浙江省2003年夏季异常高温气候及其成因分析.pdf

1浙江省 2 0 0 3年夏季异常高温气候及其成因分析* 周后福1陈海燕2黄克慧3郭巧红2项素清4 1 . 安徽省气象科学研究所合肥2 3 0 0 3 1 2 . 浙江省气象局杭州3 1 0 0 2 1 3 . 浙江省温州市气象台浙江 温州3 2 5 0 2 7 4 . 浙江省舟山市气象台浙江 舟山3 1 6 0 0 0 摘 要 本文基于 2003 年全国和浙江省夏季温度以及历史极值副热带高压台风太阳黑子 活动回归温度等资料利用距平不同等级高温日数与历史极值比较等手段及其方法 详细研究浙江省 2003 年高温的气候特点得出夏季高温的主要特征并从天气气候学太 阳黑子活动等方面分析 2003 年夏季高温的成因 2003 年浙江夏季高温气候的结果表明 平均气温明显偏高全国 6 8月平均气温图表明我国广大的中东部地区偏高 1 以上的区域主要位于浙江全省等地全国偏高 2 3 的区域仅仅出现在浙江省中东部地 区7 月份浙江大部平均气温偏高 2 48 月份浙江大部仍偏高 2 左右 高温强度异常增强南部增温高于北部浙江省 2 9 站 3 5 以上高温日数为历史最 高值占统计站点的 4 9它们主要出现在浙江东北部和沿海地区极端最高气温最高达 4 3 . 2创下浙江有史记录以来的新高也是全国 2 0 0 3 年极端最高气温7 月中旬至 8 月 初先后有 4 0 站极端最高气温破历史记录3 8 高温日数4 0 高温日数极端最高 气温 2 0 0 3 年都比历史值要高 因此 2 0 0 3年高温异常偏强 且具有南部增温高于北部的特点 东部强度尤为突出2 0 0 3年的极端最高气温与历史最多年份相比极值增加较多 的站点主要位于东部地区2 0 0 3 年 3 5 以上高温日数远高于多年平均值表明浙江东部地 区高温较为突出 从极端最高气温和高温日数距平与标准差的比值分布状况 也说明浙江东 部地区为突出 造成浙江 2 0 0 3 年夏季高温的主要原因有 出梅早 梅期短 2003 年浙江省于 6月 30 日出梅 常年平均为 7月 9 日偏早 9 d 梅期只有短短的 7 d比常年偏少 19 d大约相当于常年的 1/4 控制浙江的副热带高压强大持续稳定6 月 3 0 日至 9 月 2 0 日整个夏季江南地区 基本上受异常强大的副热带高压控制 期间副热带高压有短暂的减弱过程 由于受副热带高 压控制近 4 0 d 5 0 0 h P a 的 5 9 2 d g p m 高压中心在华东东海一带活动造成浙江省持续异 常的高温天气 台风影响轻2003 年影响浙江的台风虽有 3 个但影响都较轻福建登陆的热带风 暴 0309 号“莫拉克”只在浙南造成局部暴雨 第 0 3 1 1 号热带风暴“环高”在浙江省温州市平阳 县沿海登陆登陆后迅速在浙江省消失第 0 3 1 4号热带风暴“鸣蝉”达到台湾岛以东洋面后 发生转向消失于韩国以东洋面上因而影响甚微 太阳黑子活动的影响一般而言在??过渡年份里?温的次数偏多强度偏强以温 州市为例统计显示历史上高温最严重的年份都出现在???????????2 0 0 3 年太阳黑 子处于峰值向谷值过渡的过程据此判断可能是 2 0 0 3 年高温的一个征兆平均北半球陆面 最高气温与拟合值之差的 11 年移动平均序列存在着较为明显的变化规律出现有节律地振 荡气温移动平均线在太阳活动 11 年周期单周的峰值附近出现极小值双周的峰值附近出 现极大值序列 11 年移动平均和磁周对应2003 年附近移动平均线正从极小值开始上翘 意味着气温上升也许是 2003 年高温的另一个征兆 关键词浙江省高温气候异常成因 2前言 浙江省位于中低纬度的过渡地带 受到各种天气系统的影响 夏季的洪涝 干旱 暴雨 高温等自然灾害频繁发生[ 1 ]2 0 0 3 年夏季一场热浪波及西欧各国印度和中国大陆东南 沿海的浙江成了中国的热浪中心因此文章以我国浙江省的高温为研究对象那么这个中 心到底热到什么程度它的特点和分布规律怎样本文将逐一研究并对形成该年夏季高 温的因素做初步分析 2 0 0 3 年夏半年的 6 月末到 9 月份浙江省出现历史罕见的高温天气这一极端天气气 候事件主要出现在 7 8 9 月份其特点是范围大温度高和时间长浙江省有 4 0 多站日 极端最高气温破当地有气象记录以来最高记录丽水市4 0 的高温天数长达 1 4 d 其中 7 月 3 1 日最高气温更是高达 4 3 . 2成为浙江省日最高气温极值也是 2 0 0 3 年全国日最高 气温极值由于长时间大范围的持续高温天气加上夏季降水异常偏少造成浙江全省性的 严重干旱可以说 2 0 0 3 年夏季浙江省遭受了 5 0 年一遇的持续高温干旱少雨天气 2 0 0 3 年夏季浙江持续高温及其伴随的干旱现象严重影响人们的正常生活和工农业生 产给各行各业带来不可估量的损害引起社会各界的广泛关注异常高温不仅使民众闷热 难耐工作和生活产生许多不便而且给工农业生产带来极大的影响一是加剧旱情造成 农作物的减产歉收二是高温高湿引起工农业和居民生活用电用水量大增造成全省水电 供应出现紧张局面 持续高温不仅使浙江能源需求急剧上升 而且还不同程度地影响人们的 身体健康个别严重的地区甚至出现人员不断死亡的报告病例 1 异常的高温气候 1 . 1 平均气温明显偏高 从全国 6 8 月平均气温图图 1 上可以看出在我国广大的中东部地区偏高 1 以上 的区域主要位于安徽南部浙江全省江西大部湖南东南福建北部而偏高 2 3 的 区域仅仅出现在浙江省中东部地区主要位于宁波宁海台州一带浙江全省 6 8 月平 均气温比常年同期偏高 1 2近 4 0 的站点为历史同期第 1 位其它位居第 2 4 位 6 月下旬末至 8 月中旬浙江省持续高温少雨天气 7 月份平均气温全省大部偏高 2 4 8 月份全省大部仍偏高 2 左右省内极端最高气温最高达 4 3 . 2创下有史记录以来的新 高全省有 2 7 个县市极端最高气温4 0超过浙江省有记录以来最高值7 8 月最高气 温3 5 的天数全省大部达到或超过 4 0 d 无论高温强度还是持续时间都是历史所罕见 图 1 全国 2 0 0 3 年 6 8 月平均气温距平 偏高2 - 3 偏高1 - 2 31 . 2 高温强度异常增强 我们以是否和历史纪录持平 是否打破历史纪录的现象以及极端最高气温4 0 高温 日数3 8 高温日数3 5 高温日数等 4 个指标来衡量高温的强度大小浙江省各地高 温日数是常年平均值的 2 3 倍浙江共有 2 9 站 3 5 以上高温日数为历史最高值占全省 统计站点的 4 9其中 2 0 0 3 年 6 8 月高温日数平历史记录站点 3 个破历史记录站点 2 6 个主要集中在浙江东北部和沿海地区7 月中旬至 8 月初全省先后有 4 0 站极端最高气 温破历史记录高温期间全省大部分地区极端最高气温都曾高达 4 0 以上以丽水 7月 3 1 日的 4 3 . 2 为最高这也是浙江省有记录以来最高值从各地平历史纪录破历史记录 的角度可以说明浙江高温异常偏高 为了用极端最高气温4 0 高温日数3 8 高温日数3 5 高温日数 4 个指标来 衡量高温强度选择丽水龙泉作为浙南代表站杭州作为浙北代表站具体指标及其与历 史同期极值比较见表 1 表中本年指 2 0 0 3 年 从中可以发现3 个代表站极端最高气温在历 史上分别近于或大于 4 0而 2 0 0 3 年都高于历史最高值而且差值具有北低南高的特点 即不仅南部地区高温高而且与历史极值的差值也是南部高4 0 高温日数3 8 高温 日数时的情况与极端高温的结论基本相同 南部3 5 高温日数明显低于或等于历史值 北 部则显著地低于历史极值综上所述除3 5 高温日数外3 8 高温日数4 0 高温 日数极端最高气温都呈现 2 0 0 3 年比历史值要高因此 2 0 0 3 年高温异常偏强且具有南部 增高的幅度高于北部的特点 表 1 代表站极端最高气温及高温日数与历史同期极值比较 极端最高气温/ 4 0 日数/ d 3 8 日数/ d 3 5 日数/ d 地名 月- 日 本年 历史 差值 本年 历史 差值 本年 历史 差值 本年 历史 差值 丽水 7 - 3 1 4 3 . 2 4 1 . 5 1 . 7 1 4 1 1 3 3 8 2 9 9 6 2 7 0 - 8 龙泉 7 - 3 1 4 1 . 5 4 0 . 7 0 . 8 4 1 3 2 3 1 1 1 2 5 3 5 3 0 杭州 8 - 1 4 0 . 3 3 9 . 9 0 . 4 2 0 2 1 4 9 5 4 8 5 3 - 5 1 . 3 东部强度尤为突出 图 2 为浙江各地 9 个代表站 3 5 以上高温日数a极端最高气温b 与历史极值的 直方图从图 2 a 中可以看出2 0 0 3 年的极端最高气温与历史上最多年份相比除金华略少 外其他 8 个代表站都超过历史极值说明浙江省内绝大多数地区的高温强度高在超过历 史极值的地区中极值增加较多的站点分别是宁波比极值高 1 . 3台州高 2 . 2温州 高 2 . 1丽水高 1 . 7这 4 个站主要位于东部地区因此从 2 0 0 3 年的极端最高气温与历 史上最多年份极端最高气温的差值来说浙江东部地区高温较为突出 3 53 63 73 83 94 04 14 24 34 4嘉兴杭州宁波嵊州衢州金华丽水台州温州地区极端最高气温/2 0 0 3 年历史最多01 02 03 04 05 06 07 08 0嘉兴杭州 宁波 嵊州衢州 金华 丽水 台州温州地区3 5 以上高温日数/ d2 0 0 3 年平均值历史最多图 2 9 个代表站极端最高气温a3 5 以上高温日数b 与历史比较 (a) (b) 4从图 2 b 中可以看出2 0 0 3 年的 3 5 以上高温日数与历史上最多年份相比只有嘉兴 宁波台州温州 4 个站偏多其他 5 个站偏少4 个站偏多的日数以宁波台州温州 3 个站为甚这 3 个站偏多的日数分别为温州 2 6 d 宁波 1 0 d 台州 7 d 因此从 2 0 0 3 年 的 3 5 以上高温日数与历史上最多年份的差值来说也表明浙江东部地区高温较为突出 从极端最高气温 3 5 以上高温日数距平与标准差的比值也可以反映高温分布的地区特 征表 2 是浙江各地 9 个代表站 2 0 0 3 年极端最高气温和高温日数距平与标准差的比值从 中可以看出2 0 0 3 年极端最高气温与标准差的比值介于 2 . 2 3 . 5 之间表明 2 0 0 3 年极端 最高气温远高于多年平均极端最高气温 有 3 个站的比值3 . 2它们分别对应于宁波的 3 . 2 台州的 3 . 5 温州的 3 . 5 3 5 以上高温日数距平与标准差的比值介于 1 . 7 5 . 5之间也表 明 2 0 0 3 年 3 5 以上高温日数远高于多年平均值 而其比值的范围多于极端最高气温与标准 差的比值范围说明高温日数的变化比极端最高气温来得大有 3 个站的比值3 . 2 它们 分别对应于嘉兴的 3 . 3 台州的 4 . 4 温州的 5 . 5 从距平与标准差的比值分布状况都充 分地说明浙江以东部地区为突出 综合 3 5 以上高温日数极端最高气温与历史极值比较距平与标准差的比值等的分 析结论 并结合图 1 中的全国 6 8 月平均气温距平以浙江东部地区为最大中心的实际状况 都清楚地表明浙江省的高温以东部地区较为突出 表 2 9 个代表站 2 0 0 3 年极端最高气温和高温日数距平与标准差的比值 项目 嘉兴 杭州 宁波 嵊州 衢州 金华 丽水 台州 温州 极端最高气温 2 . 5 2 . 3 3 . 2 2 . 2 2 . 2 2 . 2 2 . 9 3 . 5 3 . 。