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2021年1月第1期第31卷
0引言
我国是典型的季风气候国家,降水主要集中在夏季,每年4—9月(汛期)的降水量占全年降水量的80%左右,中东部主要雨带的位置随着季节的进程南北移动,进而影响多雨带的分布,气候特征出现异常[1]。
2020年汛期,我国天气气候形势异常复杂,随着夏季
风的加强,主雨带向北推进,我国华南、江南、江淮、华北、东北、西南、西北等地区多地出现了阶段性的洪涝,长江、淮河、黄河、海河、松花江、太湖等流域的降水量均较常年同期明显偏多,其中长江和黄河流域6—8月降水量为1961年以来最多,淮河和太湖流域为次多。盛夏,南方出现了持续时间超过50d 的区域高温天气过程。在西太平洋生
成编号的台风及登陆我国的台风个数均偏少,但阶段性非常突出,7月没有编号和登陆的台风,8月底至9月初东北地区在半个月内先后遭受3个北上台风的影响,均为历史罕见。
2019年秋季至2020年春季,赤道中东太平洋出现了
一次弱的厄尔尼诺事件[2],1951年以来的历史资料统计显示,厄尔尼诺事件对我国气候的影响比较复杂[3-6],但南方降水多的概率比较大。同时,在全球气候变暖的背景下,我国极端天气气候事件多发的趋势没变。多重因素的共同作用导致了2020年我国汛期气候的异常。
1资料方法
根据水利部判定标准[7],2020年入汛时间从3月28日开始。根据中国气象局国家气候中心监测标准[8],2020年华西秋雨从9月9日开始。因此,本文分析的2020年汛期时段选取3月28日至9月8日。
本文所采用的资料来自国家气候中心业务系统,包括
2020年汛期我国主要天气气候特征及成因分析
威艾婉秀曾红玲崔
(中国气象局国家气候中心,北京100081)
要:利用国家气候中心实时和历史气象观测数据,对我国2020年汛期(3月28日至9月8日)气候特点进行了综合分析。分析结
果显示,2020年汛期,我国气候特征总体雨多温高、涝重于旱,且气候异常突出、极端事件频发。一是我国多地出现阶段性的暴雨洪涝,覆盖范围广、极端性强、累计降雨量大;二是南方出现了1961年以来持续时间第2长的区域性高温天气过程;三是台风总体不活跃,但阶段性突出,出现了1949年以来首个7月无编号无登陆台风的情况;四是气象干旱总体偏轻。分析还显示,2019年秋季至2020年春季,赤道中东太平洋出现的弱厄尔尼诺事件,以及北印度洋海温的持续偏高导致西太平洋副热带高压持续偏强,是造成我国汛期气候异常的重要原因。
关键词:暴雨;高温;台风;气象干旱;厄尔尼诺;2020年中图法分类号:S166
文献标识码:A
文章编号:1673-9264(2021)01-01-06
DOI:10.16867/j.issn.1673-9264.2020305
李威,艾婉秀,曾红玲,等.2020年汛期我国主要天气气候特征及成因分析[J].中国防汛抗旱,2021,31(1):1-5,63.LI Wei ,AI Wanxiu ,ZENG Hongling ,et al.Major weather and climate characteristics of China during flood season in 2020[J].China Flood &Drought Management ,2021,31(1):1-5,63.(in Chinese )
收稿日期:2020-12-03第一作者信息:李威,男,高级工程师,E-mail:*************。通信作者信息:艾婉秀,女,正高级工程师,E-mail:************。基金项目:国家重点研发计划课题项目(2017YFC1502402)。
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20—20时的日降水量、日平均气温、日最高气温、干旱面积等。资料站点包括全国2419个气象站,时间
从1961—2020年的3月28日至9月8日。资料不包括香港特别行政区、澳门特别行政区和台湾地区。常年值采用1981—2010年的平均值。
22020年汛期主要天气气候特征
2.1降水(降水量,暴雨日数,暴雨过程次数,雨带进程,雨季特点)
2020年汛期,我国降水多,涝重于旱,洪涝灾害影响重,
全国平均降水量504.5mm ,较常年同期多8%,为1961年以来第4多。但降水量的空间分布极为不均,东北中北部、内蒙古东北部、华北西南部、西北东南部、黄淮南部、江淮、江汉中东部、江南北部及四川东部、贵州北部等地降水量偏多2~5成,黑龙江省南部、吉林省西北部、安徽西南部、四川和甘肃的局地偏多5成至1倍;辽宁西部、西北中西部、内蒙古西部、西藏西部、湖南南部、云南东南部、华南南部偏少2~5成,局地偏少5成以上。
(1)2020年汛期,我国各大流域的降水量以偏多为主。松花江流域降水量592.7mm ,较常年同期多38%,为
1961年以来历史同期次多。长江流域降水量961.8mm ,较
常年同期多18%,为1961年以来历史同期第4多。其中长江上游836.5mm ,较常年同期多16%,为历史同期次多,长江中下游1032.4mm ,较常年同期多18%,为历史同期第5多。淮河流域降水量758.5mm ,较常年同期多27%,为历史同期第5多。黄河流域降水量419.2mm ,较常年同期多20%,为历史同期第7多。辽河流域降水量521.2mm ,较常年同期多7%。海河流域降水量452.4mm ,较常年同期多8%。珠江流域降水量955.3mm ,较常年同期少16%。太湖流域降水量1039.6mm ,较常年同期多37%,为历史同期
第5多(图1)。其中,主汛期(6—8月)期间,长江流域和黄河流域的降水量分别为717.4mm 和352.5mm ,分别较常年同期多38%和39%,均为1961年以来历史同期最多。淮河流域降水量662.7mm ,太湖流域843.6mm ,分别较常年同期多45%和64%,均为1961年以来历史同期次多。
(2)暴雨日数多、持续时间长。2020年汛期,我国74%的县(市)出现了暴雨(日降水量≥50mm )天气,全国平均暴雨日数比常年同期多23%,为1961年以来历史同期次多。共出现26次区域性暴雨过程。其中,3月1次,4月1次,5月6次,6月3次,7月3次,8月9次,9月3次。其中,大暴雨(日降水量≥100mm )影响面积最大的前3个过程均出现在6月;持续时间最长的出现在6月12—25日、6月27日至7月12日,两次南方区域性暴雨过程持续时间分别长达14d 和16d ,暴雨覆盖面积也是次大和最大(图2)。多轮强降雨导致大江大河洪水并发,700多条河流水位超警戒水位,三峡水库遭遇建库以来最大入库流量,我国经历了1998年以来最严峻汛情,江西、安徽等省先后启动防汛Ⅰ级应急响应。中国的气候
(3)华南入汛早,降水总量偏少,但阶段性强降水突出。根据国家气候中心监测,2020年华南前汛期于3月25日开始,较常年早12d ,并早于入汛时间3d 。3月25日
至5月31日,华南平均降水量359.2mm ,较常年同期少14.5%,其中海南地区平均降水量169.9mm ,较常年同期少43.3%,为1961年以来历史同期第5少。
4月7日至5月上旬,雨带北移,广东和广西降水量总
体偏少,部分地区出现中到重度气象干旱。但在5月中旬
后,华南地区降水开始明显增多,5月20—22日广东出现
120010008006004002000
松花江太湖
淮河黄河长江海河辽河珠江
降水量/m m 降水量距平百分率(%)
流域
图12020年各流域降水量及与常年同期对比(3月28日至9月8日)
面积/万k m 2
50mm 以上
450
400350300250200150100500
3月27日
4月2—3日5月5日5月8日5月14—16日5月20—22日5月25日5月30—31日6月2—10日6月12—25日7月22—23日7月25—27日6月27日至7月12日7月15—20日8月2日8月4—10日8月11—13日8月15—20日8月18日8月24日8月24—27日8月26日8月30—31日
100mm 以上
日期
图22020年我国区域性暴雨过程及影响面积(3月25日至8月31日)
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强降水过程,降水强度大、范围广,广州(219.3mm )和增城(208.4mm )日降水量破当地春季历史极值,东莞东城最大3h 降水量351.0mm ,破当地历史纪录。暴雨导致广东多地出现洪涝灾害,广州黄埔区鸣泉山庄发生浅表层小型山体滑坡及伴生泥石流,河源龙川县多地出现内涝、道路塌方、山体滑坡等灾情。
(4)梅雨季持续时间和梅雨量均打破1961年来历史纪录。根据国家气候中心监测[9],2020年江淮至江
南间的梅雨于6月1日开始,较常年早7d ;于8月2日结束,较常年晚15d ;梅雨季持续时间长达62d ,与2015年并列为1961年以来历史最长,梅雨季降水量达到759.2mm ,仅次于1954年的789.3mm ,为1961年以来历史最多,2020年各梅雨监
测区域主要参数见表1。
6—7月,主雨带主要集中在贵州、重庆及长江中下游
地区,雨带在江淮江南之间南北摆动(图3),安徽(877.5mm )、湖北(771.6mm )和重庆(610.0mm )降水量分
别比常年同期多113%、101%和67%,均为1961年以来历史同期最多,江苏(637.4mm )、上海(576.5mm )、浙江(549.7mm )和河南(380.3mm )降水量分别比常年同期多78%、74%、39%和40%,均为历史同期次多。降水异常偏多
导致多地遭受洪涝灾害。
(5)华北雨季开始和结束时间均偏晚,降水量明显偏多。2020年华北雨季于7月28日开始,较常年(7月18日)晚10d ;于8月25日结束,较常年(8月18日)晚7d ,降水量182.0mm ,较常年多34%,为近8年来最多(图4)。
8月12—13日,京津冀地区出现2020年汛期最强降水
过程,累计降水量50mm 以上区域面积8.3万km 2。其中,北
京区域平均降水量79.2mm ,城区平均92.8mm (含自动站),累计过程最大点降雨量156.6mm (昌平沙河水库站),最大小时降雨量为73.3mm (昌平回龙观,12日22时至23时)。但京津冀地区此次强降雨过程的范围、累计降水量和强度均不及2012年“7.21”暴雨过程[10-11]。
(6)8月,东北、华北、西南、西北等地降水异常偏多。8月降水主要集中东北、华北、黄淮、西北东部、西南北部。其中东北地区平均降水量222.6mm ,较常年同期多65.6%,为1961年以来历史同期第3多;华北地区平均降水量176.0mm ,较常年同期多69.2%,为1961年以来历史同期次多;西北、西南地区平均降水量分别为112.6mm 、223.9mm ,分别较常年同期多62.3%和32.4%,均为1961年以来历史同期第3多。其中,四川(339.7mm )和甘肃(153.3mm )分别多84.2%和99.2%,均为1961年以来同期最多。山东(290.1mm )、山西(202.7mm )、黑龙江省(208.3mm )分别较常年同期多91.6%、95.8%和77.1%,均为1961年以来同期次多;宁夏
(127.9mm )多105.1%,为1961年以来同期第3多。全国有24个国家站的日降雨量突破历史纪录,其中四川有5个站(芦山,425.2mm ;绵竹,302.6mm ;什邡,261.2mm ;蒲江,234.3mm ;龙泉驿,264.3mm )。四川乐山市2次遭遇强降雨,18日上午洪水漫过乐山大佛脚趾,为新中国成立以
梅雨监测入梅时间(月-日)出梅时间(月-日)梅雨量/mm
江南区(Ⅰ)06-01(-7d )07-11(+3d )615.6(+68.5%)
长江中下游区
(Ⅱ)06-09(-5d )07-31(+18d )
753.9(+168.3%)江淮区(Ⅲ)06-10(-11d )08-02(+18d )
659.0(+149.2%)梅雨区(Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ)06-01(-7d )08-02(+15d )
759.2
(+121.1%)
表12020年各梅雨监测区域主要参数表
注:入出梅时间括号中“-”“+”分别表示较常年偏早/偏少、偏晚/偏多。
06-01
06-06
06-11
06-16
06-21
06-26
07-01
07-06
07-11
07-16
07-2107-26
08-01
45°N 44°N 35°N 30°N 25°N
20°N
1
5
10
15
25
50100cm
日期(月-日)
纬度图32020年110.0°E~122.5°E 平均降水的时间剖面图
图41961—2020年华北雨季平均降水量历年变化
(黄柱状代表2020年)
降水量/m m 19611967197319791985199119972003200920152020
3503002500
20015010050
年份
历年值
1961—2010年平均
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海南高温日数距平/d
广东福建江西浙江广西湖南江苏上海四川北京天津河南云南宁夏安徽贵州辽宁重庆内蒙古山东新疆吉林甘肃西藏青海陕西黑龙江
湖北山西河北
30
2520151050
-5省(自治区、直辖市)
来的首次。2.2气温
2020年汛期,全国平均气温18.4℃,较常年同期高
0.6℃,全国大部地区气温接近常年同期或偏高,其中新疆北部、西藏西部、甘肃北部、内蒙古西部和东北部等地高1~2℃。全国平均高温日数9.4d ,较常年同期多1.9d ,其中海南(45.1d )、福建(39.9d )、广东(31.6d )高温日数均为
1961年以来历史同期最多(图5)。
海南儋州(41.1℃)和昌江(40.5℃)、福建平和(40.5℃)、广东大埔(39.9℃)等70个国家站的日最高气温突破当地历史纪录。
5—8月,江南东南部、华南南部及重庆中部、新疆南部
等地高温日数有20~50d ,局地超过50d ;江南东南部及广东大部、广西西南部、海南等地高温日数较常年同期偏多
10~15d ,局部偏多15d 以上。
2020年汛期,全国共出现3次大范围高温天气过程:
5月1—9日,6月2—8日和7月11日至9月3日。其中,5月
1—9日,我国中东部出现1961年以来最早高温天气过程,较常年(6月19日)早49d 。6月2—8日高温过程主要出现在华北、黄淮等地区。7月11日至9月3日,江南东南部、华
南东部等地出现区域性高温天气过程,持续时间为1961年以来历史第2长,仅次于2013年6月29日至8月29日高温天气过程[12]。2.3台风
截至9月上旬,2020年在南海生成台风10个,较常年同期少8.4个;登陆我国4个,较常年同期少2.4个,其中6月1个,8月3个。台风活跃的阶段性很突出,7月无台风生成和登陆,为1949年以来首次“空台”的7月。8月下旬至9月上旬,东北地区在半个月内先后受到202008号台风
“巴威”、202009号台风“美莎克”、202010号台风“海神”3个北上台风的影响,为历史罕见。受台风降水影响,8月28日至9月8日,东北地区降水量达135.7mm ,较常年同期多314.5%,为1961年以来历史同期最多,比历史同期第
2多多56.0mm (2016年,79.7mm ),且超过常年8月全月的降水量(134.4mm )。2.4气象干旱
2020年汛期,由于降水总体偏多,气象干旱总体偏轻,
仅在东北、华北、华南、西北、西南等部分地区出现阶段性气象干旱[13]。
6月上旬,华北西北部、黄淮西部、江淮西部、江汉大部
及新疆北部、内蒙古东北部、陕西西北部、云南等地气象干旱发生发展。6月中旬,受降水影响,黄淮西部、江淮西部、
江汉大部气象干旱解除,云南气象干旱缓和。6月下旬至7月上旬,华北气象干旱缓和,新疆、内蒙古、云南气象干旱持续,华南及福建、辽宁气象干旱显现。7月中旬,东北中南部、华南南部及新疆、内蒙古、福建等地气象干旱逐步发展加重。7月17日全国中等以上气象干旱面积191.3万km 2,为中旱以上面积最大;7月27日为2020年以来重旱以上干旱面积最大,有93.4万km 2。8月以来,旱区有效降水逐渐增多,东北中南部、华北东南部、西南地区东部、华南南部及
新疆、内蒙古东北部、云南、福建东南部等地气象干旱逐步得到解除(图6)。9月上旬,仅在甘肃西北部、西藏西北部等地存在中到重度气象干旱。
3成因简析
2019年秋季至2020年春季,赤道中东太平洋出现了
一次弱的厄尔尼诺事件。1951年以来的历史资料统计显示,厄尔尼诺事件对我国气候的影响很复杂,但总体是有
日期(月-日)
干旱面积/万k m 2
240180120600
01-01
02-0103-0104-0105-0106-0107-01
08-01
特旱重旱中旱
图62020年1月1日至9月10日全国气象干旱面积变化
图52020年3月28日至9月8日全国各省(自治区、直辖市)
平均高温日数距平
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利于南方降水偏多。印度洋春季和夏季海温的持续偏暖,有利于夏季西太平洋副高持续加强并西伸[14],有利于水汽的稳定输送;同时,欧亚中高纬西风带环流的经向分布,乌拉尔山和鄂霍次克海附近出现了明显的阻塞形势,这种典型的双阻梅雨大气环流型的维持是2020年南方梅雨持续时间长、雨量大的直接原因。
在全球气候变暖的大背景下,大气环流形势通过海气相互作用、陆气相互作用的变化,影响不同区域极端天气气候事件的发生规律。近60年来尤其是进入21世纪以来,我国一些极端天气气候事件呈现出强度更强、出现更加频繁、持续时间更长的特点。多重因素的共同作用,导致了2020年我国汛期气候的异常。
4结语
通过对2020年汛期我国气候特征及异常分析,得出结论如下:
(1)2020年汛期气候总体上表现为雨多温高、涝重于旱,且气候异常突出、极端事件频发。
(2)降水。华南入汛早但雨量偏少,南方梅雨期持续时间和梅雨量均打破1961年以来历史纪录,华北雨季起止时间均偏晚但雨量大,华南、江南、江淮、华北、东北、西南、西北等多地出现阶段性的暴雨洪涝,覆盖范围广、极端性强、累计雨量大;长江中下游、太湖流域、淮河流域、黄河流域降水均异常偏多且出现较重汛情。
(3)气温。南方出现了持续时间历史第2长的区域性高温天气过程。
(4)台风。台风总体不活跃,但阶段性突出,出现了1949年以来首个7月无编号无登陆台风的情况。
(5)气象干旱。受降水多的影响,气象干旱总体偏轻。
(6)2019年秋季至2020年春季赤道中东太平洋出现的弱厄尔尼诺事件,以及北印度洋海温的持续偏高导致西太平洋副热带高压持续偏强,是造成我国汛期气候异常的重要原因。参考文献
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