广西2009年夏季高温天气过程分析

广西2009年夏季高温天气过程分析

干旱主要是由降水少、气温高、蒸发强等气候因素引起的，与地质、植物、农业和人类活动密切相关。它对农业生产及人民生活等造成了严重的影响,也制约着国民经济的发展。1干旱是广西最重要的影响因素2009年8月以来,广西出现大范围持续高温少雨天气,至9月13日,平均气温比常年同期偏高1.8℃,偏高程度居1951年以来同期第3位,在8月1～5日、9～12日、19～29日和9月2～9日,出现大范围日最高气温≥35℃的高温天气过程;累计降水量平均值为109.8mm,比常年同期偏少,偏少程度居1951年以来同期的第2位。根据广西区气候中心逐日干旱评估模型进行监测,8月上、中旬广西局部地区开始出现气象干旱,8月20日以后干旱发展迅速,旱情明显;至9月13日,全广西90个县(市)共有78个县(市)发生不同程度的气象干旱,占87%,其中特旱8个县(市)、重旱35个县(市),中旱22个县(市),轻旱13个县(市),特旱和重旱主要分布在广西北部(图1)。受持续干旱的影响,广西14个市82个县(市、区)的60.9万hm2耕地受旱,其中轻旱34.8万hm2、重旱23.5万hm2、干枯2.65万hm2,缺水缺墒面积19.9万hm2;干旱还造成100.065万人、61.298万头大牲畜出现临时饮水困难,致使甘蔗、玉米等旱地作物长势不良,植株矮小,甚致枯萎;望天田、高坑田、水尾田出现龟裂,水稻开始萎蔫,对正处于孕穗期晚稻造成比较严重的损失;对柑、橙、柚等果树果实发育也有负面影响。22009年夏旱期间广西高湿气候的原因2.1太阳活动加强期降水多见成应太阳黑子活动与气候变化的关系十分密切,给长期天气预报提供了重要依据。1801年Herschel注意到黑子量减少,雨量也减少。从黑子记录发现,黑子活动平均有11年、22～23年周期。太阳黑子增多表示太阳活动加强,当太阳黑子达到高峰时,由太阳活动抛射出的微粒流增多,紫外辐射增强,高层大气增暖,可能影响到低层大气,两极空气向低纬活动增强,从而改变大气环流的平均状态,引起气候异常。同时也有研究表明,气候异常不一定都是发生在太阳活动强烈的年份,太阳活动强烈的年份降水可能偏多也可能偏少,太阳黑子明显偏弱时,降水也有可能异常偏少,二者之间的确切关系尚难肯定。由表1可知,从2001年太阳黑子活动高峰后,太阳黑子数逐年下降,到2009年月平均太阳黑子数已降至3以下,远低于历史平均值,太阳活动处于低潮阶段,使得海洋及大气活动出现异常,进而引起气候异常。2.2月ninoz指数由图2可知,从2009年6月开始赤道中东太平洋大部海温偏暖,热带太平洋地区出现了明显的厄尔尼诺特征,6、7、8月NinoZ指数分别为0.7、0.8、0.9℃,厄尔尼诺持续且发展,使对流层低层风场以西风距平为主,高层风场以东风距平为主,沃克环流偏弱。由于大气遥相关的存在,可使由热带海洋热状况的变化所造成的大气环流和气候的变化传播到中高纬度,即由厄尔尼诺所形成的热带海洋热状况(热源位置、强度)变化可导致全球大范围的大气环流和气候异常。2.3副热带高压变化规律在厄尔尼诺影响的条件下,另一个典型的遥相关并与我国的天气气候有着密切关系的就是西太平洋副热带高压的变化。大量的研究证明,赤道中东太平洋的SST异常与西太平洋副热带高压变化(强度指数、面积指数、脊线位置和西脊点)密切联系。当赤道中东太平洋SST明显偏高,即厄尔尼诺发生后,副热带高压强度强,面积扩大,西伸明显,脊线位置偏南。上述的遥相关关系非常密切且保持较好的稳定性,而一般情况下,SST异常都有较明显的持续性,因此,受SST制约的副热带高压变化也具有较长时间的持续性。西北太平洋副热带高压的强弱和进退对广西降水的影响非常大,对广西夏季旱涝趋势的预测有重要意义。厄尔尼诺现象发生后,从天气实况资料来看,8月份西太平洋副热带高压多呈东西带状,稳定少动控制长江以南的大部分地区,面积指数38,比多年平均值偏高了16;强度指数73,比多年平均值偏高了34;西界在95°E比多年平均状况偏西27°;北界33°N则比多年平均状况偏北(图3)。副热带高压控制区域内,受下沉气流的影响,其最直接的表现便是产生高温少雨天气,加剧了干旱的发展。2.4西太平洋台风成因根据1951～2000年中国登陆热带气旋与厄尔尼诺年的关系分析可知,在厄尔尼诺年,中国登陆热带气旋数偏少,一般偏少2个左右;厄尔尼诺事件强度越大,中国登陆热带气旋数越少。资料分析表明,在厄尔尼诺和拉尼娜的影响下,西太平洋热带大气环流状况以及该地区海温状况都有明显的差异。首先,在厄尔尼诺情况下沃克环流将发生异常,使得西太平洋台风源区(130°～160°E)有异常的下沉运动,对流活动受到抑制,不利于台风的形成。其次,西太平洋台风中的相当多数是从辐合带中的低压或云团发展起来的,由于厄尔尼诺事件使得西太平洋副高位置偏南,热带辐合带的位置也偏南,这些都不利于台风的发展。第三,西太平洋台风的形成同西太平洋海水温度有一定关系,若海温低于28℃,则台风难于在该海域形成。而在厄尔尼诺年,西太平洋都出现海温负距平,这当然对台风的形成不利。第四,根据台风发展的CISK机制,大气稳定度参数对扰动的不稳定发展有重要影响,而台风源区大气稳定度的计算表明,厄尔尼诺年该地区稳定度偏大,因而对台风形成也不利。总之,厄尔尼诺造成了种种不利于西太平洋台风形成的环境条件,因而台风偏少。台风虽然是影响中国的主要灾害性天气系统之一,尤其是在夏半年,对中国天气气候影响很大,但是台风带来的强降水,对于缓解旱情、湿润气候、改善环境都有一定的好处,使得许多干涸的水库重新蓄满水,是我国江南、华南等地夏季雨量的主要来源。然而2009年,受厄尔尼诺影响,西太平洋热带大气环流异常,使得在西太平洋和南海地区生成的热带气旋少(图4),在8月初至9月上旬的40d里,在西太平洋和南海地区生成的热带气旋只有6个,明显偏少,活动区域明显偏东偏北,只有一个在南海活动,没有一个进入广西,造成降水量明显偏少,旱区进一步扩大。2.5高温天气持续追踪副高偏强、热带气旋活动偏东偏北,广西受下沉气流的影响,高温天气持续,在8月初至9月上旬的40d时间里,桂林站≥35℃的高温天气有24d,其中9d≥37℃。高温天气,