重庆地区夏季高温热浪及成因分析

吴梅1孙卫国2

1、紫云县气象局贵州安顺550800；

2南京信息工程大学应用气象学院，江苏南京210044

摘要：对重庆34个站1960～2014年夏季逐日气温资料统计分析，分析重庆地区高温热浪时空变化特征，探讨重庆高温热浪形成原因。结果表明，近55a重庆高温热浪发生频次、持续天数及强度年际变化先减小后增加；20世纪60-80年代减小，90年代后增加，21世纪后增势尤其明显。重庆北部、中部和西部是高温热浪高发区，北部、中北部、东南部及西部偏西地区是高温热浪低值区。重庆地区夏季平均高温热浪频次为3.2次，平均持续5.9d，年平均累计18.9d。分析认为，受西太平洋副热带高压脊控制，对流层高低层有中心位置基本一致暖高压相对应，加上局部地形地势影响，是重庆地区发生持续性高温热浪天气主要原因。

关键词：重庆；高温热浪；时空分布；形成原因

1研究方法

重庆地区34个气象站1960—2014年地面气象观测资料，其中个别站点少数缺测记录，采用临近站比值订正法插补。本文采用中国气象局规定，定义:日最高气温≥35℃为高温日，≥38℃为危害高温日，≥40℃为极端高温日，持续3d≥35℃为一次高温热浪过程。

2重庆高温热浪变化特征

2.1高温日数变化特征

2.1.1高温日数时间变化

重庆高温日数总体上呈先减小后增加趋势，从20世纪60年代到80年代缓慢减小，90年代以后增加。20世纪60-80年代重庆地区夏季高温日数为较少阶段，多年平均高温日数只有24d，90年代以来重庆高温日数为较多阶段，平均29d，高温日明显增多，其中平均达到30d以上就有8a，高温日最多是2006年，达平均56d。重庆地区高温日出现最多月份是8月，占43%，其次是7月，占36%，9月占10%，6月占9%，5月最少，只占2%。

2.2高温热浪变化特征

2.2.1高温热浪频次

高温热浪频次是指某站每年出现高温热浪过程次数。高温热浪频次时间变化规律与高温变化相同，都呈先减小后增大趋势（图3）。60-70年代高温热浪平均次数为3.4次，80年代次数最少，平均为2.3次。90年代至2014年高温热浪年均.5次，进入21世纪高温热浪年均3.8次。55a间重庆几乎每年都有地方发生高温热浪，平均高温热浪频次为3.2次。

图3重庆1960-2014年高温热浪频次的时间变化

重庆1960-2014年高温热浪频次空间分布与平均高温日分布基本一致。重庆北部、中部和西南部高温热浪高发区年均发生4.5～5.3次高温热浪，万盛次数最多，年均5.3次高温热浪。东南部黔江-酉阳和北端城口及西边大足较少发生高温热浪，平均0.2～1.96次。最少发生高温热浪地区是酉阳，平均0.2次。除酉阳外，重庆各地区基本上平均每年都会发生高温热浪。此外，约88%站平均每年发生2次以上高温热浪，发生3次以上站超过一半（19个站），平均发生4次以上高温热浪有9个站。

2.2.2高温热浪累计天数

高温热浪年累计天数与高温日时间变化趋势一致。60-70年代高温热浪年平均累计天数为20.98d，80年代最少，平均为11.7d，90年代平均为18.53d，21世纪最多，年平均累计天数达24.57d。重庆夏季高温热浪年平均累计天数空间分布与高温基本一致。高温热浪年平均累计天数四个高值区（重庆北部、中部、西南部）平均在24.1～35.4d。有接近一半站点年平均累计天数大于20d，约三分之二站点年平均累计天数大于15d。

从重庆高温热浪天数小波变换来看，对于较大尺度，以16~18a时间尺度周期变化最明显，在该时间尺度上出现少—多3个循环交替；在小尺度上，3~6a时间尺度周期变化最明显，其中有两段高温热浪天数较少期，分别是1985~1988年和1997~2000年。

2.2.3高温热浪强度

重庆高温热浪平均持续天数时间变化趋势与高温基本一致，整个重庆平均每次高温热浪持续5.9d。重庆单站高温热浪平均持续时间最长地区分布在重庆北部云阳、开县、万县高值区，平均单次热浪过程平均持续达7d以上，持续10d年均0.82～1.13次，云阳平均5a发生一次持续20d以上高温热浪天气。

重庆北部云阳、巫山等地区及中部丰都和西南部巴南等地是高温热浪较强地区，几乎每年都会发生危害高温日累计大于3d高温热浪，平均5a发生3次左右极端高温日累计大于2d高温热浪，而重庆北端的城口和东南部黔江、酉阳地区则几乎不发生危害高温日累计大于3d高温热浪，其他地区平均发生0.2～0.8次危害高温日累计大于3d高温热浪，既5a发生一次或5a发生4次危害高温日累计大于3d高温热浪。据统计，80年代以前重庆各站不常发生一次高温热浪过程中≥38℃、≥40℃高温热浪，90年代后才开始变得频繁起来。

2.3极端高温热浪事件

重庆一次高温热浪过程持续时间最长是彭水，长达39d（1990年8月3号～9月10号），过程最高气温达41.1℃，过程日最高气温≥38℃累计日数为23d，日最高≥40℃累计日数为4d。巫溪1997年高温热浪过程持续32d（8月2日～9月2日），过程日最高气温≥40℃累计日数达12d，过程极端最高气温为42℃。云阳在1994年7月20日～8月23日，这次高温热浪过程持续35d，过程日最高气温≥40℃累计日数达13d，过程极端最高气温为42.9℃。

3重庆高温热浪的成因分析

3.1全球气候变暖区域响应

20世纪60~80年代重庆平均温度是降低的，平均增温率为-0.83℃/10a，80年代平均增温率为-2.2℃/10a，90年代后平均增温率为0.87℃/10a，21世纪后增温率高达1.6℃/10a，可见重庆平均气温年际变化与高温热浪频次、天数、强度年际变化一致，对全球气候变暖都有很好响应。

3.2大气环流背景异常

选取高温热浪异常年份，以88%以上站点出现高温热浪、累计高温热浪天数达到30d以上、平均高温热浪次数＞3.5次为标准。选出1961年、1997年、2006年、2009年、2010年、2011年、2013年7、8月500hPa、850hPa高度场、温度场、风场合成，与一般年（1981~1987年）平均环流场对比分析。

重庆发生大范围异常高温热浪时500hPa高度场上亚洲中心高纬度气流为平直西风纬向环流，经向环流较弱，北方冷空气不易南下影响重庆地区。副热带高压588线维持在30°N、120°E附近，位置较一般年（588线在30°N、132°E）异常偏西，副高控制区域盛行下沉气流，抑制对流发展，易导致副热带高压控制地区出现高温天气。且有一个暖中心与副热带高压相配合,中心值＞0℃，温压场配置利于高温天气持续和稳定。

重庆发生大范围异常高温热浪时对流层850hPa上，副热带高压脊线控制华东及重庆，且强度比一般年更强，同样有暖中心配合着副热带高压。另外高温热浪异常年夏季西南季风较一般年偏弱，从印度洋吹来暖湿气流对重庆地区影响较小，使重庆高温天气得以维持。

3.3地形地势影响

重庆海拔高度分布与高温热浪分布有较好对应。为验证重庆海拔高度与高温热浪相关关系，对海拔高度与高温热浪天数、频次、强度相关分析，发现海拔高度与高温热浪天数、频次、强度相关系数分别为-0.806、-0.792、-0.823，均存在高度负相关关系（均通过0.01水平显著性检验），海拔低地方相对海拔高地方更易发生高温热浪，且高温热浪的强度更强。这因重庆海拔低地区四面环山，形成一低洼地，地形相对封闭，空气流动受阻，不利于该地方通风、散热，导致热量难以扩散，易发生持续性高温热浪天气。

4结论

①重庆年平均高温日数约26d，其年际变化呈60年代到80年代减小，90年代以后增势明显，尤其是进入21世纪以后。且重庆平均高温日数具有从东到西高低值区域交替分布情况，分别有4个高、低值区。

②重庆地区高温热浪频次、持续时间、强度历年变化与高温日数历年变化基本一致。重庆地区夏季平均高温热浪频次为3.2次，平均每次高温热浪持续时间5.9d，年平均高温热浪累计日数为18.9d，其空间分布与高温日数分布一致。

③重庆极端高温热浪事件除80年代，各年代都有发生，21世纪后多站发生极端高温热浪频率多了起来。

④重庆地区对流层高低层暖高压中心相对应且中心位置基本一致，致使地区上空盛行下沉气流，对流活动受抑制，再加上重庆地区特殊地形和下垫面条件，导致重庆地区持续高温天气过程。

参考文献

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[3]程炳岩,孙卫国,郭渠.重庆地区夏季高温的气候特征与环流形势分析.西南大学学报,2010,32（1）.

第一作者简介：吴梅（1992-），女，苗族，贵州省安顺市紫云县人，本科，助理工程师，从事气候变化和分析工作。