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[科普中国]-夏半年

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定义

夏半年(summer half-year)是指一年中比较炎热的半年。在北半球一般指4-9月,这期间,太阳直射点从赤道逐渐北移到北回归线,再返回到赤道,相应的日照时间长,接收热量多,是一年中气温较高的半年,也称暖半年。南半球的夏半年出现在10-3月。1

我国夏半年气象特征平均环流特征南支西风急流的强度在2月底到3月初有一次显著的减弱,由60m/s减至40m/s左右,位置仍在30°N以南。北支西风急流们于40°N附近,强度没有变化,为35~40m/s。南支急流经过这次变化之后,东亚地区的隆冬季节结束,晚冬(前春)开始。在4月中下旬前后,南支急流又发生一次明显的减弱,位置也稍有北移,春季(后春)开始。伴随着上述高空西风急流两次减弱,北半球高空和地面大范围水平环流都相应发生显著变化,开始向夏季环流型式过渡。东亚高空形势的明显变化表现为:东亚大槽明显减弱,变得宽平,且西风槽脊尺度比冬季稍小,强度也较弱,移动明显。同时,低纬度副热带高压开始活跃起来。晚冬开始后,冬季风第一次明显减弱,夏季风在华南出现。春季开始后,冬季风再度减弱,华南夏季风盛行,华中开始受夏季风影响。在上述500hPa和地面水平环流背景下,春季中国大陆盛行锋面气旋和冷高压过程。南支急流上面多有槽脊活动,暖空气活跃,有利用蒙古气旋,东北低压以及口淮气旋和东海气旋波的发展。北方常产生大风和扬沙天气;长江中下游及江南地区常出现连绵阴雨天气。春季是低压槽和气旋活动最多的季节,使得天气多变。此外,春季也有寒潮天气过程,但次数,强度、影响范围、降温程度等均比冬季为小,但对春播影响很大。2

6月初南支西风急流由34°N突然北撤退至40°N以北,中心强度稍减弱。与此同时,高空东风建立,副高脊线北移至25°N附近,这种变化上游比下游略早。例如从上游90°E高空剖面冬可以看出,南支急流在5月未突然北撤到40°N稍北,强度也稍减弱。随着南支急流的北撤,高空东风在高原南侧上空建立,东风下面的西风(印度西南季风)也随之向北推移到高原南侧。2

通过上述变化,西风带平均槽脊由冬季的三个变成4个。低层冬季风退缩到北方,且达到最弱的程度;夏季风在华南达极盛,在华中盛行并开始影响华北。中国江淮流域和日本进入初夏梅雨季节。这次变化即所谓的“六月突变”。经过这次变化,印度西南季风也同时爆发。热带辐合带北进到印度和中国南海一带。中国进入初夏后,冷空气势力大大减弱,冷高压中心很少南下到40°N以南地区,多半是冷高压脊南伸。夏季冷空气活动次数并不少于冬季,特别是华北地区冷锋活动较多,有时在西北地区,由于冷空气活动会引起局部陈雨或雷雨,降温较多,有“夏季西北寒潮”之称。此外,初夏冷空气南下的间歇期间,西北大陆有时有热低压出现,在南海、东海及沿海地区可有热带天气系统(台风、东风波等)的活动。继“六月突变”之后,于7月上中旬东亚大陆和日本上空的高空急流再一次发生明显变化,进一步北撤至45°~60°N之间,强度达到一年中最弱的程度。此时,北半球大范围环流呈现典型的稳定的夏季型式。在东亚,太平洋高压发生一次明显的北跳,在海上脊线可北移至日本(35°~40°N),大陆上脊线也达到30°N附近。在青藏高原及其以东的华北上空可出现闭合的高压中心。由于太平洋高压脊西伸北跳,西风带北移,冷空气明显地向北撤退。中国江淮地区和日本的梅雨过程结束,自此中国开始盛夏季节。盛夏开始后,东亚大槽完全消失,地面上较低纬度两个活动中心(太平洋副高、印度低压)是主要角色。华南空高为东风环流控制,热带辐合带北上到华南地区。盛夏开始后,江淮流域梅雨结束,受副热带高压控制,天气酷热。在副热带高压北侧和西北侧,中国华北和东北地区南部,在连续,南下的弱冷锋及东北冷涡影响下,多雷雨天气,是该地区雨季的开始。在中国南方及整个沿海广大地区,此时经常受到热带天气系统如台风和东风波等影响。中国西南地区7-8月间伴随热带辐合带的活动有丰沛的降水。由于冷空气的活动达一年中最偏西、最偏北的位置,因此内陆热低压范围向北向东扩大也是盛夏季节明显的特征。2

8月末9月初,南支西风急流强度显著加强,由30m/s增至50m/s,并开始向南扩展,中心维持在40°N附近。高空东风开始南移。伴随这种变化,北半球大范围环流型开始向冬季过渡。2

雷暴特征利用国家气象中心预报系统实验室2002年-2005年共4a夏半年(4-9月)的雷暴观测资料,可以发现3:

(1)从雷暴频次看,我国存在3个主要的雷暴活动中心,分贝位于华南、青藏高原东部和新疆西部,其中华南雷暴日数最多,青藏高原东部次之,而新疆西部最少。另外,在黄河下游至东北地区为一个次中心;

(2)雷暴日平均雷暴持续时间,以100°E为界,东部要长于西部地区。雷暴持续时间的大值带从华南到长江中游、下游,呈“C”形分布;

(3)夏半年平均雷暴累计时间最主要的分布特点是东长西短,南长北短,100°E以西大片地区的累计时间不足2d,而在华南地区的超过7d;

(4)和其他地区相比,高原东部地区雷暴持续时间短、开始时间集中,更具有“局地性”特点。

降水与旱涝特征(1)华南地区

从常年来看,我国华南地区有两个雨季,总共持续了12个旬次,是我国雨季最长的地区。但在历年之中,无论是雨季起迄日期、持续长度,还是夏半年降水总量,都有较大的年际变化。我国华南区旱涝现象,一方面与雨季降水总量的多少关系较大,同时也与降水分布的特点和集中强度大小有关。从华南地区15站平均夏半年逐旬降水量的分布特点来看,持续较常年同期偏多的旬次最长达7旬,持续较常年同期偏少的旬次最长达10旬。4

(2)江南地区

江南地区处在南岭以北,长江流域之南。该区域的雨季,以常年而论,开始于4月上旬,结束于6月下旬。是全国雨季开始和结束得最早的一个区域。而从历年情况来看,雨季早的年份在3月上旬就开始了。而雨季开始得晚的年份,直至5月中旬才开始。江南地区夏半年的年际振幅也较大。江南地区夏半年降水总量超常年份一般只持续1一2年,个别时期持续3年。但逊常年份最长可持续5年。江南地区区域平均4—6月降水总量除1963年外,均在5毫米以上,所以,绝大多数年份在初夏4—6月的雨季中不会发生干旱,而雨涝是主要矛盾。盛夏7—8月和初秋9月,主要矛盾是干旱,即伏旱或伏秋连旱。7月中旬以后,一般无雨涝现象。4

(3)贵州地区

该区东邻江南区、西靠西南区,南接华南区,北接长江上游区。该区域主要是贵州省的大部地区和湖南省的芷江地区。区域平均常年雨季从5月上旬开始到8月中旬结束,雨季最高峰值期与长江中下游地区相同是6月下旬。4

(4)西南地区

西南区在贵州区之西,是我国最西南的一个区。西南区域平均常年雨季从6月上旬开始至8月下旬结束。雨季要比贵州区晚开始一个月,但比长江上游区要早开始一个旬次。而雨季的结束要比贵州区晚一个旬次,比长江上游区要早两个旬次。7月下旬是该区域的雨季最高峰值期。4

(5)长江上游地区

在长江中游区之西,在汉水渭河流域区之南,在贵州区之北。该区域主要在四川盆地和东部地区及贵州的北部地区。长江上游地区常年雨季的起迄时间都比中下游地区要晚,从6月中旬开始到9月中旬结束,雨季持续时间较长。长江上游区4—9月降水总量的常年值是953毫米,极大值是1219毫米(1973),极小值是781毫米(1972),最大振幅是438毫米。该区域夏半年降水较丰沛,降水量的距平年际振幅又比东部地区小,大旱大涝灾害性天气比东部地区少,故四川有“天府之国”之称。4

(6)长江中游区

长江中游区常年雨季的起迄时间是从4月下旬开始到7月中旬结束。但8月上旬又有回升现象。长江中游的雨季有两个峰值,第一个峰值在5月上旬,第二个峰值在6月下旬,这两个峰值期分别是早梅雨集中期和典型梅雨集中期。4

(7)长江下游地区

长江下游区常年雨季从4月下旬开始到7月中旬结束,起迄时间与中游相同。其中,5月下旬降水相对偏少,则把雨季分成两段。后一段雨季从6月上旬到7月中旬,6月下旬是整个雨季的高峰期。在这一时期中,西北太平洋副热带高压脊线往往易稳定在25°N附近活动,使长江下游地区处在副高北侧,造成“霖雨连旬"的连阴雨天气,此时又正逢杨梅成熟时节,人们习惯上把这段时间的连阴雨叫“黄梅雨”。气象界习惯把这段雨季叫“典型梅雨”期,而把前一段雨季叫“早梅雨’’期。在历年中,梅雨强弱,持续时间长短有较大差别。4

(8)淮河流域地区

淮河流域区在长江之北黄河之南,即黄淮地区和江淮地区。淮河流域区常年雨季开始于6月下旬,此时正是长江中下游地区的雨季最高峰值期,结束于8月中旬。淮河流域区雨季只持续6个旬次,比南方各区的雨季长度显然偏短。淮河流域4—9月降水总量的年际振幅比长江中下游要小一些。4

(9)汉水渭河流域地区

汉水渭河流域区在黄河中上游区之南,长江中上游区之北,淮河流域区之西。该区包括汉水中上游流域和渭河流域,以陕西南部地区为主,也包括甘肃南部和河南西北部地区。汉水渭河流域区平均常年雨季大致可分两段,即7月和8月中旬到9月中旬两段,雨季相对高峰期是7月上旬和9月上旬。4

(10)海河流域地区

海河流域区在黄河下游之北,东临渤海。该区包括北京、天津、河北、河南北部和山东西北部地区。海河流域区平均常年雨季开始于7月上旬,结束于8月下旬。即在淮河流域雨季的最高峰值期,海河流域便进入雨季,本区雨季峰值期是7月下旬到8月上旬。4

(11)黄河中上游区

黄河中上游区在海河流域区之西,在汉水渭河流域区之北,该区主要包括河套和山西等地区。黄河中上游区域平均常年雨季开始于7月上旬,结束于9月下旬,7月下旬是雨季峰值期。4

(12)山东地区

山东区在黄河下游,该区包括山东省在黄河以南的大部地区。山东区域平均常年雨季开始于6月下旬,与淮河流域相同,结束于9月上旬。雨季长度为8个旬次,7月下旬是雨季最高峰值期。4

(13)辽河流域地区

辽河流域区在东北南部,该区域平均常年雨季从7月上旬开始到8月中旬结束,开始和结束旬次均与海河流域区相同。最高峰值期在7月下旬,这与黄河流域两个区及西南区相同。4

(14)松花江流域地区

松花江流域区在东北东部,该区域平均常年雨季从7月上旬开始到9月上旬结束,开始和结束旬次均与黄河中上游区相同。最高峰值期在7月下旬,与辽河流域区相同。4