淺析夏季西太平洋副熱帶高壓對昌北機場的影響及進退預報

□ 民航江西空管分局氣象臺預報室 陳之彤/文

西太平洋副熱帶高壓概況

（一）基本概念

副熱帶高壓是指存在于南北半球副熱帶地區(qū)的永久性暖性高壓，屬行星尺度天氣系統(tǒng)。其強度和位置冬夏各不相同，各副熱帶高壓單體通常是以地理位置來命名的。就北半球而言，副熱帶高壓主要有太平洋高壓、大西洋高壓、青藏高壓、墨西哥高壓和南海高壓等。

其中西太平洋副熱帶高壓對我國天氣、氣候有著重要的影響，對中、高緯度地區(qū)和低緯度地區(qū)之間的水汽、熱量、能量、角動量的輸送和平衡起著重要的作用，是造成我國夏季旱澇變化的主要天氣系統(tǒng)之一。

西太平洋副熱帶高壓在500百帕以下是隨高度增強的，所以通常我們用500百帕高空圖來研究它的活動，把500hpa圖上588位勢什米線包圍的面積看作是副熱帶高壓的范圍，該范圍一般和衛(wèi)星云圖上的晴空區(qū)相吻合。副熱帶高壓風場分布特征是，脊線附近的風小，南北兩側風大，且與高度成正比，到一定高度邊形成了兩條急流，北側為西風急流，南側為東風急流。西太平洋副熱帶高壓除在盛夏時偶呈南北狹長形狀外，一般均呈東西向的橢圓形。

（二）活動規(guī)律

西太平洋副熱帶高壓的季節(jié)性活動具有明顯的規(guī)律性，一般在10°～40°N之間活動。從冬到夏有規(guī)律的向北偏西移動，強度增大；從夏至冬則有規(guī)律的向南偏東移動，強度減弱。冬季，副高脊線位于15°附近。隨著季節(jié)轉暖，脊線緩慢地向北移動。大約到6月中旬，脊線出現(xiàn)第一次北跳，脊線越過20°N，在20°～25°N間徘徊。7月中旬出現(xiàn)脊線第二次北跳，脊線迅速跳過25°N，以后擺動在25°～30°N之間。約在7月底至8月初，脊線出現(xiàn)第三次北跳，脊線越過30°N到達最北位置。9月以后隨著西太平洋副熱帶高壓勢力的減弱，脊線開始自北向南迅速撤退，9月上旬脊線第一次回跳到25°N附近。10月上旬再次跳到20°N以南地區(qū)，從此結束了周期為一年的季節(jié)性南北移動。

西太平洋副熱帶高壓的季節(jié)性南北移動并不是勻速進行的，而呈現(xiàn)出穩(wěn)定少動、緩慢移動和跳躍三種形式，而且在北進過程中有暫時南退，在南退過程中有短暫北進的南北振蕩現(xiàn)象。主要表現(xiàn)為半個月左右的副高偏強或偏弱趨勢及一周左右的副高西伸東退、北進南縮的周期變化。同時，北進過程持續(xù)的時間較久、移動速度較緩，而南退過程經歷時間較短、移動速度較快。

（三）天氣特征

西太平洋副熱帶高壓對我國天氣氣候影響十分重要，夏半年尤為突出；它的位置、強度變動，對我國的雨季、暴雨、旱澇、涼熱和熱帶氣旋路徑等都有很大的影響。在副熱帶高壓區(qū)內，天氣一般晴朗少雨，所以當它長期控制某一地區(qū)時，往往會造成該地區(qū)嚴重的高溫干旱現(xiàn)象；但當條件適當時，有時也會出現(xiàn)局地性的熱雷雨；在副熱帶高壓的南側，是熱帶氣旋頻繁活動的地區(qū)，常發(fā)生雷陣雨等強對流天氣；在副熱帶高壓的北側和西北側，由于西部的偏南氣流從海上帶來大量的水汽，當遇有西風帶短波系統(tǒng)東移時，會產生大范圍的強降水天氣。

每年2～4月，副高脊線穩(wěn)定在18°～20°N間時，高壓北緣是沿副高脊線北上的暖濕氣流與中緯度南下的冷空氣相交綏地區(qū)，鋒面、氣旋活動頻繁，我國華南地區(qū)出現(xiàn)大范圍的連續(xù)低溫陰雨天氣。6月副高脊線北跳越過20°N，穩(wěn)定在20°～25°N間，雨帶隨之北移，長江中下游地區(qū)進入雨季，即梅雨季節(jié)開始，而此時華南轉入晴熱干旱的盛夏。到了7月份，副高脊線再次北跳，雨帶從長江流域推移到黃淮流域，長江中、下游的梅雨結束，開始被副高所控制，天氣變得炎熱少雨，華南地區(qū)則因為赤道輻合帶的北上，熱帶氣旋明顯活躍。從7月底到8月初，高壓脊線進一步越過30°N，雨帶也北移至華北、東北地帶。9月上旬，高壓脊線開始向南回跳，雨帶也自北南移，我國自北向南先后轉為秋高氣爽的天氣，高溫晴熱天氣逐漸減少。

上述情況僅僅是西太平洋副熱帶高壓活動對我國天氣影響的一般規(guī)律。實際上，副高的南、北季節(jié)性移動經常會出現(xiàn)異常，這就會造成一些地區(qū)干旱，另一些地區(qū)洪澇的反常天氣。

夏季西太平洋副熱帶高壓對昌北機場區(qū)域的影響

（一）環(huán)流特征

從整個大氣環(huán)流上來分析，進入初夏以后，原維持在34°N附近的南支西風氣流，突然北進到40°N；與此同時，高空東風帶也明顯北移。由于冬季風縮到我國北方，昌北機場上空夏季風盛行，暖濕空氣活躍，加之地面北方冷空氣的南下，造成本地區(qū)初夏天氣多陰雨過程，也就是“梅雨期”。到了七月上旬左右，南支西風急流再次向北推進，到達45°～60°N之間，強度也為最弱。與此同時，西太平洋高壓脊線出現(xiàn)一次明顯的北跳，到達30°N附近。由于西風帶北移，副高脊線的北跳，地面冷空氣勢力明顯減弱和偏北。機場區(qū)域“梅雨期”也隨之結束，進入了盛夏季節(jié)。

（二）氣候特點

從昌北機場的基本氣候資料統(tǒng)計來看，西太平洋副熱帶高壓是夏季影響昌北機場區(qū)域天氣最主要的天氣系統(tǒng)。其影響的日數(shù)占整個夏季的一半之多（見表1）。由于夏季副高脊線所在位置的不同（東西進退和南北擺動），使得昌北機場區(qū)域初夏和盛夏的氣候特點不盡相同，初夏多陰雨，時有大到暴雨；盛夏多晴熱高溫，多強對流性天氣。

進入6月份以后，隨著西太平洋副熱帶高壓勢力不斷加強，昌北機場區(qū)域氣溫逐漸升高，降水日數(shù)減少（以強降水為主），能見度的日變化?。ê苌俪霈F(xiàn)低能見度天氣）；整個夏季（6～8月份）日最高氣溫≥35℃的日數(shù)平均為36天；最多為60天（2013年夏季）；歷年極端日最高氣溫為41.3℃(2013年08月01日)，夏季午后的道面溫度可達60℃以上。當副高脊線在昌北機場區(qū)域上空穩(wěn)定少變時，可連續(xù)出現(xiàn)10天以上的晴熱高溫天氣。夏季午后大氣層結經常趨于不穩(wěn)定狀態(tài)，機場西側山區(qū)常出現(xiàn)發(fā)展著的濃積云和積雨云，并伴有熱力雷暴。當積雨云主體侵入機場上空時，可出現(xiàn)雷陣雨或雷雨大風。另外，在西太平洋副熱帶高壓進退過程中，昌北機場區(qū)域午后或傍晚也常有雷暴出現(xiàn)，通常以西南方向出現(xiàn)的雷暴較強且對昌北機場影響較大。夏季當西太平洋副熱帶高壓與相關系統(tǒng)共同作用時，昌北機場區(qū)域多強降水天氣發(fā)生，特別是在初夏時節(jié)，大到暴雨頻發(fā)，占了全年總數(shù)的一半多（58.7%），據(jù)統(tǒng)計，昌北機場歷年日降水量極值為240.2毫米（出現(xiàn)在2003年6月25日）。

表1：昌北機場夏季各影響系統(tǒng)出現(xiàn)次數(shù)統(tǒng)計

夏季西太平洋副熱帶高壓進退預報的著眼點

西太平洋副熱帶高壓的強弱、進退和移動，與昌北機場區(qū)域天氣的關系極其密切，是夏季天氣預報中需要著重分析研究的天氣系統(tǒng)。因此，對它的預報主要是以西太平洋副熱帶高壓的季節(jié)變化為背景，考慮與其周圍系統(tǒng)的關系和一些要素場的變化，并結合預報員的經驗來進行的，下面就西太平洋副熱帶高壓的西伸北進、穩(wěn)定、東撤南退分別進行簡要的闡述。

（一）變高、變溫、暖中心的分布與西太平洋副熱帶高壓進退的關系（主要關注500百帕的情況）

當西太平洋副熱帶高壓脊西部出現(xiàn)了較大的24小時正變高時，高壓脊未來將加強西伸；若出現(xiàn)了較大的24小時負變高時，高壓脊將減弱東撤。

西太平洋副熱帶高壓脊向正變溫區(qū)伸展，高壓中心向正變溫中心移動。若高壓區(qū)內溫度少變，則高壓穩(wěn)定；若高壓區(qū)內有明顯的正變溫，則高壓在原地加強；若高壓區(qū)內有明顯的負變溫，則高壓原地減弱。當暖中心出現(xiàn)在西太平洋副熱帶高壓中心南面時，常預示著高壓要南退。

相關西太平洋副熱帶高壓進退指標如下：

當南昌站500百帕圖上＋△H24≥3位勢什米時，西太平洋副熱帶高壓脊將西伸北進。

當華東地區(qū)500百帕圖上-△H24≤－5位勢什米時，或500百帕圖上T酒泉-T西安≤－3℃時，西太平洋副熱帶高壓脊將東撤南退。

（二）副高本身形狀、位置變化與西太平洋副熱帶高壓進退的關系

根據(jù)588特征線的位置變動情況，可以大致地外推副高的變化。副高加強西進時，常常是緩慢的和漸變的，而東退減弱時，則往往是迅速的。據(jù)統(tǒng)計，西太平洋副熱帶高壓脊北跳往往先從東段開始，150°E處的脊線比120°E處的脊線提前7～8天北跳。副熱帶高壓脊線出現(xiàn)第一次季節(jié)性北跳后，一般可以穩(wěn)定半個月左右；副熱帶高壓出現(xiàn)第一次季節(jié)性回跳后，通常能穩(wěn)定一個月。

副熱帶高壓脊線長軸呈東西走向的帶狀分布，高壓中心在海洋上，副熱帶高壓位置一般比較穩(wěn)定；如果脊線為南北走向或西北—東南、東北—西南走向，其位置一般容易發(fā)生變化。如果副熱帶高壓呈塊狀分布，有多個中心，其強度、位置容易發(fā)生變化。據(jù)統(tǒng)計，當西太平洋副熱帶高壓形狀東西向扁長時，副高東撤；當西太平洋副熱帶高壓形狀縱橫范圍相當時，副高靜止；當西太平洋副熱帶高壓形狀南北很寬時，副高西進 。

當西太平洋副熱帶高壓脊躍至較高緯度，且與其脊線的月平均位置偏離較遠時，其西部即使沒有低槽強烈發(fā)展，西太平洋副熱帶高壓脊也會減弱南退。

（三）副高周圍風場變化與西太平洋副熱帶高壓進退的關系

西太平洋副熱帶高壓脊北部西南風加強并且范圍擴大時，則副高往往加強北進（指標站500百帕圖上贛州站，西南風≥8米/秒時）；反之則高壓東退。當我國東南沿海高空到地面為一致的偏東風或偏東風并加強時，副熱帶高壓將西伸或北進。

另外，當西太平洋副熱帶高壓脊北側的西風小于南側東風，且脊線位置偏北時，副高脊將逐漸北抬；而當北側西風大于南側東風，且脊線位置偏南時，副高脊將南壓。

（四）云雨區(qū)的變化與西太平洋副熱帶高壓進退的關系

若高壓脊內的碧空少云區(qū)擴大并北移，或其西部、北部邊緣的云雨區(qū)向西或向北移動，則往往預示著西太平洋副熱帶高壓脊要加強北進；若高壓脊內碧空少云縮小并南移，或者云系增多加厚，云界和雨區(qū)向東南方向發(fā)展時，則預示著西太平洋副熱帶高壓脊要減弱東退；若副熱帶高壓脊北部和南部邊緣云雨區(qū)無大變化，衛(wèi)星云圖上碧空無云的黑色區(qū)域繼續(xù)維持時，副熱帶高壓將比較穩(wěn)定。

（五）西風帶系統(tǒng)與西太平洋副熱帶高壓脊進退的關系

當東亞中緯度為緯向環(huán)流時，副熱帶高壓穩(wěn)定；當西風帶為經向環(huán)流，或緯向環(huán)流轉為經向環(huán)流時，副熱帶高壓多變化。

據(jù)統(tǒng)計，對于南北或東北—西南向的西風槽脊，當移近西太平洋副熱帶高壓時，副高會產生短期進退過程，其周期為5～6天；但東移的如果是小槽小脊或小擾動，而西太平洋副熱帶高壓又較強大時，則只能引起西太平洋副熱帶高壓外圍等高線的變形，脊線位置的基本無變化。而對于呈東西向的槽脊，當移近西太平洋副熱帶高壓脊時，則往往有利于西太平洋副熱帶高壓的西伸。

據(jù)統(tǒng)計，東經135～140度之間有低槽加深、維持或更替重建，槽底達到北緯30度，槽后的高壓脊或正變高與副熱帶高壓合并，有利于副熱帶高壓的西伸或北進。

（六）熱帶氣旋與西太平洋副熱帶高壓脊進退的關系

熱帶氣旋對西太平洋副熱帶高壓的進退是有一定影響的，特別是當熱帶氣旋比較強大時，這種影響就比較顯著。

當熱帶氣旋移到西太平洋副熱帶高壓西南方時，高壓脊便開始東退，熱帶氣旋向北移動，高壓脊繼續(xù)東退。當熱帶氣旋越過高壓脊線轉向東北后，位于熱帶氣旋南側的高壓脊一般都將尾隨其后西伸北進。

當熱帶氣旋一直向西移動時，西太平洋副熱帶高壓脊往往比較強而穩(wěn)定，脊線呈東西向。在熱帶氣旋西移的同時，高壓脊也隨之西伸。

當熱帶氣旋在廣東和福建一帶登陸后，與北方南下的冷空氣結合變?yōu)闇貛庑髺|移，位于大陸的副熱帶高壓將減弱東撤南退。但熱帶氣旋登錄減弱填塞后，西太平洋副熱帶高壓往往會作恢復性增強而西伸北進。

（七）青藏高壓與西太平洋副熱帶高壓進退的關系

青藏高壓東部出現(xiàn)3～6位勢什米的24小時正變高時，西太平洋副熱帶高壓容易向西北跳動。如果青藏高原有負變高區(qū)、負變溫區(qū)東移時，高壓脊將減弱東退。

西太平洋副熱帶高壓脊的西伸、北跳與青藏高壓暖平流的加壓作用密切相關。據(jù)統(tǒng)計，當青藏高原有低槽發(fā)展時，槽前的暖平流比較明顯，這種暖平流所引起的正變高數(shù)值不需很大就足可引起西太平洋副熱帶高壓的西伸或北跳。當正變高中心所在緯度與西太平洋副熱帶高壓脊線所在脊線之差在10個緯距之間，則高壓脊西伸，若大于10個緯距，正變高需達到6～9位勢什米才能引起西太平洋副熱帶高壓的北跳。

當青藏高壓向北發(fā)展時，有利于新疆北部高壓脊的加強，脊前的西北氣流促使河套附近低槽的發(fā)展和冷空氣南下，將迫使副熱帶高壓東撤南退。

昌北機場夏季氣象服務保障中應注意的幾點

夏季由于受西太平洋副熱帶高壓的影響，昌北機場區(qū)域常常出現(xiàn)各種惡劣天氣甚至災害性的天氣，有些惡劣天氣對飛行活動造成的影響還是比較嚴重的；如初夏（6月）梅雨季節(jié)連陰雨天氣過程造成洪澇災害；盛夏（7～8月）的高溫酷暑、短時強降水、強雷電大風等，能嚴重破壞機場區(qū)域的設施，嚴重威脅航空器和人員的安全。因此，在夏季來臨之前，我們要針對昌北機場區(qū)域夏季的天氣特點，做好月、季前的天氣了解和典型天氣過程的分析，建立健全應對夏季各種惡劣天氣的保障措施，提升保障能力，優(yōu)化服務方式。昌北機場夏季氣象服務保障應注意問題提幾點建議：

初夏和夏末時節(jié)，大氣環(huán)流正在發(fā)生較大的變化，要特別注意了解和把握季節(jié)變化的特點，對一些要素預報思路要有所調整，以防空報或漏報。

盛夏時節(jié)，要注意預測和防范有可能造成大面積航班延誤、返航、繞飛和備降的強對流天氣，如持續(xù)性的強雷電、短時強降水、雷暴大風低空風切變。

要特別注意汛期大范圍、長時間、大強度降水天氣給機場區(qū)域所造成的災害。

要特別注意極端性天氣、小概率天氣、反季節(jié)天氣發(fā)生的可能性以及給飛行安全運行、氣象服務工作帶來的影響。

結論：

根據(jù)以上分析，西太平洋副熱帶高壓的進退預報要結合其周圍天氣系統(tǒng)的變化來進行；而西太平洋副熱帶高壓的進退與其本身的形狀、位置變化密切相關；變高、變溫、云雨區(qū)等的變化對西太平洋副熱帶高壓的進退有較大的影響。