2017年7月张掖市持续高温天气成因分析

唐强 安婷婷 王海波

摘要 利用实时观测资料和物理量诊断，对2017年7月10—17日出现在张掖地区的高温天气形成原因和物理机制进行了分析研究。结果表明，对流层上层的南亚高压和中层的大陆性高压是这次极端高温天气的高空主要影响系统，低层高原暖脊和地面热低压是近地面层的主要影响系统。南亚高压与大陆性高压相互叠加，形成上层辐合、低层辐散、伴随下沉运动的深厚反气旋暖高压系统，由其引起的晴空辐射增温和下沉绝热增温，以及由低层高原暖脊北抬和地面热低压东移造成的气温抬升，是这次极端高温天气形成的主要原因和物理机制。

关键词 持续高温；成因；机制；甘肃张掖；2017年7月

中图分类号 P423 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）13-0203-02

Analysis on Causes of Continuous Hot Weather in Zhangye City in July 2017

TANG Qiang AN Ting-ting WANG Hai-bo

（Meteorological Bureau of Zhangye City in Gansu Province，Zhangye Gansu 734000）

Abstract The causes and physical mechanism of the hot weather in Zhangye area from July 10 to 17，2017 were analyzed using real-time observation data and physical quantity diagnosis. The results showed that the South Asian high pressure in upper troposphere and continental high pressure in middle troposphere were the main impact systems at high altitude in this extremely hot weather，the lower plateau warm ridges and the ground heat low were the main impact systems in the ground layer. The South Asian high pressure and continental high pressure were superimposed，forming deep anti cyclone warm high pressure system with upper convergence，lower divergence and subsidence movements.The clear-sky radiation increase and adiabatic increase in temperature caused by the deep anti cyclone warm high pressure system，the rise in temperature caused by the northward rise of the lower plateau warm ridges and the eastward shift of the ground heat low pressure was the main reason and the physical mechanism for the formation of this extremely hot weather.

Key words continuous hot weather；cause；mechanism；Zhangye Gansu；July 2017

極端高温天气基本出现在盛夏季节，7月中旬到8月上旬最为集中，不仅直接影响人们的日常生活，还严重威胁人们的生命财产安全，影响国家能源、水资源和粮食等重大经济安全和社会安全[1]。随着国民经济的飞速发展，极端高温天气给社会造成的直接或间接经济损失越来越大，极端高温天气也越来越受到人们的关注。

1 天气概况

甘肃省气象局规定河西地区气温≥35 ℃记为一次高温日，气温上升达到极点的高温又称为极端高温。河西地区相对湿度小，属干热性高温[2]。2017年7月中旬张掖市甘州区、高台县、临泽县出现了持续8 d的高温天气，其中高台县连续3 d达38 ℃以上，张掖市日最高气温突破39.2 ℃，接近历史最高（40.0 ℃），区域站最高气温超过40 ℃的多达43站次，主要集中在高台县和临泽县的北部区域，区域站最高气温出现在甘州平山湖，达41.9 ℃。由于高台县和临泽县位于黑河下游，地势较低，多以晴天少云为主，加之夏季太阳辐射强烈，加剧了地表和大气增温幅度，所以40 ℃以上高温天气主要集中在张掖市西北区域。

2 天气系统配置

2.1 200 hPa南亚高压

200 hPa南压高压又称青藏高压，7月中旬前在30°N以南地区徘徊。7月10—17日，200 hPa南压高压出现明显的季节性北抬，标志着西北地区进入夏季最炎热的时期，为河西地区极端高温天气的发生发展提供了气候背景条件和大尺度环流背景条件。10—15日，南亚高压北抬至青藏高原北部，张掖市最高气温从15日的36.6 ℃上升到37.3 ℃；17—19日南亚高压向西移动，张掖市高温天气逐渐减弱。

2.2 500 hPa大陆性高压

7月上旬，受西太副高的影响，河西地区主要为大陆性高压控制。11日青藏高原中东部大陆性高压脊开始发展，形成588 dagpm闭合环流中心，中心值达到了589 dagpm，暖高压发展非常强盛。12—17日张掖地区一直受大陆性高压控制，12日高压中心开始向北移动，588 dagpm覆盖范围开始扩大，形成了宽广的大陆性高压，张掖地区高温天气开始显露；15日大陆性高压中心继续向北移动至河西西部，16日高压中心基本稳定徘徊在甘肃省河西地区上空，形成588 dagpm闭合环流中心，在其影响下张掖地区高温迅速上升到37.3 ℃[3]。

2.3 700 hPa暖脊

夏季青藏高原是热源，热力作用强，700 hPa常为暖气团或暖脊控制。在7月11日8：00 700 hPa温度场上，高原地区为暖气团控制，中心位于南疆地区，暖中心为20 ℃，暖脊向东北方面发展延伸。12—17日暖中心从南疆地区逐渐向河西北上东移，此时暖脊也正好位于甘肃省河西地区和内蒙古西部地区，稳定少动，在其影响下，河西地区出现大幅增温，成为这次极端高温天气的中心。19日暖中心再次向南移动并减弱，张掖地区高温天气逐渐减弱。

2.4 地面热低压

热低压是地面加热空气形成的一个浅薄系统，7月11日在南疆中部出现的地方性热低压（中心气压932 hPa）逐渐向东移动，张掖市处于低压前部的偏东风控制区，高温天气初现。12日地面低压中心增强（中心气压992 hPa），同时东移至青海北部，等压线覆盖的热低压带大范围东扩，张掖地区地面气温明显上升，达到了39.2 ℃；此外，在热低压带大范围东扩的同时，有热低压从南疆热低压主体中分离并东移，并伴随有热力平流输送，而河西地区受干燥天气和沙漠戈壁等特殊地形地貌的影响，热低压中心发展更为明显[4]，所以原本温度较高的地面再次出现明显增温。7月19日热低压中心迅速移动至青海东部，强度减弱，低压覆盖范围减小，张掖地区高温天气减弱。

在高温天气期间，地面热低压动力上升运动隔断或抵消了上层大气的下沉运动，使下沉绝热增温在通常情况下不能直接影响地面，而是首先造成近地大气层的升温，再促进地面热低压的进一步发展和地面气温的抬升。总之，南亚高压、大陆性高压、地面热低压共同配置为河西地区的高温天气提供了动力条件。

3 物理量場分析

3.1 散度场

在7月10日8：00 200 hPa散度场上，暖高压控制下的青海北部和河西地区散度场均为辐合（负值），张掖市正好处于辐合中心的北部。从7月11—17日张掖市散度时间剖面图看，在11日前和16日后，空中各层散度辐合、辐散（正值）相间。在7月10—17日高温天气主要时段，对流层中上层散度为辐合，越往高层辐合越明显，主要辐合层位于100～400 hPa；低层为辐散，主要辐散层位于700、850 hPa，基本上接近张掖市地面高度，为弱辐合层，这是受地面热低压热力和动力作用的结果。

3.2 涡度场

在7月10日8：00 200 hPa涡度场上，暖高压控制下的青海北部和河西西部地区涡度为负值，中心位于酒泉肃北。从7月11—17日张掖市涡度时间剖面图看，随着深厚高压系统的建立，11日空中各层正涡度逐渐向负涡度转换；在15—17日高温天气主要时段，对流层中上层为负涡度，特别是16日负涡度较明显，7月18日后负涡度减弱，700 hPa以下到近地面层是正负涡度相间。

4 结语

综上分析认为，大陆性高压和南亚高压是高温天气的2个发展深厚的主要影响系统，地面热低压和高原暖脊是2个相对浅薄的近地层影响系统。盛夏季节，南亚高压季节性北抬，在青海和河西地区上空徘徊，为该区域持续高温天气的发生发展提供了气候背景条件和大尺度环流背景条件。南亚高压移动到青海上空，大陆性高压逐渐移动到河西地区上空，其相互叠加形成了深厚的伴随下沉运动的暖高压系统，由其引起的晴空辐射增温和下沉绝热增温是造成这次极端高温天气的直接原因。热低压在南疆和酒泉西部地区形成发展并向东扩展南压，高原暖中心及其暖温度脊向偏北方向发展，通过热力、动力、平流输送使地面气温得到进一步抬升，是持续高温天气形成的重要原因。整层大气湿度小，上层辐合、低层辐散、强反气旋环流并伴有下沉运动的空间动力场结构是持续高温天气形成的重要条件。以上形成原因和重要条件也是天气预报中关注的重点，即预报着眼点[5-6]。

5 参考文献

[1] 孙占峰，李玲萍，刘明春，等.2010年夏季河西走廊东部持续高温气候特征及其对农业影响[J].农学学报，2017，7（7）：84-89.

[2] 贾文雄.近50年来祁连山及河西走廊极端气温的季节变化特征[J].地理科学，2012，32（11）：1377-1383.

[3] 李玲萍，李岩瑛，钱莉，等.河西走廊东部高温天气成因分析及预报研究[J].干旱区研究，2010，27（1）：142-147.

[4] 赵庆云，赵红岩，王勇.甘肃省夏季异常高温及其环流特征分析[J].中国沙漠，2007（4）：639-643.

[5] 徐明伟，李春燕，周鑫.一次连续异常高温天气诊断分析[J].黑龙江气象，2011，28（3）：5-7.

[6] 章法俊，李云春，常静，等.2017年7月11—21日永靖县连续性高温天气过程分析[J].现代农业科技，2017（24）：218-219.