广西贵港地区极端高温日的时间变化特征及其环流背景

何林宴; 简茂球

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2019.063

广西贵港地区极端高温日的时间变化特征及其环流背景

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.063

何林宴^{1, 2},
简茂球^1, ,

1.
中山大学大气科学学院/季风与环境研究中心/广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室，广东广州 510275
2.
贵港市气象局，广西贵港 537100

基金项目:

国家重点研发计划专项项目 2016YFA0600601

国家自然科学基金 41475049

国家自然科学基金国际(地区)合作研究项目 41661144019

详细信息

通讯作者:
简茂球，男，广东省人，教授，博士，主要从事季风、热带大气环流和区域气候研究。E-mail: eesjmq@mail.sysu.edu.cn

中图分类号: P423.3.6
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出版历程
- 收稿日期: 2018-10-29
- 修回日期: 2019-05-18
- 刊出日期: 2019-10-01

TEMPORAL VARIATIONS OF EXTREME HEAT DAYS IN GUIGANG OF GUANGXI AND RELATED CIRCULATION BACKGROUND

Lin-yan HE^{1, 2},
Mao-qiu JIAN^{1
, ,}

1.
School of Atmospheric Sciences, and Center for Monsoon and Environment Research, and Guangdong Province Key Laboratory for Climate Change and Natural Disaster Studies, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China
2.
Guigang Municipal Meteorological Service, Guigang 537100, China

摘要

摘要: 极端高温事件是我国南方夏季频发的天气灾害，区域性明显，持续性高温事件的环流背景及其影响机理值得深入研究。基于台站观测资料和欧洲中期天气预报中心的再分析资料，对1961—2010年广西东南部贵港地区发生的高温事件的时间变化规律及持续性高温天气过程对应的大气环流场演变进行了统计诊断分析。(1)广西东南部贵港地区的高温日主要出现在6—9月，其中7—8月是高温日频发的月份；3天以上的持续高温日数占总高温日数的6成；8—9月的高温日数具有明显的增加趋势。(2)桂东南在6—9月的持续性高温天气与一些特定的天气系统的存在有紧密联系。持续的下沉运动是造成广西东南部升温的主要原因，而导致垂直下沉运动的主要原因又与大陆高压、副热带高压或南海-菲律宾海出现的热带低压系统的北移路径偏东有关，持续时间较长的高温过程还与热带气旋的活动时间较长和强度偏强有关。(3)高压控制的晴空少云天气可导致地表接收更多的太阳辐射，使得地表温度的升高，从而导致地表向上的长波辐射及感热通量增强，加热近地面空气，这些有利于近地面升温的热力过程以及垂直下沉绝热加热过程的增强，使得高温天气过程得以维持。
- 极端高温 /
- 时间变化 /
- 环流背景 /
- 机理
Abstract: Extreme heat events are the frequent weather disasters in summer in southern China. The circulation background of persistent extreme heat events and its influence mechanism deserve further study. This study statistically analyzed the temporal variation of extreme heat events in Guigang in southeastern Guangxi in different months from 1961 to 2010, and examined the evolution of circulation in the weather process of extreme heat events with different duration, using the observed station data and ECMWF ERA-Interim Reanalysis data. Climatologically, extreme heat days in Guigang mainly appear from June to September, especially in July and August. 60% of the extreme heat days are contributed by persistent heat events with lifetime of three days or more. The extreme heat days in August and September have an increasing trend. The phenomena of extreme heat are closely associated with some special circulation systems. Continuous vertical sinking motion is a major forcing to lead to extreme heat in Guigang, and the causes giving rise to sinking motion are mainly continental high pressure systems or western Pacific subtropical highs, and the eastward northward-moving paths of tropical cyclones originating in the South China Sea or the Philippine Sea. The longer durations of the extreme heat events are also associated with the longer duration and stronger intensity of tropical cyclones. The sunny days associated with high pressure systems lead to the enhancement of downward solar radiation, which is conducive to a warmer surface, and then the intensification of upward long wave radiation and sensible heat flux, raising the near-surface temperature. The near-surface thermal processes and the adiabatic process associated with descending motion work together to cause long-lasting extreme heat events in Guigang.
- extreme heat /
- temporal variation /
- circulation background /
- mechanism

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图 1 1961—2009年平均高温天数(天/年)分布

黑点为广西贵港市。用于统计的温度资料由Xu等^[36]提供。

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图 2 1961—2010年平均4—10月高温(EH，虚线)日数及标准差(STD，误差条)分布

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图 3 1961—2010年平均贵港不同持续时间的高温事件的频数分布(a)、高温日数占全年高温日数比例(b)

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图 4 贵港4—10月平均日最高气温距平的时间变化曲线(a)、1961—2010年贵港地区高温日数的时间变化曲线(b)

红实线为7点滑动平均曲线。

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图 5 贵港6—9月各月高温日数的逐年时间序列

a. 6月；b. 7月；c. 8月；d. 9月。单位：天。红实线为7年滑动平均曲线。

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图 6 1979—2010年贵港地区6—9月持续3天高温过程的合成演变特征

a. 6月；b. 7月；c. 8月；d. 9月。单位：℃。实线为温度演变曲线，虚线为35 ℃参考线，高温天气过程第一天定义为第0日。

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图 7 1979—2010年贵港地区7月持续3天高温日环流演变合成图

a1~d1为500 hPa高度场和垂直速度场(等值线为高度场，单位：dagpm；填色图为垂直速度场，单位：10^-2 Pa/s)；a2~d2为850 hPa风场和温度场(矢量箭头为风场，单位：m/s；填色图为温度场，单位：℃。a1、a2.高温前2天；b1、b2.高温第1天；c1、c2.高温第3天；d1、d2.高温后2天。

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图 8 1979—2010年贵港地区7月持续3天高温日地表温度日际变化合成图

a.高温前2天—高温前4天；b.高温第1天—高温前2天；c.高温第3天—高温第1天；d.高温后2天—高温第3天。单位：K。

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图 9 同图 8，但为感热通量

正值表示向上的感热通量变化，单位：W/m²。

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图 10 1979—2010年贵港地区6—9月5天高温日的合成演变特征

a. 6月；b. 7月；c. 8月；d. 9月。单位：℃。实线为温度演变曲线，虚线为35 ℃参考线，高温天气过程第一天定义为第0日。

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图 11 1979—2010年贵港地区6月持续5天高温过程500 hPa高度场和垂直速度场合成图

a.高温前4天；b.高温前2天；c.高温第1天；d.高温第3天；e.高温第5天；f.高温后2天。等值线为高度场，单位：dagpm；填色图为垂直速度场，单位：10^-2 Pa/s。

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图 12 1979—2010年贵港地区6月持续5天高温过程850 hPa风场和温度场合成图

a.高温前4天；b.高温前2天；c.高温第1天；d.高温第3天；e.高温第5天；f.高温后2天。矢量箭头为风场，单位：m/s；填色图为温度场，单位：℃。紫色线区域为广西贵港市范围。

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图 13 1979—2010年贵港地区6月持续5天高温地表温度日际变化合成图

a.高温前2天—高温前4天；b.高温第1天—高温前2天；c.高温第3天—高温第1天；d.高温第5天—高温第3天；e.高温后2天—高温第5天；f.高温后4天—高温后2天。单位：K。

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图 14 同图 13，但为感热通量日际变化

正值表示向上的感热通量变化，单位：W/m²。

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