2018年5月浙江省極端高溫氣候特征及環(huán)流背景

馬 浩，劉昌杰，錢奇峰，徐哲永，肖晶晶，楊 明，高大偉

(1. 浙江省氣候中心，浙江 杭州 310017；2. 浙江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310027；3. 浙江省舟山市氣象局，浙江 舟山 316021；4. 浙江省氣象信息網(wǎng)絡(luò)中心，浙江 杭州 310017)

引 言

高溫天氣與各行各業(yè)息息相關(guān)，影響電力供應(yīng)、水資源調(diào)度、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、建筑施工、交通安全、旅游出行、商品營銷等；高溫也是人體健康的重大威脅，持續(xù)高溫容易引起中暑、誘發(fā)心腦血管疾病，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致死亡[1]。在全球自然災(zāi)害排名中，高溫?zé)崂宋涣械谄?，成為破壞人類生存環(huán)境的主要災(zāi)害之一[2]。

聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)第五次評估報告指出，1880—2012年全球平均氣溫升高0.85 ℃，增暖趨勢與第四次評估報告結(jié)論(1906—2005年全球平均氣溫升高0.74 ℃)相比進(jìn)一步增大，1983—2012年可能是北半球過去1400 a中最暖的30 a[3-4]；并預(yù)測全球平均地表溫度2016—2035年可能比1986—2005年升高0.3～0.7 ℃，且2081—2100年可能升高0.3～4.8 ℃[5]。IPCC進(jìn)一步指出，自20世紀(jì)中期開始亞洲等地區(qū)高溫?zé)崂祟l次增長顯著，并且這種增長趨勢將持續(xù)整個21世紀(jì)[6]?！兜诙螝夂蜃兓瘒以u估報告》同樣指出，1880年以來，中國陸地表面平均氣溫上升0.5～0.8 ℃，與全球增暖速率大體相當(dāng)；但1951—2009年平均氣溫上升1.38 ℃，增暖幅度明顯高于全球和北半球[7]。

在氣候變暖背景下，高溫?zé)崂耸录@著增多、強(qiáng)度增強(qiáng)且極端性更加凸顯[8-13]，從而掀起了極端高溫事件的研究熱潮[14]。2003年和2013年，我國南方地區(qū)均出現(xiàn)大范圍、持續(xù)性極端高溫?zé)崂?，多地極端最高氣溫破歷史紀(jì)錄，形成嚴(yán)重氣象干旱。針對這2次極端高溫事件的觀測事實及成因機(jī)理開展了大量研究工作，結(jié)果表明西太平洋副熱帶高壓(簡稱“副高”)異常偏強(qiáng)、偏西、偏北，南亞高壓偏東，水汽輸送偏少，垂直下沉運(yùn)動增強(qiáng)，冷空氣活動偏弱是持續(xù)性高溫?zé)崂诵纬傻闹匾騕2,15-22]，而中高緯環(huán)流、熱帶環(huán)流、臺風(fēng)活動、平流層過程等因子對副熱帶高壓持續(xù)異常也有一定的貢獻(xiàn)[23-24]。此外，在區(qū)域尺度上，高溫事件的發(fā)生越來越頻繁，影響越來越重[25]，因此區(qū)域性高溫事件同樣受到廣泛關(guān)注，且得到了一些有意義的研究成果[26-27]。從研究對象來看，已有研究主要側(cè)重于夏季高溫，對其他季節(jié)的高溫關(guān)注較少；而在全球變暖背景下，高溫開始日期表現(xiàn)出提前趨勢[11,28-29]，春季高溫已不再鮮見。相較于夏季高溫，春季高溫的危害可能更大，這是因為春季基礎(chǔ)氣溫較低，突然爆發(fā)高溫?zé)崂藢⑹股矬w不能迅速作出反應(yīng)并及時調(diào)節(jié)熱量平衡，這種“猝不及防”往往給人和動植物帶來更嚴(yán)重影響，造成更高的死亡率[13]，然而春季高溫的事實及成因分析目前仍然研究較少。

浙江省地處長江下游，深受西太副高影響，是我國高溫?zé)崂说亩喟l(fā)地區(qū)之一，近年來極端高溫事件頻發(fā)，杭州成為長江流域新的“火爐”[30-31]。針對2003年和2013年2次全省性、持續(xù)性強(qiáng)高溫事件的研究，發(fā)現(xiàn)副高的異常西伸、南亞高壓持續(xù)偏東、西風(fēng)急流位置偏北、影響臺風(fēng)偏少、冷空氣活動偏弱在高溫事件的形成中發(fā)揮了重要作用[32-35]。2018年5月，浙江省氣溫異常偏高，高溫天氣覆蓋了除沿海局部區(qū)域和個別海島以外的大部地區(qū)，極端最高氣溫超過40 ℃，全年的極端最高氣溫也出現(xiàn)在5月。此次極端高溫事件中氣候要素的時空分布特征及對應(yīng)的環(huán)流背景值得深入探討。因此，本文基于浙江省66個常規(guī)氣象站的逐日觀測數(shù)據(jù)和NCEP再分析資料，首先給出2018年5月浙江高溫的時空分布特征及具體演變過程，在此基礎(chǔ)上分析高溫對應(yīng)的環(huán)流背景、探討副高異常變化的可能機(jī)理，以期為認(rèn)識春季高溫特點(diǎn)、開展春季高溫研究奠定基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況

浙江省位于江南地區(qū)東部(118°E—123°E、27°N—31.5°N)，北部為平原水網(wǎng)，地勢平坦；西南部為山區(qū)、多丘陵地帶；東部瀕海，島嶼數(shù)量居全國首位，屬亞熱帶海洋性濕潤氣候。浙江省有11個地級市，包括湖州、嘉興、杭州、紹興、寧波、舟山、衢州、金華、臺州、麗水、溫州；通過資料比對，篩選出1973年以來有完整觀測記錄的66個常規(guī)氣象站，站點(diǎn)分布大致均勻覆蓋全省(圖1)，能夠較細(xì)致地刻畫氣象要素的空間分布特征。

2 資料與方法

所用資料包括：(1)1973—2018年浙江省66個常規(guī)氣象站逐日觀測數(shù)據(jù)，包括最高氣溫、平均氣溫、降水量、日照時數(shù)等要素；(2)美國國家環(huán)境預(yù)報中心(National Centers for Environmental Prediction，NCEP)提供的1973—2018年逐月NCEP/NCAR再分析資料，分辨率為2.5°×2.5°，包括位勢高度、水平風(fēng)速、垂直速度等變量；(3)美國海洋大氣局(National Oceanic and Atmospheric Administration， NOAA)提供的2018年5月向外射出長波輻射(outgoing longwave radiation， OLR)數(shù)據(jù)及其氣候平均值；(4)國家氣候中心提供的2018年5月西太副高環(huán)流特征量(面積、強(qiáng)度、脊線位置和西伸脊點(diǎn))指數(shù)逐日監(jiān)測數(shù)據(jù)。按照世界氣象組織統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，氣候平均態(tài)采用1981—2010年平均值。中國氣象局規(guī)定日最高氣溫≥35.0 ℃為一個高溫日，同時指出各省市區(qū)可根據(jù)本地天氣氣候特征制訂高溫標(biāo)準(zhǔn)[36]，研究表明35 ℃閾值對江浙滬地區(qū)具有適用性[9,37-38]，因此本文沿用這一定義，同時規(guī)定當(dāng)浙江省內(nèi)有1個以上站點(diǎn)出現(xiàn)35 ℃以上高溫時記為1個全省高溫日；此外，將日最高氣溫≥37 ℃和≥40 ℃的情形分別記為危害性高溫和酷熱高溫[2,17,39]。

(1)

熱浪指數(shù)有多種定義方法，本文采用黃卓等[41]提出的方案進(jìn)行計算。該指數(shù)通過比較當(dāng)前炎熱程度與歷史炎熱樣本的相對強(qiáng)弱，結(jié)合高溫持續(xù)時間，科學(xué)表征了高溫?zé)崂藢θ梭w舒適度的影響。具體計算過程如下：首先由環(huán)境溫度和相對濕度計算得到炎熱指數(shù)，再利用歷史資料、通過百分位法得出炎熱臨界值，綜合考慮炎熱指數(shù)、炎熱臨界值和高溫持續(xù)日數(shù)即可得到熱浪指數(shù)。據(jù)此得到的熱浪指數(shù)可以分為輕度熱浪、中度熱浪和重度熱浪3個級別。

3 結(jié)果分析

3.1 基本氣候特征

圖2為2018年5月浙江省平均氣溫距平、日照時數(shù)距平、降水量距平百分率和降水日數(shù)距平空間分布。可以看出，浙江省各地平均氣溫均偏高且大部地區(qū)偏高2 ℃以上，其中浙南大部、浙中南部、新昌、紹興、諸暨、江山、桐鄉(xiāng)、北侖偏高2.5 ℃以上，共有48站破歷史同期最高紀(jì)錄、約占全省站點(diǎn)總數(shù)的72.7%，可見浙江省整體氣溫異常偏高。然而從日照時數(shù)來看，除浙南地區(qū)外，其他大部地區(qū)日照時數(shù)均偏少，說明日照多寡并非影響月平均氣溫高低的重要因素。除浙西南部分地區(qū)及東南沿海地區(qū)外，全省大部降水量偏多；除浙南部分地區(qū)外，全省大部降水日數(shù)也偏多、導(dǎo)致日照偏少。由此可知，降水和日照距平均不能解釋2018年5月浙江省氣溫異常偏高現(xiàn)象。

圖2 2018年5月浙江省平均氣溫距平(a，單位：℃)、日照時數(shù)距平(b，單位：h)、降水量距平百分率(c，單位：%)和降水日數(shù)距平(d，單位：d)空間分布Fig.2 Spatial distribution of mean-temperature anomaly (a, Unit: ℃), sunshine hours anomaly (b, Unit: h), percentage of precipitation anomaly (c, Unit: %), and precipitation days anomaly (d, Unit: d) in Zhejiang Province in May 2018

3.2 高溫氣候特征及其極端性

圖3為2018年5月浙江省各站高溫日數(shù)及其距平、極端最高氣溫及其距平的空間分布?？梢钥闯觯?018年5月除沿海部分地區(qū)和海島高溫日數(shù)不足1 d外，全省大部地區(qū)均出現(xiàn)高溫且日數(shù)多在3 d以上，金華地區(qū)、麗水北部、紹興大部、杭州東部、衢州、龍游、文成達(dá)5 d以上，39站高溫日數(shù)破歷史同期最多紀(jì)錄，約占全省站點(diǎn)總數(shù)的59.1%；其中17站高溫日數(shù)偏多5 d以上。與高溫日數(shù)相比，極端最高氣溫更加突出。除沿海地區(qū)和海島外，全省大部極端最高氣溫均在36 ℃以上，金華大部、紹興大部、麗水北部、臺州西部、余姚、文成達(dá)38 ℃以上，其中7站達(dá)39 ℃以上，麗水和縉云站突破40 ℃，共有52站破歷史同期最高紀(jì)錄；各地極端最高氣溫均偏高且大部地區(qū)偏高3 ℃以上，寧波北部、嘉興大部、麗水北部、仙居、新昌、文成偏高5 ℃以上。

圖4為1973—2018年5月全省高溫日數(shù)及平均極端最高氣溫年際變化。2018年5月全省高溫日數(shù)達(dá)7 d，位居1973年以來第4位；全省平均極端最高氣溫達(dá)36.6 ℃，居歷史第1位。在全球氣候變暖背景下，浙江省5月極端最高氣溫表現(xiàn)出逐漸升高趨勢，但2018年之前的極大值僅為35.2 ℃(1991年)，比2018年低1.4 ℃，可見2018年極端最高氣溫與之前年份相比十分異常，其極端性明顯。

統(tǒng)計1973—2018年逐年5月的危害性高溫和酷熱高溫日數(shù)(圖5)，發(fā)現(xiàn)盡管歷史上5月極端高溫較為鮮見，但2018年5月的危害性高溫和酷熱高溫日數(shù)分別達(dá)到4 d和1 d，其中危害性高溫日數(shù)居歷史第2位，僅次于1991年(6 d)，酷熱高溫則是歷史上首次出現(xiàn)。

圖3 2018年5月浙江省各站高溫日數(shù)(a)及其距平(b)(Unit: d)，極端最高氣溫(c)及其距平(d)(Unit: ℃)空間分布Fig.3 Spatial distribution of high-temperature days (a) and its anomaly (b) (Unit: d), extreme maximum temperature (c) and its anomaly (d) (Unit: ℃) in Zhejiang Province in May 2018

圖4 1973—2018年浙江省5月高溫日數(shù)(a)及平均極端最高氣溫(b)年際變化Fig.4 The annual variation of high-temperature days (a) and provincial-mean extreme maximum temperature (b) in May in Zhejiang Province during 1973-2018

圖5 1973—2018年浙江省5月危害性高溫(a)和酷熱高溫(b)日數(shù)年際變化Fig.5 The annual variation of harmful high-temperature (a) and extreme high-temperature (b) days in May in Zhejiang Province during 1973-2018

圖6為1973—2018年浙江省5月高溫累計日數(shù)和有效積溫年際變化?？梢钥闯?，2018年5月高溫累計日數(shù)居歷史第1位(188 d)，且遠(yuǎn)超其他年份(排名第2位的2009年僅有118 d)，說明2018年5月不僅高溫日數(shù)多、而且高溫覆蓋范圍廣。2018年5月浙江省EAHT亦居歷史第1位(4.4 ℃)，且數(shù)值遠(yuǎn)超其他年份(排名第2位的2009年EAHT僅為2.0 ℃)，說明2018年5月高溫?zé)崂藦?qiáng)度極強(qiáng)。需要指出的是，1973年之后浙江省全年極端最高氣溫一般出現(xiàn)在7—8月，少數(shù)年份出現(xiàn)在6月或9月(圖略)，2018年卻出現(xiàn)在5月(5月16日，40.1 ℃)，再次凸顯5月高溫的異常性和極端性。

圖6 1973—2018年浙江省5月高溫累計日數(shù)(a)和有效積溫(b)年際變化Fig.6 The annual variation of accumulated high-temperature days (a) and EAHT (b) in May in Zhejiang Province during 1973-2018

從浙江省2018年5月不同等級高溫站數(shù)、熱浪指數(shù)及極端最高氣溫逐日變化(圖7)來看，整體上2018年5月形成2次高溫過程：第一次為14—18日，持續(xù)5 d；第二次為25—26日，持續(xù)2 d。第一次高溫過程覆蓋范圍較廣，15—18日連續(xù)4 d高溫站數(shù)達(dá)30站以上；此外高溫強(qiáng)度突出，16—18日連續(xù)3 d出現(xiàn)危害性高溫，其中16日有16站出現(xiàn)危害性高溫，且麗水和縉云出現(xiàn)酷熱高溫。第二次高溫過程覆蓋范圍較小，主要出現(xiàn)在浙西南地區(qū)；此外強(qiáng)度較弱，極端最高氣溫多為35～36 ℃，未出現(xiàn)危害性高溫和酷熱高溫。該月熱浪主要出現(xiàn)在14—18日和26日，其中14—18日出現(xiàn)2 d輕度熱浪和3 d中度熱浪，26日僅出現(xiàn)1 d輕度熱浪。

3.3 環(huán)流背景

2018年5月高溫并非浙江局地的氣候現(xiàn)象。從該月27°N—32°N平均氣溫距平的經(jīng)度-高度剖面(圖8)來看，可以發(fā)現(xiàn)氣溫異常偏高現(xiàn)象不僅發(fā)生在對流層低層，近地面至200 hPa 100°E—140°E的大范圍區(qū)域均出現(xiàn)氣溫正距平；與之相應(yīng)，除5月7日前后的短暫時段外，整個5月浙江地區(qū)的對流層中上層均表現(xiàn)為位勢高度正距平(圖9)。

圖7 浙江省2018年5月不同等級高溫站數(shù)(a)、熱浪等級及極端最高氣溫(b)逐日變化Fig.7 The daily variation of station numbers with different levels of high-temperature (a) and heat-wave index and extreme maximum temperature (b) in Zhejiang Province in May 2018

圖8 2018年5月27°N—32°N范圍平均氣溫距平的經(jīng)度-高度剖面(單位：℃)(黑色實線圍成的區(qū)域表示浙江省所在位置)Fig.8 The longitude-height section of mean temperature anomaly in the range of 27°N-32°N in May 2018 (Unit: ℃)(The black solid lines denote the position of Zhejiang Province)

圖9 2018年5月浙江區(qū)域平均位勢高度距平逐日變化(單位：dagpm)Fig.9 The daily variation of geopotential height anomaly over Zhejiang Province in May 2018 (Unit: dagpm)

副高是影響江南地區(qū)高溫的關(guān)鍵環(huán)流系統(tǒng)。在副高控制下，容易出現(xiàn)晴熱少雨天氣，通過太陽短波輻射和下沉氣流的增溫作用使氣溫在短時間內(nèi)迅速升高，引發(fā)高溫事件。圖10為2018年5月和1973—2017年5月出現(xiàn)高溫年份平均500 hPa位勢高度場及其距平?？梢钥闯?，2018年5月包括浙江在內(nèi)的中國東部地區(qū)為正高度距平控制，副高面積明顯偏大、脊線偏北且向西大幅伸展至越南附近，較其常年位置(約135°E)顯著偏西；從副高脊線和西伸脊點(diǎn)的逐日演變(圖11)來看，脊線位置多數(shù)時段穩(wěn)定在20°N以北，較其常年位置(約18°N)偏北，特別是5月14—17日副高發(fā)生一次明顯北躍，由17.8°N躍進(jìn)至25.7°N，北移約8個緯度，恰與浙江省5月14—18日的強(qiáng)高溫過程有很好的對應(yīng)；副高西伸脊點(diǎn)盡管在較大的經(jīng)度范圍內(nèi)東西擺動，但其位置穩(wěn)定在118°E以西，即始終保持在浙江以西。氣候監(jiān)測表明，5月副高強(qiáng)度整體偏強(qiáng)(圖略)，可知副高的增強(qiáng)西伸北抬是浙江出現(xiàn)異常高溫的直接原因。除此之外，0°E—100°E、50°N—75°N的中亞高緯地區(qū)出現(xiàn)位勢高度負(fù)距平，阻擋了西路冷空氣南下，有利于南方地區(qū)出現(xiàn)高溫。需要指出的是，5月高溫在浙江氣象觀測記錄中并不鮮見，對1973—2017年5月出現(xiàn)高溫的所有年份500 hPa高度場進(jìn)行合成，發(fā)現(xiàn)副高面積略偏大、西伸脊點(diǎn)略偏西，但總體接近氣候平均水平，無論副高面積還是西伸程度均無法與2018年相比；說明2018年5月副高極其異常導(dǎo)致浙江高溫的極端異常。

圖10 2018年5月(a)和1973—2017年5月出現(xiàn)高溫年份平均(b)500 hPa位勢高度場(細(xì)實線)及其距平(填色區(qū)域)(單位：dagpm)(粗實線表征588 dagpm線在2018年5月及1973—2017年5月出現(xiàn)高溫年份平均位置，粗虛線表征588 dagpm線的氣候平均位置)Fig.10 The geopotential height (solid thin lines) and its anomaly (shaded regions) on 500 hPa in May 2018 (a) and composite result in May occurring high-temperature during 1973-2017 (b) (Unit: dagpm)(The solid thick lines represent the position of 588 dagpm in May 2018 and in May occurring high-temperature during 1973-2017, while dashed thick lines denote the climatological mean position of 588 dagpm, respectively)

圖11 2018年5月副高脊線指數(shù)(a)和西伸脊點(diǎn)指數(shù)(b)逐日演變Fig.11 The daily variation of ridge line index (a) and westward-extending ridge point index (b) of western Pacific subtropical high in May 2018

陶詩言等[42]指出，副高的西進(jìn)東退與南亞高壓(青藏高壓)活動之間存在密切關(guān)聯(lián)，二者分別處于對流層中層與高層，往往表現(xiàn)出“相向而行”和“相背而去”的配置關(guān)系；當(dāng)副高向西行進(jìn)時，南亞高壓向東擴(kuò)展。從2018年5月100 hPa位勢高度場(圖12)可以看出，包括浙江在內(nèi)的整個中國中東部均為正高度距平；南亞高壓面積明顯增大、位置偏北，且向東擴(kuò)展至臺灣附近，較其常年位置(約110°E)東進(jìn)約10個經(jīng)度，南亞高壓的“東擴(kuò)”與副高的“西進(jìn)”形成了很好的對應(yīng)。

圖12 2018年5月100 hPa位勢高度場(細(xì)實線)及其距平(填色區(qū)域)(單位：dagpm)(粗實線和粗虛線分別為2018年5月及氣候平均1668 dagpm線)Fig.12 The geopotential height (solid thin lines) and its anomaly (shaded regions) on 100 hPa in May 2018 (Unit: dagpm)(The solid thick line represents the position of 1668 dagpm line in May 2018, while dashed thick line denotes the climatological mean position of 1668 dagpm line, respectively)

副高異常強(qiáng)盛的特征在低層風(fēng)場上也有體現(xiàn)。從850 hPa風(fēng)場距平[圖13(a)]可以看出，大約在105°E—130°E、15°N—30°N的寬廣范圍形成了顯著的反氣旋式風(fēng)場異常，覆蓋整個中國東南部。受其影響，浙江省盛行下沉氣流[圖13(b)]，“下沉增溫”效應(yīng)是浙江氣溫不斷升高、最終觸發(fā)高溫事件的重要因素。

副高偏強(qiáng)、偏北、偏西是造成2018年5月浙江異常高溫的直接原因，然而副高的變化受哪些因素影響仍需進(jìn)一步研究。作為副熱帶地區(qū)的深厚系統(tǒng)，副高的強(qiáng)度和位置必然受到熱帶環(huán)流系統(tǒng)和中緯度環(huán)流系統(tǒng)的影響。圖14為2018年5月OLR距平的空間分布，可以看出海洋性大陸(maritime continent， MC)附近出現(xiàn)明顯的OLR負(fù)距平，表明這一地區(qū)對流偏強(qiáng)。當(dāng)MC地區(qū)上空對流增強(qiáng)時，能夠通過改變經(jīng)向垂直環(huán)流使長江流域及江南地區(qū)下沉氣流增強(qiáng)，從而加強(qiáng)副高[43]；此外，MC地區(qū)低層輻合、高層輻散的環(huán)流背景能在對流層低層激發(fā)低頻波列，使副高位置發(fā)生變化[44]。因此，MC地區(qū)的大氣熱源異?？赡苁窃斐筛备邚?qiáng)度和位置改變的重要原因[2]。不僅如此，160°E附近的熱帶中太平洋與北印度洋也出現(xiàn)了OLR負(fù)距平，其強(qiáng)度甚至比MC地區(qū)更強(qiáng)，它們與西太副高之間形成的經(jīng)向熱力梯度同樣有利于副高的增強(qiáng)[45]。此外，南海地區(qū)OLR表現(xiàn)為正距平、對流受到抑制，不利于南海夏季風(fēng)的爆發(fā)和副高減弱東撤(2018年南海夏季風(fēng)于6月第1候爆發(fā)，較常年明顯偏晚)，也為副高的偏強(qiáng)和西伸提供了有利條件。除了熱力條件與大尺度環(huán)流系統(tǒng)的相互配置，2018年5月西太平洋無臺風(fēng)生成，從而避免了臺風(fēng)的行進(jìn)對副高位置和強(qiáng)度的影響，是副高偏強(qiáng)、偏北、偏西的又一重要環(huán)流因素。

圖13 2018年5月850 hPa水平風(fēng)場距平(風(fēng)矢量，單位：m·s-1)(a)和垂直速度距平(陰影，向下為正，單位：Pa·s-1)(b)Fig.13 Horizontal wind speed anomaly (vectors, Unit: m·s-1) (a) and vertical velocity anomaly (the shaded, downward-positive, Unit: Pa·s-1) (b) on 850 hPa in May 2018

圖14 2018年5月OLR距平空間分布(單位：W·m-2)Fig.14 Spatial distribution of OLR anomaly in May 2018 (Unit: W·m-2)

中高緯度冷空氣活動能夠在相當(dāng)程度上影響副熱帶環(huán)流系統(tǒng)，冷空氣南下過程往往伴隨副高的東退減弱甚至崩潰[27]。圖15為2018年5月200 hPa緯向風(fēng)速及其距平，可以看出東亞副熱帶地區(qū)主要表現(xiàn)為平直環(huán)流；與常年相比，中緯度西風(fēng)急流中心(緯向風(fēng)速≥30 m·s-1)位置偏北，西風(fēng)帶中的短波槽脊活動不易影響到副熱帶地區(qū)，有利于副高強(qiáng)度和位置的穩(wěn)定維持[20,23,27]。

圖15 2018年5月200 hPa緯向風(fēng)速(細(xì)等值線)及其距平(填色區(qū)域)(單位：m·s-1)(黑色粗實線和粗虛線分別為2018年5月和氣候平均的30 m·s-1等風(fēng)速線)Fig.15 Zonal wind speed (contours) and its anomaly (the shaded) in May 2018 on 200 hPa (Unit: m·s-1) (The black solid and dashed thick lines represent contours of 30 m·s-1 in May 2018 and for climatology, respectively)

需要指出的是，盡管2018年5月日照時數(shù)整體偏少，但5月14—18日短波輻射為正異常，日照時數(shù)偏多(圖略)，輻射增溫與下沉增溫的疊加效應(yīng)使氣溫在短時間內(nèi)迅速上升，為5月14—18日強(qiáng)高溫過程的形成提供了很好的熱力條件。

4 結(jié)論與討論

(1)2018年5月浙江省經(jīng)歷了歷史罕見的高溫?zé)崂耍〈蟛康貐^(qū)平均氣溫偏高2 ℃以上，高溫日數(shù)達(dá)3 d以上、部分地區(qū)達(dá)5 d以上，極端最高氣溫達(dá)36 ℃以上，其中麗水和縉云出現(xiàn)40 ℃以上高溫，全省平均極端最高氣溫居歷史第1位；多站平均氣溫、高溫日數(shù)、極端最高氣溫破歷史同期紀(jì)錄。浙江省危害性高溫日數(shù)達(dá)4 d，居歷史第2位，首次出現(xiàn)酷熱高溫。

(2)從高溫強(qiáng)度來看，2018年5月浙江省高溫累計日數(shù)達(dá)188 d，有效積溫達(dá)4.4 ℃，均居歷史第1位，且遠(yuǎn)高于其他年份；全年極端最高氣溫首次出現(xiàn)在5月。5月14—18日和25—26日分別發(fā)生兩次高溫過程，其中第一次過程出現(xiàn)2 d輕度熱浪和3 d中度熱浪，為強(qiáng)高溫過程；第二次過程僅出現(xiàn)1 d輕度熱浪，為弱高溫過程。

(3)副高偏強(qiáng)、偏西、偏北是2018年5月出現(xiàn)極端高溫?zé)崂说闹苯釉?，副高的“西伸”與南亞高壓的“東進(jìn)”形成良好的對應(yīng)。在副高控制下，850 hPa中國東南部至西北太平洋區(qū)域形成強(qiáng)大的反氣旋式風(fēng)場異常，浙江地區(qū)盛行下沉氣流，“下沉增溫”使溫度急劇升高，最終觸發(fā)異常偏強(qiáng)的高溫?zé)崂耸录?月14—18日強(qiáng)高溫過程期間，短波輻射增強(qiáng)，“輻射增溫”與“下沉增溫”的疊加效應(yīng)進(jìn)一步加劇了高溫過程的極端性。

(4)副高強(qiáng)度和位置的變化與熱帶和中緯度環(huán)流系統(tǒng)密切相關(guān)。熱帶MC地區(qū)對流活動增強(qiáng)，通過改變經(jīng)向垂直環(huán)流及低頻波列的傳播增強(qiáng)副高；熱帶中太平洋與北印度洋異常強(qiáng)盛的對流活動與副高之間形成經(jīng)向熱力梯度，同樣有利于副高增強(qiáng)；南海地區(qū)對流受到抑制，阻礙了南海夏季風(fēng)的爆發(fā)和副高減弱東退；西太平洋無臺風(fēng)生成，避免了臺風(fēng)的行進(jìn)對副高位置和強(qiáng)度的影響。中緯度200 hPa西風(fēng)急流軸偏北，西風(fēng)帶短波槽脊活動不易影響到副熱帶地區(qū)，有利于西太副高的穩(wěn)定維持。

在全球變暖背景下，一年中的高溫開始日期逐漸提前，春季高溫已不再鮮見[13,28-29]，作為氣候變化研究的一個新的生長點(diǎn)，春季高溫值得在今后的高溫研究中加以重視以不斷豐富對高溫現(xiàn)象和機(jī)理的認(rèn)識。