摘要 2014年夏季朝阳地区发生有气象记录以来最严重的夏旱,使得作物严重减产甚至绝收。对西风环流、副高位置、850 hPa风场、海温等气候特征进行分析,结果表明:500 hPa高度场主要由负距平控制,西太副高平均位置偏东偏南,东北冷涡活动偏弱,海温偏高,850 hPa风场有反气旋距平风环流等因素,造成了朝阳地区的历史性大旱。
关键词 夏旱;成因;西风环流;西太副高;东北冷涡;辽宁朝阳;2014年
中***分类号 P46 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)19-0247-02
2014年的夏旱严重影响了朝阳市社会生产生活的方方面面,现对2014年夏季干旱的基本情况以及可能的成因进行相关讨论。
1 天气概况
2014年7月1日至8月31日朝阳市平均降水量为105.9 mm,比历年同期偏少52%,偏少量达115.4 mm,朝阳市发生自1952年以来最严重的夏旱。
7月1日至8月20日,朝阳市温度偏高,降水特少。朝阳市平均降水量为75.3 mm,较常年同期(200.2 mm)偏少124.9 mm,偏少62%。较去年同期(129.2 mm)偏少54.0 mm,减少42%。2009年夏季特旱,往年同期降水量为126.3 mm,2014年比2009年还少51.0 mm,2014年夏旱的严重程度达历史之最。
进入7月,朝阳市多分散性的阵性降水天气,雨量少且分布不均。7月最后一次大范围降水出现在7月21日。7月21日至8月9日朝阳市无有效降水天气过程,并伴有持续高温天气。受高温少雨影响,朝阳市气象干旱快速发展,干旱范围首先从南部喀左县、凌源市、朝阳县等地区开始,出现轻度至中度干旱,随着时间的推移,干旱范围持续蔓延至北部地区,干旱程度逐步加剧,8月中旬干旱蔓延朝阳全区,为旱情最严重时段。凌源市、喀左县、朝阳县南部发展成为重度干旱,北票市、建平县为轻度―中度干旱。
旱灾造成大田玉米大幅减产、绝收,还引起人畜饮水困难,林业生产损失严重。朝阳市大田作物受灾28.63万hm2,成灾23.33万hm2,绝收16.42万hm2,受灾人口195.9万人,经济损失达31.6亿元。
2 成因分析
2.1 环流异常
已有研究表明,东北地区夏季干旱少雨,高纬和极区500 hPa高度场主要由负距平控制、位势高度较常年低[1]。表现为在东亚沿岸和西太平洋地区北纬20°~40°之间非常明显的负距平分布。而从巴尔喀什湖附近到俄罗斯远东地区和日本北部区域内夏季异常高压脊较为活跃。另一个明显的负距平区,以阿留申群岛及其以东地区为中心,表明阿留申低压较为活跃,东亚大槽位置偏东。
东北地区夏旱与对流层中下层流场及热带和副热带地区大气环流异常的联系也很密切,表现为东北地区和华北北部由明显的反气旋式距平环流所控制,我国东部和西太平洋广大地区(东经110°~160°,北纬15°~40°之间)分布着一个中心位于日本南部海域的庞大气旋式距平环流。这时亚洲季风系统对我国东北地区的影响大大减弱,东部地区是一致的北风或东北风距平。
从2014年夏季西太副高的平均位置来看,明显偏东偏南,因此西太平洋副高异常是夏季朝阳地区极端干旱的原因之一。
2.2 高空西风急流异常
东北夏旱对应东亚沿岸地区高空西风急流有明显的分支,在其南北两侧的我国江南和西太平洋地区以及俄罗斯远东地区纬向风得到加强。以东北地区为中心纬向分布的广大区域内由负距平所控制。原来位于中纬度的高空锋区明显减弱。
前期北半球环状模(NAM)、海表温度(SST)与东北冷涡活动强弱的关系:东北地区夏季降水与东北冷涡活动存在显著相关,研究表明东北冷涡活动越频繁、强度越强,则东北地区夏季降水越多,反之则越少。研究表明前期2月NAM与夏季东北冷涡存在显著的负相关关系,当前期NAM偏强(弱)时,夏季东北冷涡往往偏弱(强),因此2014年朝阳市严重夏旱很可能与前期NAM偏强有关[2]。此外,海温异常也与东北冷涡活动强弱存在负相关关系,当前期北太平洋、孟加拉湾、阿拉伯海以及印度洋北部海温异常偏高(低)时,夏季东北冷涡往往偏弱(强),对应夏季东北地区降水偏少(多)。
2.3 东亚副热带西风急流异常
研究表明,对东北地区夏季降水异常偏少年的合成***进行分析发现,200 hPa东亚副热带西风急流30 m/s风速线仅向东伸展到东经95°,中心风速约为30 m/s,急流强度偏弱,范围偏小。在伊朗高原上空与青藏高原上空各存在1个急流中心,与气候平均的急流轴位置相比,东北地区上空的急流轴向东南方向倾斜[3]。
2.4 850 hPa风场异常
东北地区降水异常偏少年,中国东部地区有偏北的距平风,850 hPa高度上该地区偏南风较弱,同时东北地区有反气旋距平风环流,东北地区低层辐合减弱,南方输送到北方的暖湿空气减少,不利于东北地区产生降水。
2.5 与西风急流相关的其他大气环流异常
100 hPa位势高度场异常,东北地区降水异常偏少年,100 hPa高压中心位置偏西,南亚高压面积偏小,中心强度偏弱,东北地区上空高压脊偏弱,副热带西风急流强度减弱,北侧气压梯度力减弱。
2.6 黑潮冬季海温异常
研究表明黑潮冬季海温与东北夏季降水存在明显的年代际变化,进一步发现二者负相关的关系在不断增强[4]。
3 结语
综上所述,2014年夏季朝阳地区极端干旱是海、陆、气相互作用的结果,对此有必要做进一步的探讨和研究,以期为朝阳地区长期的气候预报积累经验。
4 参考文献
[1] 孙力,安刚,廉毅,等.中国东北地区夏季旱涝的大气环流异常特征[J].2002(7):102-113.
[2] 何金海,吴志伟,祁莉,等.北半球环状模和东北冷涡与我国东北夏季降水关系分析[J].气象与环境学报,2006(22):1-5.
[3] 兰明才,张耀存.东亚副热带急流与东北夏季降水异常的关系[J].气象科学,2011,31(3):258-265.
[4] 高辉,高晶.黑潮冬季海温对我国东北地区夏季降水预测信号的增强[J].海洋学报,2014,36(7):27-30.
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