基于觀測資料和再分析資料,研究分析了2018年夏季中國東北地區(qū)持續(xù)多日出現(xiàn)高溫異常事件的形成機(jī)理。首先分析了整個夏季該地區(qū)觀測臺站逐日的溫度資料,計算了觀測臺站的超熱因子（Excess Heat Factor,EHF）指數(shù),發(fā)現(xiàn)東北地區(qū)出現(xiàn)高溫異常的時段主要是7月和8月,異常高溫的發(fā)生區(qū)域集中在東北南部。在此期間,東亞大氣環(huán)流形勢的異常主要表現(xiàn)為南亞高壓和西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度異常增強(qiáng),作用相互重疊和位置持續(xù)偏北。進(jìn)一步的分析可以注意到,二者的重疊造成研究區(qū)域內(nèi)有負(fù)渦度異常增強(qiáng),使得南亞高壓和西太平洋副熱帶高壓在北推的過程中不斷帶動?xùn)|北南部上空負(fù)渦度異常增強(qiáng),并伴隨有異常下沉氣流,下沉絕熱增溫與晴空輻射增溫,這可能是東北南部地表增溫的一個重要原因。相關(guān)分析證實(shí),在整個夏季東北南部地表氣溫與其上空300 hPa至500 hPa渦度異常都有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此,南亞高壓和西太平洋副熱帶高壓之間的相互疊加組合是導(dǎo)致東北南部在2018年夏季7、8月份出現(xiàn)高溫異常的主要原因。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),夏季副熱帶西風(fēng)急流中準(zhǔn)定常Rossby波能量的傳播與南亞高壓和西太平洋副熱帶高壓異常增強(qiáng)有密切聯(lián)系,同... 

【文章來源】：氣候與環(huán)境研究. 2020,25(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

地理上中國東北地區(qū)（包括遼寧省、吉林省、黑龍江省、內(nèi)蒙古自治區(qū)東部和河北省的東北部）站點(diǎn)分布。我們選取了無缺測且經(jīng)過質(zhì)量控制的108個臺站

圖3 2018年5～8月東北地區(qū)每個臺站發(fā)生的（a）高溫日數(shù)和（b）高溫過程數(shù)（高溫日連續(xù)3天以上就定為一個高溫過程）4 高溫事件與南亞高壓和西太平洋副熱帶高壓的聯(lián)系

圖1 地理上中國東北地區(qū)（包括遼寧省、吉林省、黑龍江省、內(nèi)蒙古自治區(qū)東部和河北省的東北部）站點(diǎn)分布。我們選取了無缺測且經(jīng)過質(zhì)量控制的108個臺站為統(tǒng)計2018年夏季5～8月，東北全區(qū)108個站發(fā)生的高溫日數(shù)和高溫過程數(shù)，本文采用超熱因子EHF來進(jìn)行判斷。超熱因子EHF由Perkins et al.(2012）設(shè)計，定義超熱因子EHF>0即為高溫日，連續(xù)3天超熱因子EHF>0的時候，則定為發(fā)生了一次高溫?zé)崂�，且依�?jù)EHF指數(shù)的計算方法，可以得知當(dāng)某一臺站EHF>0時，說明該站當(dāng)日及前后兩日的日平均氣溫超過了該站從1971～2017年的長期氣候態(tài)的極端高溫閾值。圖3a和圖3b給出了東北地區(qū)5～8月發(fā)生的高溫日數(shù)和高溫過程數(shù)的分布情況。由圖3a可看出，這個夏季最熱的地區(qū)集中在東北南部（45°N以南），該地區(qū)的觀測臺站出現(xiàn)高溫天氣的日數(shù)基本均在30天以上，部分臺站的高溫日數(shù)甚至超過50天，僅有少數(shù)臺站的高溫日數(shù)在25～30天；與之相比，東北北部（45°N以北）觀測臺站在整個夏季的高溫日數(shù)偏少，絕大多數(shù)臺站的高溫日數(shù)集中在20～30天這一區(qū)間，有極個別臺站在整個夏季的高溫日數(shù)不足10天。而從圖3b中可以發(fā)現(xiàn)，東北北部的臺站整個夏季發(fā)生的高溫過程數(shù)較多，而東北南部的臺站發(fā)生的高溫過程數(shù)偏少，特別是靠近40°N位置的臺站，整個夏季經(jīng)歷的高溫過程數(shù)不足3次。結(jié)合圖3a和圖3b不難看出，2018年夏季東北全區(qū)發(fā)生高溫異常有明顯的空間分布差異，具體表現(xiàn)在東北南部站點(diǎn)經(jīng)歷的高溫異常日數(shù)明顯偏多，經(jīng)歷的高溫過程次數(shù)少但持續(xù)時間長。而東北北部站點(diǎn)經(jīng)歷的高溫異常日數(shù)偏少，經(jīng)歷的高溫過程次數(shù)偏多，但每一次高溫過程的持續(xù)時間短暫�？紤]到圖2給出的結(jié)果，我們可以推測，東北地區(qū)發(fā)生極端高溫的事件集中在2018年7月份之后，發(fā)生高溫顯著異常的區(qū)域在東北南部。為驗證這一結(jié)果，我們計算了整個夏季東北全區(qū)，東北南部及東北北部的EHF指數(shù)序列，如圖4所示。不難看出，盡管6月份前期東北地區(qū)經(jīng)歷了短暫的高溫，且高溫主要發(fā)生在東北北部，東北北部的EHF指數(shù)正值突出，但是持續(xù)時間很短暫，而在進(jìn)入7月份之后，東北南部地區(qū)的EHF指數(shù)得到顯著增強(qiáng)，基本處在正值很高的水平，這說明東北南部在7月份之后，經(jīng)歷了漫長的高溫過程，這再一次印證了前面的分析結(jié)果。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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