王皘,劉達(dá),董林,魏娜
(1.國家氣象中心,北京 100081;2.中國氣象科學(xué)研究院,北京 100081)
本文主要分析了2021年夏季(6—8月,下同)北半球的大氣環(huán)流特征及對我國近海天氣的影響,并對我國近海海域發(fā)生的主要災(zāi)害性天氣及其相關(guān)影響因素進行了分析。除此之外,還分析了西北太平洋和南海熱帶氣旋的活動特征、我國近海浪高和海面溫度等氣象、水文要素在夏季的變化特征,簡要統(tǒng)計了全球其他海域熱帶氣旋活動的基本情況,針對臺風(fēng)“煙花”造成的大風(fēng)過程進行分析。
使用NCEP/DOE再分析數(shù)據(jù)、ERA5再分析數(shù)據(jù)分析了大氣環(huán)流特征以及海浪過程。使用沿海自動氣象站觀測數(shù)據(jù)、ERA5再分析數(shù)據(jù)分析了大風(fēng)過程及大霧過程。使用美國聯(lián)合警報中心全球熱帶氣旋最佳路徑資料、中央氣象臺實時臺風(fēng)定位定強數(shù)據(jù)分析了與熱帶氣旋相關(guān)的活動。使用NOAA最優(yōu)插值海面溫度(optimum interpolation sea surface temperature,OISST)資料分析了海溫的特征。文中提到的海上大風(fēng)、海霧和大浪等幾種重大過程的統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)同文獻[1-7]。
2021年夏季500 hPa平均位勢高度場及距平場(圖1)顯示,北半球極渦呈現(xiàn)明顯的單極型分布,極渦中心位于北冰洋上空偏向西半球,位勢高度約為540 dagpm,比常年同期偏低4 dagpm,表明極渦較常年同期偏強。此外,加拿大東北部上空的低渦中心(70°N,70°W)位勢高度為544 dagpm,較常年同期偏低約2 dagpm。歐亞大陸為“兩槽一脊”的環(huán)流型,我國近海在西風(fēng)槽底部,等高線較為平直。夏季副熱帶高壓(以下簡稱“副高”)588 dagpm等位勢高度線西脊點位于21°N,130°E附近,較常年平均(24°N,131°E)略偏西、偏南,副高主體較氣候平均而言表現(xiàn)為正距平,距平中心達(dá)到4 dagpm。
圖1 2021年夏季北半球500 hPa平均位勢高度場(a)及其距平場(b)(單位:dagpm)Fig.1 Mean geopotential height (a) and anomalies (b) at 500 hPa in the Northern Hemisphere in summer 2021 (units: dagpm)
6月,歐亞大陸及西北太平洋海域中高緯(圖2a)呈現(xiàn)“西高東低”的環(huán)流形勢,高壓脊位于烏拉爾山以西且伴有明顯的正距平(12 dagpm),東側(cè)冷槽的底部向南延伸到我國的新疆北部。東亞上空的脊區(qū)位于貝加爾湖附近,向東向北伸展至中西伯利亞高原,呈現(xiàn)正距平,較常年同期偏強約6 dagpm。東亞中緯度地區(qū)受淺槽控制,強度較常年偏弱。海平面氣壓距平場(圖2b)顯示,亞歐大陸西側(cè)受高壓控制,冷高壓中心氣壓值為1 016 hPa左右,且為正距平,東亞大陸近海地區(qū)為弱低壓控制,呈現(xiàn)負(fù)距平(約-2 dagpm),西北太平洋大部為高壓控制。這說明6月近海冷空氣還有所活躍,我國近海地區(qū)僅南海有一個臺風(fēng)生成(2021年第4號臺風(fēng)“小熊”),且生命史短暫,僅維持了18 h。副高位置與往年同期基本一致,另有一個熱帶氣旋“薔琵”在140°E附近北上,對應(yīng)著圖2b中日本以南洋面的負(fù)距平。
圖2 2021年6月北半球500 hPa平均位勢高度場(等值線)及距平場(色階)(a;單位:dagpm)和海平面氣壓場(等值線)及距平場(色階)(b;單位:hPa)Fig.2 Monthly mean geopotential height (isolines) and anomaly (color scale) at 500 hPa (a; units: dagpm) and monthly mean sea level pressure (isolines) and anomaly (color scale) (b; units: hPa) in the Northern Hemisphere in June 2021
7月,500 hPa中高緯歐亞大陸到西北太平洋依然呈現(xiàn)多波型的環(huán)流形勢(圖3a),環(huán)流經(jīng)向度減小,極地冷空氣南下受限,貝加爾湖附近為弱高壓脊控制,日本北海道及其北部地區(qū)受高壓脊控制,且對應(yīng)明顯的正距平(8 dagpm),東亞大槽偏弱,我國大部分地區(qū)處于正位勢高度距平區(qū),冷空氣活動受限(圖3a)。與此同時,西北太平洋副熱帶高壓的強度與常年同期持平,西伸脊點位于132°E附近。500 hPa高度距平場及海平面氣壓距平場(圖3b)均顯示,東亞大陸近海地區(qū)為低壓控制,表現(xiàn)出負(fù)距平(約-4 dagpm),西南夏季風(fēng)推進,季風(fēng)槽自南海北部向東延伸至130°E附近,對應(yīng)熱帶氣旋的活躍。
圖3 2021年7月北半球500 hPa平均位勢高度場(等值線)及距平場(色階)(a;單位:dagpm)和海平面氣壓場(等值線)及距平場(色階)(b;單位:hPa)Fig.3 The same as Fig.2, but for July 2021
8月,烏拉爾山附近的高壓脊發(fā)展,較常年同期明顯偏強(正距平中心約12 dagpm),對應(yīng)著地面高壓的長時間盤踞(圖4),日本北海道及其北部地區(qū)依然受高壓脊控制,對應(yīng)明顯的正距平(8 dagpm),兩高之間為平直的淺槽,我國西北地區(qū)、東北地區(qū)南部及華北地區(qū)處于位勢高度負(fù)距平區(qū),華南大部地區(qū)都位于位勢高度正距平區(qū)。副高增強西進,西北太平洋副高主體較常年同期偏強(約6 dagpm),西伸脊點位于109°E附近,較常年平均(133°E)明顯偏西。由于副高的加強西伸,不利于熱帶氣旋活動,8月僅有4個熱帶氣旋活動(較常年偏少1.71個,較2020年偏少3個[5]),其中僅有一個熱帶氣旋“盧碧”在我國近海海區(qū)活動。
圖4 2021年8月北半球500 hPa平均位勢高度場(等值線)及距平場(色階)(a;單位:dagpm)和海平面氣壓場(等值線)及距平場(色階)(b;單位:hPa)Fig.4 The same as Fig.2, but for August 2021
2.1.1 概況
2021年夏季我國近海有9次8級(及以上)大風(fēng)過程(表1),其中6次由熱帶氣旋活動導(dǎo)致, 3次由溫帶氣旋入海引起。6月至7月上旬的幾次近海海上大風(fēng)過程最大風(fēng)力有7~8級、陣風(fēng)9~10級。7月中下旬及8月上旬,由于臺風(fēng)“查帕卡”“煙花”和“盧碧”先后在我國近?;顒?,導(dǎo)致我國南海北部海域、臺灣海峽、臺灣以東洋面、東海大部海域、黃海南部海域出現(xiàn)大范圍的大風(fēng)過程。其中,由于引導(dǎo)氣流弱,登陸臺風(fēng)“煙花”在我國近海海域?qū)е碌拇箫L(fēng)過程長達(dá)7 d之久,具備大風(fēng)覆蓋范圍廣、風(fēng)力大、持續(xù)時間長等特征。8月中下旬,近海海上大風(fēng)過程主要由溫帶氣旋入海引起,大風(fēng)持續(xù)時間較短,一般不超過2 d。
表1 中國近海2021年夏季主要大風(fēng)過程Table 1 Main gale events over offshore areas of China in summer 2021
2.1.2 7月21—27日臺風(fēng)“煙花”大風(fēng)過程
7月21—27日的大風(fēng)過程是伴隨著2021年第6號臺風(fēng)“煙花”在我國近?;顒铀?圖5a)。“煙花”自7月18日02時(北京時,下同)在西北太平洋洋面上生成后,緩慢向西北轉(zhuǎn)偏西方向移動,19日08時加強為強熱帶風(fēng)暴級,20日14時加強為臺風(fēng)級,21日11時加強為強臺風(fēng)級,維持強臺風(fēng)時段達(dá)36 h,并逐漸向臺灣以東洋面靠近?!盁熁ā钡钠呒夛L(fēng)圈半徑為200~300 km,十級風(fēng)圈半徑為70~100 km,十二級風(fēng)圈半徑為40~60 km,我國東部近海海域開始受其七級風(fēng)圈影響。“煙花”于23日23時減弱為臺風(fēng)級,并在東海向北偏西方向移動,逐漸向浙江東北部海面靠近,在此過程中其風(fēng)圈范圍變化不大。7月25日12時30分前后在浙江舟山普陀沿海登陸,登陸時中心最大風(fēng)力為13級(38 m·s-1,臺風(fēng)級),中心氣壓為965 hPa;7月26日09時50分前后在浙江省平湖市沿海再次登陸,登陸時中心最大風(fēng)力為10級(28 m·s-1,強熱帶風(fēng)暴級),中心氣壓為978 hPa?!盁熁ā钡顷懞笙蛭鞅鞭D(zhuǎn)偏北方向移動,在陸上長時間維持,最終于30日凌晨以熱帶低壓的強度移入渤海。
臺風(fēng)“煙花”(圖5a)造成我國東部近海一次范圍廣、時間長、風(fēng)力大的大風(fēng)過程。7月21—25日,東海大部、臺灣以東洋面、臺灣海峽及巴士海峽出現(xiàn)了8~10級、陣風(fēng)11~12級的大風(fēng),其中臺風(fēng)底層中心經(jīng)過的東海西部部分海域風(fēng)力高達(dá)11~14級、陣風(fēng)15級。26—27日,隨著“煙花”的中心在陸上緩慢移動,黃海南部海域、東海北部海域出現(xiàn)了8~10級、陣風(fēng)11~12級的大風(fēng)。浙江東北部沿海、錢塘江口出現(xiàn)了長時間的大風(fēng),12級風(fēng)的持續(xù)時間為10~22 h,最大陣風(fēng)(15級,48.1 m·s-1)出現(xiàn)在浙江省岱山縣泥螺山(圖5b)。中央氣象臺自7月21—28日連續(xù)發(fā)布20期《臺風(fēng)預(yù)警》,對伴隨臺風(fēng)“煙花”的大風(fēng)過程進行預(yù)報及服務(wù)。
圖5 2021年第6號臺風(fēng)“煙花”路徑強度(a)和“煙花”在我國東部沿海造成的大風(fēng)(b)Fig.5 Track and intensity of Typhoon In-fa (2106) (a) and gale distribution caused by Typhoon In-fa (b)
臺風(fēng)“煙花”在我國近海緩慢移動,從而導(dǎo)致此次長時間維持的大風(fēng)過程。7月21—22日高空形勢場(圖6)顯示,“煙花”位于副高和大陸高壓之間的鞍型場,引導(dǎo)氣流弱,煙花原地回旋或緩慢向西偏南方向移動,臺灣以東洋面、臺灣海峽及東海大部海域受臺風(fēng)外圍大風(fēng)影響。23日開始,隨著副高的北段減弱東退、南段西伸加強,“煙花”開始緩慢向北偏西方向移動。25—26日,“煙花”東側(cè)150°E 附近有第8號臺風(fēng)“尼伯特”活動(圖7),在周圍多個系統(tǒng)的共同作用下,臺風(fēng)“煙花”在浙江東北部近海海域緩慢向西北方向移動,造成浙江東北部沿海、錢塘江口風(fēng)力8級及以上的大風(fēng)長時間維持。登陸后“煙花”依舊維持緩慢移動,時長達(dá)2 d之久。
圖6 2021年7月500 hPa高度場(等值線,單位:dagpm)和200 hPa風(fēng)速(色階,單位:m·s-1)(a. 21日08時,b. 22日08時,c. 23日08時,d. 24日08時)Fig.6 Geopotential height (isolines, units: dagpm) at 500 hPa and wind speed (color scale, units: m·s-1) at 200 hPa (a. 08:00 BST 21, b. 08:00 BST 22, c. 08:00 BST 23, d. 08:00 BST 24 July 2021)
圖7 2021年7月500 hPa高度場(等值線,單位:dagpm)和200 hPa風(fēng)速(色階,單位:m·s-1)(a. 25日08時,b. 26日08時,c. 27日08時,d. 28日08時)Fig.7 The same as Fig.6, but for 08:00 BST 25 (a), 08:00 BST 26 (b), 08:00 BST 27 (c), 08:00 BST 28 (d) July 2021
由于中層引導(dǎo)氣流與臺風(fēng)移速的相關(guān)性最好[6-7],故計算700~400 hPa臺風(fēng)整層引導(dǎo)氣流(中心半徑7°以內(nèi)平均),可見臺風(fēng)移動速度的變化基本與大尺度臺風(fēng)引導(dǎo)氣流變化趨勢一致(圖8a)。引導(dǎo)氣流在25—27日之間最小,僅有2 m·s-1(7.2 km·h-1)。25日中高層引導(dǎo)氣流的偏北分量顯著減小(圖8b),使得臺風(fēng)“煙花”的路徑由向北轉(zhuǎn)為向西北方向,從而登陸我國。25—27日引導(dǎo)氣流隨高度逐漸減小,在中層幾乎接近為0,引導(dǎo)氣流的減弱導(dǎo)致“煙花”移速放緩,造成了浙江東部沿海長時間受12級風(fēng)影響。28日14時左右,中層500 hPa引導(dǎo)氣流由向西轉(zhuǎn)為向東,出現(xiàn)最小值,對應(yīng)臺風(fēng)在安徽境內(nèi)短暫的停滯打轉(zhuǎn)過程(圖5a)。
圖8 2021年7月22—29日臺風(fēng)移速(黑色箭頭;a)、700~400 hPa整層引導(dǎo)氣流(藍(lán)色箭頭;a)和1 000~300 hPa分層引導(dǎo)氣流(箭頭和色階,單位:m·s-1;b)隨時間變化Fig.8 Time evolution of translation speed (black arrow; a) and steering flow (blue arrow; a) of whole layer from 700 hPa to 400 hPa, steering flow (arrows and color scale, units: m·s-1) at different layers from 1 000 hPa to 300 hPa of Typhoon In-fa during 22 to 29 July 2021
熱帶氣旋大風(fēng)的相關(guān)分析[4-5]表明,我國近海夏季強臺風(fēng)的活躍將伴隨長時間近海大風(fēng)過程,例如2020年臺風(fēng)“黑格比”、2019年臺風(fēng)“利奇馬”等。近年來針對熱帶氣旋移速方面的氣候?qū)W研究[8-9]指出,在全球變暖的背景下,熱帶地區(qū)的大氣環(huán)流運動可能正在減緩,從1949年到2016年,熱帶氣旋在地球上的移動速度減慢了大約10%。熱帶氣旋移動速度減緩最明顯的是西北太平洋海域,高達(dá)20%[8],北大西洋海域放慢了6%;尤其熱帶氣旋登陸后的移動速度,下降幅度更大,西北太平洋地區(qū)減速達(dá)到30%(相比于北大西洋沿岸的20%)。值得注意的是,2021年臺風(fēng)“煙花”整個生命史平均移速在10 km·h-1左右,低于熱帶氣旋的平均移速,這不僅影響臺風(fēng)陸上降水過程的預(yù)報,也為近岸長時間持續(xù)的大風(fēng)過程預(yù)報帶來挑戰(zhàn)。
因此,大尺度環(huán)流形勢影響下的臺風(fēng)移速,是熱帶氣旋相關(guān)的長時段大風(fēng)過程預(yù)報服務(wù)的關(guān)鍵因子。
2.2.1 概況
春末夏初是我國黃渤海易發(fā)海霧的時段[10],2021年夏季,我國近海共出現(xiàn)了7次比較明顯的海霧過程(表2)。出現(xiàn)于6月上旬至中旬的3次海霧過程空間范圍大,其形成機理為海洋作為冷下墊面,對海面以上的大氣有冷卻作用,此時當(dāng)有持續(xù)偏南風(fēng)向北方海域輸送暖濕空氣時,容易出現(xiàn)平流冷卻霧。出現(xiàn)于6月下旬至7月中旬的4次海霧過程均持續(xù)時間短,出現(xiàn)時段多為夜間至次日早晨。海霧過程發(fā)生的頻次與2020年夏季持平[5]。
表2 中國近海2021年夏季主要海霧過程Table 2 Main sea fog events over offshore areas of China in summer 2021
2.2.2 6月10—14日海霧個例分析
針對6月10—14日我國北部海域發(fā)生的這次海霧過程進行分析(圖9)。6月8日白天至9日夜間,黃海中部和南部海域首先出現(xiàn)大霧,之后霧區(qū)逐漸擴展到黃海西部、北部、渤海海峽和渤海;受氣旋影響,10日白天開始高云增多且出現(xiàn)降水,但是遼東半島附近海域依然出現(xiàn)大霧。10日夜間降水落區(qū)東移離開黃海,隨之大霧又開始出現(xiàn)。這次大霧過程白天明顯減弱,夜間增強,日變化明顯。11—13日,黃海北部和中部海域位于均壓場中,水平氣壓梯度減小,有利于霧區(qū)維持。12日夜間至13日上午,海霧的面積進一步擴大,在黃海大部都出現(xiàn)了能見度不足0.1 km的海霧天氣,并于13日早晨達(dá)到最強,可見光云圖(圖9c)顯示海霧邊界清晰,呈亮白色,結(jié)構(gòu)密實,14日早晨(圖9d),黃海中部和南部的部分海域仍然有霧,14日下午海霧區(qū)域消散,此次海霧過程持續(xù)時間較長。
圖9 2021年6月葵花8號衛(wèi)星可見光通道圖像及其海霧反演落區(qū)(藍(lán)色填充)(a. 11日08時,b. 12日08時,c. 13日08時,d. 14日08時)Fig.9 Visible cloud imagery of Himawari-8 and derived sea fog zone (blue filled) at 08:00 BST on 11 (a), 12 (b), 13 (c) and 14 (d) June 2021
由6月10—16日10 m風(fēng)場和1 000 hPa相對濕度的演變圖(圖10)進一步分析此次海霧過程的動力及水汽條件。11—13日,黃海大部位于均壓場中,有利于低層暖濕氣流向北輸送,海洋上空的低層相對濕度不斷增加,其中黃海北部和中部海域的相對濕度超過98%,風(fēng)速小于6 m·s-1,且有利于大范圍海霧的發(fā)生和維持。12日在山東半島以東出現(xiàn)反氣旋環(huán)流,有利于海霧濃度的進一步增大,15日受山東南部入海氣旋的影響,黃海海域低層相對濕度降低,10 m風(fēng)速增大至12 m·s-1,霧區(qū)逐漸消散,最終伴隨氣旋東移,偏北風(fēng)對水汽的清除和干燥作用使得本次海霧過程結(jié)束。
圖10 2021年6月1 000 hPa相對濕度場(色階,單位:%)和10 m風(fēng)場(風(fēng)矢,單位:m·s-1)(a. 10日08時,b. 11日08時,c. 12日08時,d. 13日08時,e. 14日08時,f. 15日08時)Fig.10 Relative humidity at 1 000 hPa (color scale, units: %) and wind at 10 m height (wind arrow, units: m·s-1) at 08:00 BST on 10 (a), 11 (b), 12 (c), 13 (d), 14 (e) and 15 (f) June 2021
另外,海上大氣逆溫也是海霧持續(xù)的重要條件之一。由成山頭的探空曲線可以看出,11日08時開始,925 hPa以下大氣低層的逆溫層逐步建立(圖略),于13日08時(圖11a)達(dá)到最強,低層濕度較大。逆溫層的存在加強了低層的穩(wěn)定性,抑制了近海面對流的發(fā)展和水汽的擴散,從而防止海霧抬升發(fā)展成低云。15日08時(圖11b),隨著低層風(fēng)速的加強,成山頭附近的逆溫層被破壞,濕度條件轉(zhuǎn)差,海霧消散。
圖11 山東榮成成山頭站t-lnp探空曲線圖(a. 13日08時,b. 15日08時)Fig.11 The t-lnp diagram of Chengshantou station in Rongcheng Shandong at 08:00 BST on 13 (a) and 15 (b) June 2021
2.3.1 西北太平洋和南海熱帶氣旋
2021年夏季,西北太平洋和南海共有9個臺風(fēng)活動(表3、圖12),臺風(fēng)活動數(shù)較多年平均值(1949—2020年,平均11.6個)偏少,9個臺風(fēng)的平均極值強度為27.0 m·s-1,低于常年同期(36.1 m·s-1)。其中,2106號臺風(fēng)“煙花”、2107號臺風(fēng)“查帕卡”、2109號臺風(fēng)“盧碧”以熱帶風(fēng)暴及以上強度登陸我國東南沿海,臺風(fēng)登陸數(shù)較多年平均值(1949—2020年,平均4.4個)偏少1.4個,平均登陸(僅統(tǒng)計首次登陸)中心最大風(fēng)速為31.3 m·s-1,與常年同期的平均登陸中心最大風(fēng)速(31.0 m·s-1)持平。
圖12 2021年夏季西北太平洋和南海熱帶氣旋路徑圖Fig.12 Tracks of tropical cyclones in western North Pacific and the South China Sea in summer 2021
表3 2021年夏季西北太平洋和南海熱帶氣旋統(tǒng)計表Table 3 Tropical cyclone activities in western North Pacific and the South China Sea in summer 2021
2.3.2 全球其他海域熱帶氣旋概況
2021年夏季,全球其他熱帶洋面另有23個熱帶氣旋生成(表4),其中東太平洋13個、北大西洋10個,北印度洋及南半球無編號熱帶氣旋生成。北半球正處于氣旋活躍季,與常年同期的平均值相比,東太平洋、北大西洋熱帶氣旋的生成個數(shù)明顯偏多。東太平洋熱帶氣旋活動數(shù)較氣候平均個數(shù)(9.8個)偏多3.2個,北大西洋熱帶氣旋活動數(shù)較氣候平均個數(shù)(4.9個)偏多5.1個(根據(jù)各區(qū)域?qū)I(yè)中心最佳路徑及當(dāng)年報文統(tǒng)計)。
表4 2021年夏季全球熱帶氣旋統(tǒng)計Table 4 Global tropical cyclones in summer 2021
通過再分析浪高資料分析發(fā)現(xiàn),2021年夏季我國近海有效波高(以下簡稱“浪高”)在2 m 以上的海浪過程有10 次(表5),海浪過程基本與入海氣旋和熱帶氣旋活動對應(yīng),但影響時段并不完全一致。其中,6月大于2 m浪高的日數(shù)為14 d,7月大于2 m浪高的日數(shù)為11 d,8月大于2 m浪高的日數(shù)為13 d。由最大浪高來看,受到臺風(fēng)“煙花”的影響,7月20—27日,黃海大部海域、東海、臺灣海峽、臺灣以東洋面、巴士海峽、南海大部海域浪高達(dá)到3 m以上,該過程最大浪高出現(xiàn)于7月23日,伴隨著“煙花”維持強臺風(fēng)級的時段,東海南部海域及臺灣以東洋面最大浪高達(dá)7.0 m。此外,臺風(fēng)“盧碧”在南海北部、臺灣海峽及東海北部的活動造成8月1—8日近海一次海浪過程,最大浪高達(dá)4.6 m。其他過程浪高主要在2~4 m之間。
表5 中國近海2021年夏季主要大浪(2 m以上)過程Table 5 Main wave events (above 2 m) in offshore areas of China in summer 2021
由浪高的月平均變化(圖13)來看,我國東部和南部海域7月的浪高明顯高于6、8月,其中大值區(qū)主要為東海、臺灣以東洋面,北部海域及北部灣浪高變化較小,均在1.2 m以下,浪高的變化與熱帶氣旋的活動和強弱有關(guān)。6月(圖13a),平均浪高的大值區(qū)主要分布在東海南部海域、巴士海峽、臺灣以東洋面、南海大部海域,平均浪高達(dá)到1.2 m,其中巴士海峽、臺灣以東洋面浪高達(dá)到1.8 m以上。7月(圖13b),主要受熱帶氣旋活動影響,東部近海的浪高較6月顯著增大。8月(圖13c),由于熱帶氣旋及入海氣旋強度較弱,我國近海的浪高下降,平均浪高在0.6~1.6 m之間。
圖13 2021年夏季月平均浪高(a. 6月,b. 7月,c. 8月;色階,單位:m)Fig.13 Monthly mean wave height (color scale, units: m) in June (a), July (b), August (c) during summer 2021
由月平均海面溫度(以下簡稱“海溫”)分布(圖14)可以看出,6—8月我國近海海溫呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢,尤其北部和東部海域升溫明顯。6月(圖14a),近海海域由北到南的海溫為19~31 ℃,南北溫度差距較為明顯,北部海域海洋的“冷墊”效應(yīng)明顯,對應(yīng)著黃渤海初夏的幾次海霧過程。7月(圖14b),黃渤海海溫升至24 ℃,經(jīng)向溫差進一步減小。8月(圖14c),近海海域由北到南的海溫為26~31 ℃。整個夏季,熱帶洋面的海溫為29~31 ℃,這為熱帶氣旋活動提供了有利的海溫條件。
圖14 2021年夏季月平均海面溫度(a. 6月,b. 7月,c. 8月;色階,單位:℃) Fig.14 Monthly mean sea surface temperature (color scale, units: ℃) in June (a), July (b), August (c) during summer 2021
與歷史同期相比(圖15),2021年夏季我國近海大部分海域的海溫較常年偏高約0.5 ℃,其中黃渤海、東海的海溫普遍偏高1.5 ℃以上。6月,東海西部部分海域的海溫偏高3 ℃,南海北部海域及北部灣的海溫偏高1.0 ℃以上,為臺風(fēng)“查帕卡”在南海西北部的快速加強過程提供了較好的海洋熱力條件。
圖15 2021年夏季海面溫度距平(a. 6月,b. 7月,c. 8月;色階,單位:℃) Fig.15 Sea surface temperature anomalies (color scale, units: ℃) in June (a), July (b), August (c) during summer 2021
2021年夏季,北半球極渦為單極型分布,極渦較常年平均值偏強,歐亞大陸為“兩槽一脊”的環(huán)流型,東亞地區(qū)以緯向環(huán)流為主,冷空氣活動弱,副熱帶高壓較常年平均略偏西偏南,熱帶氣旋活動頻次偏少。6月,我國北方海域在偏南暖濕氣流的作用下多發(fā)海霧天氣。7—8月,海上大風(fēng)、大浪過程多伴隨熱帶氣旋和入海氣旋發(fā)生。具體天氣總結(jié)如下:
1)我國近海出現(xiàn)了9次8級以上大風(fēng)過程,其中熱帶氣旋大風(fēng)過程6次,入海氣旋影響的大風(fēng)過程3次。臺風(fēng)“煙花”在我國東部近?;顒樱斐梢淮畏秶鷱V、時間長、風(fēng)力大的大風(fēng)過程。
2)我國近海共出現(xiàn)7次比較明顯的海霧過程,逐月分布為:6月4次,7月3次。6、7月北方海域海面溫度較低,大氣升溫較快,當(dāng)有偏南暖濕氣流北上至冷的海洋下墊面時,黃渤海海域多發(fā)平流冷卻霧。
3)西北太平洋和南海共生成9個臺風(fēng),較常年平均偏少2.6個,其中登陸臺風(fēng)3個,較常年平均偏少1.4個。全球其他海域共有23個熱帶氣旋生成,分別為東太平洋13個,北大西洋10個。
4)我國近海浪高2 m 以上的海浪過程有10次,2 m以上大浪的天數(shù)共計38 d,主要的大浪區(qū)域有東海東部海域、臺灣海峽、臺灣以東洋面、巴士海峽。7月受強臺風(fēng)“煙花”活動影響,我國近海平均浪高顯著升高。
5)我國北部及東部海域海面溫度明顯升高,從北到南的海面溫度梯度減小,熱帶洋面海溫變化不大。