120˚E90˚E80˚E 100˚E 110˚E 130˚E-4 -2 -1 0 1 2 4 ℃50˚N40˚N30˚N20˚N120˚E90˚E80˚E 100˚E 110˚E 130˚E3-2 -1 0 1 2 4 5 6 da b50˚N40˚N30˚N20˚N120˚E90˚E80˚E 100˚E 110˚E 130˚E20 30 32 34 36 38 40 ℃图 10 2017 年 7 月 24 日中国极端最高气温分布Fig. 10 The extreme maximum temperature over China on 24 July 2017游地区副高的脊线位置偏北,位于 30° N 以北,因此我国广大南方地区处于副热带高压脊的控制下。另外, 110° E 垂直速度的纬度-高度剖面图(图12)显示,由于副高影响, 22°~ 32° N 地区从对流层高层到对流层低层都为辐散下沉气流,强下沉中心位置在 800 ~ 900 hPa 的对流层低层。强大的下沉气流和反气旋式环流,使得大气更加稳定,导致高温天气的形成。4 结 论利用区域性高温过程综合强度指数,分析了我国 2017 年区域性高温过程的特征。结果显示 2017年我国共有 160 站日最高气温创历史最高纪录,出50˚N40˚N30˚N20˚N150˚E70˚E50˚E 90˚E 110˚E 130˚E540080˚N70˚N60˚N10˚N170˚E5500 5600 5700 5900 gpm50˚N40˚N30˚N20˚N150˚E70˚E50˚E 90˚E 110˚E 130˚E80˚N70˚N60˚N10˚N170˚E-120 -60 0 60 120 gpma b5800图 11 2017 年 7 月 21 25 日平均的 500 hPa 高度场 a 和 700 hPa 高度场距平 b(相对于 1981 2010 年)Fig. 11 The mean of geopotential height on 500 hPa a and the anomaly of geopotential height on 700 hPa b level over China for the period of 21 to 25 July 2017 relative to the period of 1981-2010 现了 3 次区域性高温过程,其持续时间分别为 8 d、50 d 和 5 d。虽然 2017 年出现区域性高温过程的次气候变化研究进展 2018 年348气 候 系 统 变 化参考文献中国气象局气候变化中心 . 中国气候变化监测公报( 2016) [M]. 北京 科学出版社 , 2017 1-3杨辉 , 李崇银 . 2003 年夏季中国江南异常高温的分析研究 [J]. 气候与环境研究 , 2005, 10 1 80-85刘燕 , 程正泉 , 蔡安安 , 等 . 2007 年 7 月广东大范围持续高温诊断分析 [J]. 气象科技 , 2008, 36 6 734-739谢庄 , 曹鸿兴 . 北京最高和最低气温的非对称变化 [J]. 气象学报 , 1996, 54 4 501-507王迎春 , 葛国庆 , 陶祖钰 . 北京夏季高温闷热天气的气候特征和2008 夏季奥运 [J]. 气象 , 2003, 29 9 23-27张尚印 , 宋艳玲 , 张德宽 , 等 . 华北主要城市夏季高温气候特征及评估方法 [J]. 地理学报 , 2004, 59 3 383-390施洪波 . 1960 2008 年京津冀地区夏季高温日数的变化趋势分析[J]. 气象 , 2011, 37 10 1277-1282高守亭 , 周玉淑 , 雷霆 , 等 . 北京城市夏季高温高湿天气过程分析及动力识别 [J]. 中国科学 D 辑 地球科学 , 2005, 35 107-114钱婷婷 , 王迎春 , 郑祉芳 , 等 . 造成北京连续高温的河套高压结构分析 [J]. 应用气象学报 , 2005, 16 2 167-173卫捷 , 孙建华 . 华北地区夏季高温闷热天气特征的分析 [J]. 气候与环境研究 , 2007, 12 3 453-463孙建奇 , 王会军 , 袁薇 . 我国极端高温事件的年代际变化及其与大气环流的联系 [J]. 气候与环境研究 , 2011, 16 2 199-208彭海燕 , 周曾奎 , 赵永玲 , 等 . 2003 年夏季长江中下游地区异常高温的分析 [J]. 气象科学 , 2005, 25 4 355-361夏扬 , 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Journal of Climate, 2017, 30 6123-6132[1][4][3][5][6][2][9][10][11][18][19][20][7][8][12][13][14][17][15][16]数比常年偏少 1 次,但总体来看,尤其是第 2 次区域性高温过程持续时间偏长,强度强,且覆盖范围广,影响巨大。在气候变暖的背景下,我国单次区域性高温过程最大影响范围呈极明显增加趋势, 20世纪 90 年代以来这种增加趋势尤为显著,印证了全球气候变暖背景下,我国受高温影响的范围越来越广。2017 年第 2 次区域性高温过程影响了我国从北到南的大范围地区。大气环流分析表明, 2017年 7 月上中旬,强大的大陆高压使得我国北方受强烈稳定的下沉气流影响,进而造成了这次影响范围广、持续时间长的高温天气。 7 月下旬,受西太平洋台风和高空低压槽的共同影响,我国广大南方地区被位置稳定的副热带高压脊控制,强大的下沉气流和反气旋式环流,使得大气层更加稳定,从而导致了持续性高温事件的形成。综上所述, 2017 年我国夏季极端高温事件的形成与大气环流异常有密切关系,然而异常的大气环流是由与人类活动有关的气候变暖引起的;还是自然变率的自身波动造成的人类活动引起的气候变暖在此次区域性高温事件的作用有多大这些问图 12 2017 年 7 月 21 25 日平均的 110° E 垂直速度的纬度 - 高度剖面图Fig. 12 Latitude-height cross section of vertical wind speed along 110° E longitude over China for the period of 21 to 25 July 201710015020025040˚N20˚N 60˚N160 0.04 0.08-0.12 -0.08 -0.0412843004005007008501000气压/hPa高度/km垂直速度 /Pa/s题尚不清楚,有待于未来继续深入研究。349王国复,等 2017 年我国区域性高温过程特征及异常大气环流成因分析4 期 Characteristics and abnormal atmospheric circulation of regional high temperature process in 2017 over ChinaNational Climate Center, China Meteorological Administration, Beijing 100081, ChinaAbstract Based on the comprehensive strength index of regional high temperature process, the daily maximum temperature of 2452 national stations from January 1961 to August 2017 and the NCEP/NCAR reanalysis data in 2017 were used to analyze the characteristics of regional high temperature process in 2017, as well as the ation mechanism of the second regional high temperature event in summer of 2017. In 2017, regional high temperature event over China showed features of high intensity, long duration, and large coverage. Under the background of climate warming, the maximum influence domain of the single regional high temp
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