本溪市高溫天氣特征分析及預報
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摘要 基于2005—2015年本溪地區3站5—9月的實況數據及高空、地面天氣圖，分析了本溪市高溫天氣的氣候特征。通過對高溫天氣的環流形勢和成因的分析，歸納出高溫天氣的影響因子。運用經驗性預報方法，提取預報指標，結合各家數值預報產品，篩選預報因子，建立了本溪市高溫預報方法。
關鍵詞 高溫;天氣特征;預報指標
中圖分類號：P423 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2019）02-063-02
DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.02.025
Abstract Based on the actual data of three stations in Benxi from May to September in 2005—2015 and the atmospheric and surface weather maps， the climatic characteristics of high temperature weather were analyzed. Based on the analysis of circulation situation and causes of high temperature weather， the influencing factors of high temperature weather were concluded. By using empirical forecasting method， extracting forecasting indexes， combining with numerical forecasting products and screening forecasting factors， a high temperature forecasting method for Benxi City was established.
Key words High temperature; Weather characteristics; Prediction index
在全球變暖的背景下，極端高溫事件的頻繁發生使高溫天氣日益受到社會和公眾的廣泛關注[1-2]。尤其是近年本溪市夏季持續遭遇高溫干旱等自然災害，直接影響農業生產和人民生活，給社會主義建設帶來巨大的經濟損失。可見，分析高溫天氣的成因和變化特征及其預報方法有著現實和深遠的意義[3-7]。目前還未見對本溪地區高溫天氣的系統研究，因此，對本溪地區高溫天氣的深入研究不但可以更加清楚地認識它的形成機理，而且可以找出對該地區高溫天氣產生影響的氣象要素和天氣系統，歸納高溫天氣的影響因子，得到預報指標，建立預報概念模型，對以后的高溫預報有很好的參考價值。
1 資料與方法
選取2005—2015年本溪地區本溪市、本溪縣和桓仁縣3站5—9月的實況數據及高空、地面天氣圖。以遼東地區長期以來的氣候特點為依據，本溪市3站中，若有1個及以上站日極端最高氣溫≥33℃，就確定為高溫日。運用氣候資料統計分析方法分析本溪市高溫天氣的氣候特征。運用天氣學原理、天氣學方法等，通過對高溫天氣的環流形勢和成因的分析，歸納出高溫天氣的影響因子，得到高溫天氣的預報指標，建立多元線性回歸方程。
2 高溫天氣特征分析
2.1 高溫年際變化
本溪市區、本溪縣、桓仁縣共有87個高溫日，平均每年8 d，3站年平均高溫日分別為3、3、1.5 d。高溫日數年際波動較大，市區年最多高溫日出現在2007年，共9 d，本溪縣年最多高溫日出現在2009年，共9 d，桓仁縣年最多高溫日出現在2010年，共4 d，3站2012年均沒有高溫日出現，因為2012年降水頻繁，且暴雨過程較多，降水量比常年多50%，影響了高溫出現（圖1）。
2.2 高溫月際變化
本溪地區高溫日出現在5—8月，其中6月和8月的高溫日出現較多，分別占總數的31%和43%，7月次之，占總數的23%。高溫日最早出現在2014年5月30日，最晚出現在2014年8月22日。本溪縣8月份出現的高溫天氣較其他2站以及本站其他月份明顯偏多，桓仁高溫日數較其他2站偏少。
2.3 高溫空間分布
本溪地區高溫分布以本溪縣居多，11年共出現36 d，占總數的41%;其次是市區，共出現34 d，占總數的39%;桓仁縣最少，共出現17 d，占總數的20%。
2.4 高溫持續性特征
定義持續2 d以上的高溫為持續高溫。11年中持續2 d以上的高溫次數共達24次，持續3 d以上的高溫次數共達8次，持續高溫最長時間為6 d，出現在2009年8月11—16日。2009年8月出現了罕見的伏旱天氣，持續高溫少雨，由于本溪地區受東亞阻高影響，導致北方冷空氣南下受阻，副高位置穩定偏南，呈東西向帶狀分布，切斷了向北的水汽輸送通道，導致本溪地區連續高溫次數較多。
2.5 高溫形勢場特征
2.5.1 高溫天氣系統 500 hPa大陸高壓、西風帶緯向環流和副熱帶高壓是主要天氣系統。
2.5.2 850 hPa溫度場 出現高溫天氣時，850 hPa溫度場上本溪地區受暖中心或者暖脊控制，受暖平流影響，溫度線在18～20℃，暖中心可達24℃。
2.5.3 地面形勢場 出現高溫天氣時地面形勢場多由地面高壓帶或高壓后部控制，以偏南風居多，偶爾也有弱氣壓場控制。
3 高溫天氣分型
3.1 大陸高壓型
進入夏季，500 hPa在40°～70° N，90°～150° E形成阻塞高壓形勢，阻塞高壓強盛，控制東北大部分地區，阻高東部形成切斷低壓。由于阻塞高壓穩定少動，長時間控制遼寧地區，有暖平流影響，天氣晴好，濕度偏小，本溪地區易出現連續高溫天氣。 3.2 副熱帶高壓型
7—8月副熱帶高壓西進北抬西伸，受副高長時間控制，副高呈塊狀分布，有暖脊或者暖中心影響，濕度略大，本溪地區易出現高溫悶熱天氣。此環流多出現在7月中、下旬到8月上旬。
3.3 西風帶緯向環流型
當副高位置主體穩定偏南，尤其在大陸部分偏南偏弱，而中高緯地區西風帶環流平直，貝加爾湖附近為寬廣的低壓槽區，環流經向度小。烏拉爾山附近一直維持一長波槽，7—8月歐亞大陸上空是兩脊一槽，位于烏拉爾山的低槽底部接近50°N，高壓脊向貝湖以北發展，50°N以南的西風氣流沿40°N緯圈平直向東。北方冷空氣南下引導受阻，有利于局地加速增溫。
4 高溫天氣預報
4.1 預報指標
高溫出現時，地面形勢一般為高壓控制，也有高壓邊緣，天空狀況較好，晴朗少云，偏南風稍多，風力較小，風力多數低于3 m/s。相對濕度較小，多在45%以下。高空一般是暖脊或暖中心控制，前日20：00 850 hPa溫度18℃。
4.2 預報模型及檢驗
通過對高溫天氣的環流形勢和成因的分析，歸納出高溫天氣的影響因子，建立多元線性回歸方程：y = 28.030 81 - 0.038 18X1-0.034 26X2+
0.106 289X3+0.432 081X4。式中，X1為前日的最高氣溫，X2為當日14：00相對濕度，X3為當日14：00風速，X4為當日850 hPa溫度，其中部分因子可從數值預報產品的結果中提取。
高溫預報方程經2016—2017年的預報檢驗結果發現，2016—2017年本溪市區共出現17個高溫日，在誤差允許的范圍內，預報效果較好，正確率73.6%，漏報1次，空報2次。
5 小結
結合當地氣候特點對高溫天氣的氣候特征、氣象要素、環流形勢和影響系統進行分析，探究高溫天氣的時空變化特征、持續性特征和形成原因，找出對當地高溫天氣產生影響的氣象要素和天氣系統，得到高溫天氣的預報指標，建立預報概念模型。該預報方法應用以來，對高溫作出了定量和定性的預報，且該方法所需因子均可以從日常常規觀測資料和數值產品中提取，貼近日常預報需求，減少不必要的工作量，很好地提高了工作效率和準確率，對高溫預測有很好的指示意義。
參考文獻
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責任編輯：鄭丹丹
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