趙思雄 孫建華

中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所，北京100029

1 引言

我國(guó)是世界上氣象災(zāi)害影響嚴(yán)重的國(guó)家之一，其中災(zāi)害天氣的影響占很大的比重，諸如：暴雨、臺(tái)風(fēng)、寒潮、暴雪、凍雨、沙塵暴及高溫酷暑等。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，氣象災(zāi)害頻發(fā)，造成嚴(yán)重的生命和財(cái)產(chǎn)損失。陶詩(shī)言等（2003）已對(duì)“天氣學(xué)和天氣預(yù)報(bào)的研究進(jìn)展”作過(guò)綜述。本文繼此之后，將對(duì)近年來(lái)災(zāi)害天氣研究的進(jìn)展作一回顧，主要匯報(bào)我們的工作進(jìn)展，同時(shí)，也要涉及其他部門的一些結(jié)果。限于水平，可能掛一漏萬(wàn)。災(zāi)害天氣的研究涉及諸多方面，本文擬從災(zāi)害嚴(yán)重的暴雨入手，同時(shí)對(duì)其他的災(zāi)害天氣亦作一討論。

2 致洪暴雨及其災(zāi)害

我國(guó)歷史上關(guān)于洪水災(zāi)害的記載史不絕書(shū)?！睹献印る墓隆氛f(shuō)過(guò)：“昔者禹抑洪水而平天下”。又據(jù)統(tǒng)計(jì)，自公元前 206年西漢立國(guó)起至晚清1840年的2046年中，較大洪水災(zāi)害共計(jì)984次，平均每 2年左右就發(fā)生一次（駱承政和樂(lè)嘉祥，1996）。新中國(guó)成立以來(lái)，在1954年長(zhǎng)江大洪水，1963年海河洪水及1975年河南特大暴雨之后，又經(jīng)歷了1991、1998年等江淮流域大洪水，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)又經(jīng)歷了2003、2007和2010年的暴雨和洪水（陶詩(shī)言，1980；丁一匯，1993；趙思雄等，2004；談?wù)苊艉挖w思雄，2010）。暴雨的研究既是一個(gè)古老的問(wèn)題，又是一個(gè)嶄新的問(wèn)題。為此，新中國(guó)成立以來(lái)，尤其是從“七五”到“十一五”期間，國(guó)家科技部都列出重大項(xiàng)目，開(kāi)展專門研究（周秀驥等，2003；倪允琪等，2006）。但由于暴雨的形成機(jī)理及其預(yù)報(bào)是一難題，需要繼續(xù)突破，要求一代又一代的氣象工作者持續(xù)不斷的拼搏和努力，不敢稍有放松。盡管困難，陶詩(shī)言等（2003）的文章仍對(duì)暴雨預(yù)報(bào)未來(lái)的新進(jìn)展寄予厚望。

近年來(lái)，對(duì)我國(guó)東部三條主要雨帶的研究又取得了新的進(jìn)展。江淮流域2003、2007、2010、2011年出現(xiàn)了降水明顯偏多的情況（趙思雄等, 2004,2007；孫建華等, 2004, 2006b；矯梅燕等, 2004；張慶云等, 2004；周玉淑等, 2005；徐廣闊等, 2007；李博和趙思雄, 2009；Sun et al., 2010）。且在21世紀(jì)00年代雨帶由長(zhǎng)江跳至淮河流域，而在21世紀(jì)10年代初，又有由淮河退回到長(zhǎng)江的趨勢(shì)，存在著明顯的年際和年代際變化。隨著冷暖空氣的明顯交綏，中尺度渦旋變得比較活躍。中尺度渦旋的發(fā)生發(fā)展一直是中日兩國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)和關(guān)鍵問(wèn)題，因?yàn)樗蛷?qiáng)降水密切相關(guān)（張鳳和趙思雄,2003；孫建華等, 2004；Zhang and Zhao, 2004；董佩明和趙思雄，2004a，2004b；董佩明等，2006；Sun et al., 2010；Tochimoto and Kawano, 2012）。除了關(guān)注到上游的西南低渦（趙思雄和傅慎明, 2007；Fu et al., 2010）外，還注意到在長(zhǎng)江中下游，尤其是大別山區(qū)也有渦旋頻發(fā)（于翡, 2012；Fu et al., 2012），最近的研究表明，夏季梅雨鋒上的渦旋多數(shù)向東移至東海和黃海等航海和國(guó)防高度關(guān)注區(qū)域，或者偏東北移動(dòng)出海。日本方面的學(xué)者更認(rèn)為，在日本發(fā)展的梅雨鋒低壓中，有半數(shù)以上來(lái)源于中國(guó)大陸，中國(guó)大陸上渦源非常清楚，而且不同季節(jié)有較大的差異（Adachi and Kimura, 2007；Geng, 2008）。我國(guó)學(xué)者已對(duì)梅雨期兩類中尺度渦旋作了對(duì)比研究（傅慎明等, 2012a）。孫建華等（2004）還對(duì)梅雨鋒中尺度系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展作了分析。又揭示出即使在不典型的梅雨鋒情況下（包括少梅年），只要在一定時(shí)段，一定地區(qū)條件具備，仍可能有渦旋的發(fā)生（在鞍型場(chǎng)背景下），并引發(fā)暴雨，2009年 6月下旬武漢城區(qū)的洪澇即是如此（于翡和趙思雄,2013）。張立生等（2007）還對(duì)非典型梅雨期的暖性切變線引發(fā)的暴雨做了研究。針對(duì)梅雨期暴雨中心和渦旋易出現(xiàn)在特定的地理位置和對(duì)流降水夜間增強(qiáng)的觀測(cè)事實(shí)，研究了地形對(duì)降水日變化和落區(qū)的影響及機(jī)理。Sun and Zhang（2012）的研究表明, 由于二級(jí)地形與東部平原之間的不均勻加熱形成山地—平原熱力環(huán)流（MPS），夜間熱力環(huán)流的上升支和增強(qiáng)的低空急流加強(qiáng)了梅雨鋒從午夜到早晨的降雨；白天熱力環(huán)流的下沉支減弱了梅雨鋒降雨，夜間降雨的加強(qiáng)會(huì)生成中尺度渦旋，中尺度渦旋的東移給梅雨鋒東段帶來(lái)強(qiáng)降雨。孫晶等（2007，2011）對(duì)梅雨期暴雨作了更精細(xì)的模擬，并對(duì)其中小尺度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征作了分析研究，探討了不同微物理方案對(duì)梅雨暴雨過(guò)程的影響。隨著近年來(lái)雷達(dá)、衛(wèi)星以及地面觀測(cè)網(wǎng)的加密，提供了一些高時(shí)空分辨率的資料，對(duì)造成暴雨的中尺度系統(tǒng)也開(kāi)展了一些研究工作。Sun et al.（2005）根據(jù)加密觀測(cè)資料研究給出了一類β中尺度對(duì)流線的模型，表明在梅雨鋒云系中也有中尺度的線狀對(duì)流，邊界層的輻合線是其組織起來(lái)的原因之一。梅雨期在高原東部的對(duì)流對(duì)下游的梅雨鋒降水也有影響。Bao et al.（2011）對(duì)高原東側(cè)暖季降水的日變化作了探討，并且揭示了高原對(duì)流系統(tǒng)東移影響下游降水的特征。趙玉春等（2012）還對(duì)川西高原東坡地形暴雨做了研究。傅慎明等（2010a）和Fu et al.（2010）的研究認(rèn)為青藏高原東移對(duì)流系統(tǒng)影響下游地區(qū)降水存在不同的方式。其中，高原東移對(duì)流系統(tǒng)在四川盆地觸發(fā)西南低渦，西南低渦沿梅雨鋒東移沿途引發(fā)一系列暴雨，是持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，波及范圍最廣的影響方式。通常的情況下，梅雨期的環(huán)流型多為單阻型或雙阻型，貝加爾湖為槽區(qū)，冷空氣沿偏西北路徑到達(dá)江淮。而近年來(lái)，尤其是21世紀(jì) 10年代初以來(lái)，貝加爾湖常出現(xiàn)脊區(qū)，冷空氣沿脊的東、西兩側(cè)而下，常在我國(guó)長(zhǎng)江中下游及西部地區(qū)引發(fā)較多的降水。同時(shí)由于中尺度渦旋頻發(fā)，有時(shí)甚至涉及一些支流及小江河等。因此，預(yù)報(bào)這類降水的難度更大（趙思雄，2011）。

在21世紀(jì)00年代前后，我國(guó)華南前汛期仍為多雨期，2005、2006、2008年皆如此。近年來(lái)由于外場(chǎng)試驗(yàn)的開(kāi)展獲得了一批寶貴的資料，從而有可能對(duì)華南前汛期的暴雨進(jìn)行更深入的研究（Zhao et al., 2007），主要涉及鋒前暖區(qū)暴雨，一些低層的擾動(dòng)在華南地區(qū)自西向東移動(dòng)，系統(tǒng)并不深厚，甚至引發(fā)大暴雨的系統(tǒng)均如此（慕建利等，2008；傅慎明等，2010b），但是低層偏南氣流上的擾動(dòng)很明顯，不僅有風(fēng)向的輻合，而且有很明顯的風(fēng)速輻合（夏茹娣等, 2006；夏茹娣和趙思雄，2009）。2008年開(kāi)展的外場(chǎng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)收獲頗豐，已揭示出暖鋒前暖區(qū)暴雨不僅涉及西風(fēng)帶的系統(tǒng)，而且涉及渦旋的發(fā)生發(fā)展，這在華南是不多見(jiàn)的。更有甚者，有西南渦向東南移出，再生加強(qiáng)（傅慎明等, 2010b；Fu et al.,2011a；王東海等, 2011），亦有由季風(fēng)槽中新生而移來(lái)者（Li et al., 2011），這表明環(huán)流的經(jīng)向發(fā)展，及較低緯度渦旋的頻繁發(fā)生對(duì)華南降雨的影響。臧增亮等（2008）討論了地表動(dòng)量通量對(duì)華南前汛期降水的影響。陳紅和趙思雄（2004）已對(duì)海峽兩岸及鄰近地區(qū)暴雨試驗(yàn)（HUAMEX）期間暴雨過(guò)程及環(huán)流特征作了分析研究。Wu et al.（2010）專門對(duì)華南前汛期暴雨過(guò)程的天氣尺度特征作了探討。海峽兩岸同受華南前汛期暴雨的影響，臺(tái)灣地區(qū)的氣象工作者常把此段降水稱為“梅雨”或“春雨”。貝耐芳和趙思雄（2005）對(duì)一次引發(fā)臺(tái)灣地區(qū)強(qiáng)降水的鋒面及中尺度系統(tǒng)做了研究，揭示了中央山脈的增幅作用、季風(fēng)涌及西南氣流有重要貢獻(xiàn)。除了春夏的暴雨外，秋季華南也會(huì)出現(xiàn)持續(xù)性暴雨過(guò)程，F(xiàn)u et al.（2011b）對(duì)海南島由低渦引發(fā)的持續(xù)性暴雨做了研究。

對(duì)于北方暴雨，已注意到近年來(lái)有增多的趨勢(shì)。為了弄清這一現(xiàn)象，孫建華等（2005）和孟慶濤等（2009）已做過(guò)專門的統(tǒng)計(jì)，他們使用1990～2005年全國(guó)730個(gè)站日降水的資料，對(duì)華北和東北地區(qū)大暴雨過(guò)程進(jìn)行了分類研究，探討了 21世紀(jì)前后夏季華北、東北暴雨的主要特征，表明種類繁多，情況仍較復(fù)雜，指出近年來(lái)該區(qū)降水較為活躍，有所增多。北半球存在三大切斷低壓（Cut-off Low,簡(jiǎn)稱COL）的區(qū)域：東北亞、南歐和北美。對(duì)于后兩者，國(guó)際上已有較多研究，而對(duì)東北亞的情況了解甚少。應(yīng)歐洲刊物 MAP邀請(qǐng)，Zhao and Sun（2007）撰文對(duì)此作了探討。他們注意到在環(huán)流穩(wěn)定的條件下，這些切斷低壓有可能較長(zhǎng)時(shí)間維持，甚至達(dá) 2～3周，引發(fā)北方持續(xù)性夏季降雨。且在東北亞的COL最先多見(jiàn)于500 hPa層，而不像南歐、北美那樣多見(jiàn)于200 hPa層，它除引發(fā)降水外，可能還與對(duì)流層與平流層，甚至更高層的相互作用有關(guān)，這是需要進(jìn)一步深入探討的問(wèn)題。喬楓雪等（2007）對(duì) 2005年引發(fā)持續(xù)暴雨的東北低渦的結(jié)構(gòu)、渦度與水汽特征的研究發(fā)現(xiàn)，在加強(qiáng)階段渦度在中高層增加得最快，并向低層傳播，有可能誘生氣旋的發(fā)展。水平渦度平流項(xiàng)和水平輻散項(xiàng)對(duì)低渦發(fā)展、加強(qiáng)有重要作用，但在各不同階段，其相對(duì)重要性有差異。謝作威和布和朝魯（2012）分析了東北冷渦低頻活動(dòng)特征及其環(huán)流背景。Fu and Sun（2012）和 Xia et al.（2012）還分別對(duì)東北冷渦的渦度和能量收支進(jìn)行了診斷。袁美英等（2010）對(duì)東北地區(qū)一次短時(shí)大暴雨β中尺度對(duì)流系統(tǒng)進(jìn)行了分析。趙宇等（2011）對(duì)引發(fā)華北特大暴雨過(guò)程的中尺度對(duì)流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征作了探討。針對(duì)華北暴雨，一些學(xué)者從復(fù)雜地形、下墊面以及城市熱島效應(yīng)等諸多方面開(kāi)展了研究。孫繼松（2005）及孫繼松和楊波（2008）指出平原與山區(qū)之間溫度梯度方向、強(qiáng)度的變化，是北京地區(qū)夏季邊界層急流形成或消失的直接原因，局地暴雨與邊界層急流之間存在明顯的正反饋現(xiàn)象，由城市熱島形成的水平溫度梯度有可能在靠近城區(qū)的山前迎風(fēng)坡強(qiáng)迫產(chǎn)生相對(duì)獨(dú)立的中尺度風(fēng)垂直切變，由此產(chǎn)生的低空風(fēng)垂直切變是維系中尺度對(duì)流降水發(fā)生發(fā)展的重要條件。2012年7月21～22日北京市出現(xiàn)歷史罕見(jiàn)強(qiáng)降雨過(guò)程，其強(qiáng)度超過(guò)百年一遇，損失慘重。包括暴雨、洪澇在內(nèi)的城市氣象災(zāi)害研究已成為當(dāng)前和今后國(guó)家的迫切需求。

我國(guó)過(guò)去對(duì)暴雨的研究，主要集中于東部地區(qū)，這是完全符合實(shí)際的。因?yàn)殡S著季風(fēng)的推進(jìn)，雨帶由南向北分別出現(xiàn)于華南、江淮流域和華北等地區(qū)。隨著西部大開(kāi)發(fā)的進(jìn)行，同樣需要對(duì)西部的暴雨給予足夠的關(guān)注。我國(guó)西南的云貴地區(qū)屬低緯高原，受季風(fēng)影響，地形復(fù)雜，其降雨天氣系統(tǒng)與東部地區(qū)差異較大，對(duì)其機(jī)理不甚明了。董海萍等（2005a，2005b，2007a，2007b）對(duì)我國(guó)這一低緯高原初夏強(qiáng)降水天氣進(jìn)行了診斷與數(shù)值模擬研究，在較為真實(shí)模擬的基礎(chǔ)上，對(duì)云南地形影響作了試驗(yàn)，表明云南紅河的喇叭口地形對(duì)降水落區(qū)和強(qiáng)度有明顯的影響。Dong et al.（2007）指出印緬槽的位置及冷空氣的路徑與暴雨有重要關(guān)系，通過(guò)計(jì)算表明水汽主要來(lái)自孟加拉灣。近年來(lái)，我國(guó)西北地區(qū)降水也趨活躍，這里與東部地區(qū)有很大不同，少受甚至不受季風(fēng)影響，有“春風(fēng)不度玉門關(guān)”之說(shuō)。盡管相對(duì)東部地區(qū)而言，該區(qū)雨量較小，但是較強(qiáng)降水仍有發(fā)生。孔期等（2011）對(duì)一次烏魯木齊暴雨的分析表明，該降水屬于一次大尺度斜壓過(guò)程，西風(fēng)帶的中亞低渦是該暴雨過(guò)程的主要影響系統(tǒng)，其中有明顯的γ中尺度對(duì)流云團(tuán)發(fā)生。

除了突發(fā)性暴雨以外，對(duì)持續(xù)性暴雨亦開(kāi)展了探討。最近國(guó)家又啟動(dòng)了新的973項(xiàng)目，對(duì)持續(xù)性暴雨開(kāi)展研究。近年來(lái)江淮流域暴雨呈現(xiàn)出較為復(fù)雜的局面。Tang et al.（2006）對(duì)1951～2004年的中國(guó)持續(xù)性暴雨事件的氣候特征做了研究，得到了其頻率、強(qiáng)度和雨帶的空間和時(shí)間分布，為今后的機(jī)理研究和預(yù)報(bào)的改進(jìn)提供了幫助。對(duì)暴雨的年代際變化亦進(jìn)行了研究，鮑名和黃榮輝（2006）揭示出我國(guó)夏季降水發(fā)生的頻率具有明顯的年代際特色，20世紀(jì)70年代末開(kāi)始的華北暴雨減少可能與赤道中、東太平洋海表面溫度的年代際變化有關(guān)，而20世紀(jì)90年代長(zhǎng)江以南暴雨增多則可能與熱帶西太平洋偏東方向熱對(duì)流的年代際變化有關(guān)。Li et al.（2012）研究了中國(guó)東部與年代際變化有關(guān)的水汽輸送的特征。大體而言，在20世紀(jì)70年代北方降水偏多，80年代江淮流域增加，而華南減少，至90年代后華南降水增加。在過(guò)去的30年間，降水增加有從北到南的年代際變化。對(duì)于進(jìn)入新世紀(jì)后00年代的變化又有集中于淮河流域的趨勢(shì)，21世紀(jì) 10年代初雨帶又有向長(zhǎng)江流域移動(dòng)的特征（趙思雄, 2011）。

暴雨的預(yù)報(bào)一直是業(yè)務(wù)工作的難題。針對(duì)暴雨的預(yù)報(bào)問(wèn)題，已開(kāi)發(fā)出多種動(dòng)力預(yù)報(bào)因子（Gao and Cao, 2007; Gao and Ran, 2009），并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了集成的暴雨預(yù)報(bào)系統(tǒng)。張小玲等（2010）還發(fā)展了基于“配料”的暴雨預(yù)報(bào)方法?？傊?，暴雨的研究和預(yù)報(bào)需要進(jìn)行更多的觀測(cè)和研究（Qi and Sun,2006；徐廣闊等, 2007；Zhong et al., 2007；李博等,2008）。現(xiàn)在暴雨預(yù)報(bào)已進(jìn)展到關(guān)注多種尺度的影響，有時(shí)某段時(shí)間的氣候異常，也許是來(lái)源于一、兩次極端天氣事件所致，對(duì)不同的事件應(yīng)當(dāng)進(jìn)行具體研究。此外，每年夏天大氣所的同仁還開(kāi)展汛期降水預(yù)測(cè)會(huì)商，密切參與并關(guān)注災(zāi)害天氣，提煉科學(xué)問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)（孫建華等，2011；陳紅等，2007；衛(wèi)捷等，2007）。

3 登陸臺(tái)風(fēng)及其引發(fā)的強(qiáng)降水

臺(tái)風(fēng)的研究涉及諸多復(fù)雜的課題，包括發(fā)生發(fā)展，移動(dòng)路徑，登陸及致災(zāi)等。本文因限于災(zāi)害天氣機(jī)理等，對(duì)前兩方面不作探討，只討論登陸臺(tái)風(fēng)引發(fā)的強(qiáng)降水。已有研究指出，臺(tái)風(fēng)的遠(yuǎn)距離輸送或臺(tái)風(fēng)北上與西風(fēng)帶系統(tǒng)相互作用是華北及東北地區(qū)產(chǎn)生大暴雨或持續(xù)性大暴雨的重要條件（孫建華等，2005；孟慶濤等，2009），最早者如1975年8月河南省由登陸臺(tái)風(fēng)所引發(fā)的特大暴雨（陶詩(shī)言,1980）。最近以來(lái)，經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的“停息”之后，登陸或北上的臺(tái)風(fēng)又有增多的趨勢(shì)。龔曉雪和趙思雄（2007）已對(duì)向北移動(dòng)影響我國(guó)的“麥莎”（Matsa）臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)、演變和能量進(jìn)行了研究。麥莎登陸北移過(guò)程中，高層的無(wú)輻散風(fēng)穿越等高線將位能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能這一過(guò)程較麥莎整體加強(qiáng)為早，而輻散風(fēng)是低層動(dòng)能的主要來(lái)源。麥莎高層把臺(tái)風(fēng)環(huán)流的動(dòng)能向環(huán)境輸送，而北美的Agnes颶風(fēng)則是環(huán)境區(qū)有大量的動(dòng)能向臺(tái)風(fēng)環(huán)流區(qū)輸送，這可能是Agnes比Matsa更為強(qiáng)烈的原因，因而后者并未像Agnes那樣強(qiáng)烈變性加強(qiáng)為溫帶氣旋。此外，還應(yīng)強(qiáng)調(diào)北方大陸小高壓的作用，它位于麥莎臺(tái)風(fēng)的西北方，對(duì)臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)方向有一定的影響。應(yīng)該注意到，這類小高壓對(duì)于“7203”和“7503”等北上產(chǎn)生重大災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)均有明顯的影響，給預(yù)報(bào)帶來(lái)不少的困難。但其具體如何影響臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)、路徑及強(qiáng)度方面的機(jī)制研究并不多，今后對(duì)此應(yīng)給予更多的注意。孫建華等（2006a）的研究證實(shí)，“9608”臺(tái)風(fēng)屬于比較少見(jiàn)的登陸臺(tái)風(fēng)北上受高壓阻擋停滯類型，臺(tái)風(fēng)倒槽內(nèi)發(fā)生發(fā)展的兩個(gè)中尺度對(duì)流云團(tuán)是造成該次超強(qiáng)暴雨的直接影響系統(tǒng)。齊琳琳等（2006）對(duì)熱帶氣旋“蒲公英”兩次登陸過(guò)程做了研究，表明它在登陸臺(tái)灣期間，東亞環(huán)流形勢(shì)呈典型的鞍型場(chǎng)分布，有利于它的維持和北上轉(zhuǎn)向。更為讓人關(guān)注的是“碧利斯”臺(tái)風(fēng)登陸我國(guó)后，未很快減弱，而是向偏西方向移動(dòng)，登陸4天后，在湖南南部引發(fā)了大暴雨，造成慘重的人員傷亡，此種情況為數(shù)十年所罕見(jiàn)。Gao et al.（2009）已對(duì)其強(qiáng)降雨過(guò)程進(jìn)行了觀測(cè)分析，葉成志和李昀英（2011）還用數(shù)值模式探討了熱帶氣旋“碧利斯”與季風(fēng)的相互作用過(guò)程，季風(fēng)涌對(duì)該臺(tái)風(fēng)登陸后經(jīng)久不衰有重要影響。周海光（2008）采用多普勒雷達(dá)資料對(duì)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“碧利斯”引發(fā)特大暴雨的中尺度結(jié)構(gòu)作了分析。李英等（2007）研究臺(tái)風(fēng)激發(fā)的大氣波動(dòng)、大氣三維結(jié)構(gòu)及其與臺(tái)風(fēng)雨帶的關(guān)系，Matsa 北向傳播的大型雨帶分布特征與大氣慣性波與大氣重力內(nèi)波的混合波特征有關(guān)。只有在適當(dāng)?shù)拇髿鈱咏Y(jié)與合適的重力波垂直波數(shù)條件下, 臺(tái)風(fēng)擾動(dòng)才能激發(fā)此類遠(yuǎn)距離傳播的波動(dòng), 并形成大范圍的波狀雨帶。Hao et al.（2009）對(duì)于熱帶氣旋的風(fēng)場(chǎng)演變從動(dòng)力學(xué)上進(jìn)行了解釋。近年來(lái)進(jìn)入南海并登陸中南半島的臺(tái)風(fēng)有所增加，Wangwongchai et al.（2010）對(duì)臺(tái)風(fēng)“Chanthu”影響泰國(guó)的過(guò)程進(jìn)行了研究，又據(jù)稱泰國(guó)2011年夏秋季的嚴(yán)重洪水，前期受臺(tái)風(fēng)影響，而后期則受季風(fēng)涌的影響。黃立文等（2005）專門研究了中尺度?！?dú)庀嗷プ饔脤?duì)臺(tái)風(fēng)暴雨過(guò)程的影響，認(rèn)為這是一種通過(guò)臺(tái)風(fēng)大風(fēng)區(qū)附近海平面溫度（SST）下降以調(diào)節(jié)降水和臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的負(fù)反饋機(jī)制。張慶紅等（2010）對(duì)登陸中國(guó)大部臺(tái)風(fēng)的影響力作了深入的剖析。近年來(lái)，臺(tái)風(fēng)及熱帶低壓對(duì)大城市的影響也很突出。齊琳琳和趙思雄（2003, 2004）及Qi and Zhao（2003）對(duì)一次熱帶低壓引發(fā)上海特大暴雨過(guò)程的中尺度系統(tǒng)作了診斷分析，并利用非常規(guī)資料對(duì)該次過(guò)程進(jìn)行了模擬研究，表明有4個(gè)中尺度雨團(tuán)發(fā)生發(fā)展，屬于典型的β中尺度系統(tǒng)。丁德平和李英（2009）還專門針對(duì)北京地區(qū)臺(tái)風(fēng)降水的特點(diǎn)進(jìn)行了研究。對(duì)孟加拉灣的熱帶低壓引發(fā)的暴雨的結(jié)構(gòu)及其水汽供應(yīng)，以及低緯度系統(tǒng)之間的相互作用亦做了研究，并與中國(guó)的梅雨鋒低壓作了對(duì)比（Rasul et al.,2005；孔期等, 2005）。黃榮輝和王磊（2010）揭示登陸我國(guó)的臺(tái)風(fēng)和熱帶氣旋的地點(diǎn)有年際變化，與夏季北半球大氣環(huán)流異常的東亞/太平洋型（EPA型）存在遙相關(guān)的關(guān)系。

4 寒潮冷涌、凍雨及暴雪

近年來(lái)冷季災(zāi)害不斷發(fā)生，且其表現(xiàn)形式各異。強(qiáng)者如寒潮冷涌，中等強(qiáng)者如凍雨，水汽充足者甚至出現(xiàn)暴雪，為何會(huì)有如此明顯的不同，應(yīng)作深入探討。研究表明，在全球氣候變化的背景下，21世紀(jì)仍然有強(qiáng)寒潮爆發(fā)。趙思雄和曾慶存（2005）對(duì) 2004～2005年冬一次強(qiáng)寒潮和冷涌進(jìn)行了分析研究，該次強(qiáng)寒潮的冷鋒很快移過(guò)中國(guó)大陸，在西太平洋上引發(fā)了溫帶氣旋爆發(fā)性的發(fā)展，后移過(guò)日本南側(cè)，直至阿留申地區(qū)。另，南下的冷空氣快速移動(dòng)，該冷涌后來(lái)越過(guò)赤道到達(dá)澳大利亞引發(fā)了澳洲的強(qiáng)降水，這證實(shí)了李憲之 1930年代在資料稀少情況下，所作的分析非常精辟。Kong and Zhao（2010）針對(duì)此次澳洲強(qiáng)降水的演變及中低緯系統(tǒng)相互作用進(jìn)行了細(xì)致的探討，提出了一類南半球中低緯度相互作用的物理模型。傅慎明等（2012b）還對(duì)該次寒潮的能量轉(zhuǎn)換進(jìn)行了診斷，表明存在很強(qiáng)的斜壓性，在東亞大陸有大量的有效位能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，因而以大風(fēng)降溫為主，未出現(xiàn)明顯的降雪。丁一匯和馬曉青（2007）對(duì) 2004～2005年冬季的一次強(qiáng)寒潮事件進(jìn)行了等熵位渦分析，指出該次寒潮過(guò)程冷空氣來(lái)源于平流層下部和對(duì)流層上部。Wangwongchai et al.（2005）對(duì)2000年11月的一次強(qiáng)冷涌入侵低緯引發(fā)泰國(guó)南部和馬來(lái)西亞的強(qiáng)降水做了研究，揭示了冷涌誘生的近赤道小渦旋的存在（據(jù)稱，在國(guó)際“冬季風(fēng)試驗(yàn)”期間未曾捕捉到該類系統(tǒng)），對(duì)流強(qiáng)烈發(fā)展，哈德來(lái)環(huán)流將大量熱量輸送向中緯度。南非和馬來(lái)西亞學(xué)者認(rèn)為上述結(jié)果在科學(xué)上很有意義，而過(guò)去極少這方面的研究（Juneng et al., 2007）。

對(duì)于我國(guó)南方的雨雪冰凍天氣也開(kāi)展了較多的研究，并在《氣候與環(huán)境研究》上出版了“2008年1月中國(guó)南方低溫，雨雪，冰凍過(guò)程的研究專輯”。陶詩(shī)言和衛(wèi)捷（2008）指出，2008年大范圍冰雪天氣過(guò)程的成因是由于歐洲大陸出現(xiàn)異常的大氣環(huán)流，1月中下旬亞洲中高緯度60°E～100°E地區(qū)阻塞形勢(shì)穩(wěn)定維持 20余天，里海以東地區(qū)長(zhǎng)期維持一個(gè)切斷低壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)中有三次擾動(dòng)沿青藏高原向東移入我國(guó)上空，同時(shí)有大量暖濕空氣被輸送到我國(guó)南方，致使出現(xiàn)嚴(yán)重的持續(xù)性的凍雨天氣。趙思雄和孫建華（2008）探討了環(huán)流異常和影響系統(tǒng)等特征，并對(duì)其多尺度的結(jié)構(gòu)作了分析。孫建華和趙思雄（2008a, 2008b），Sun and Zhao（2010）指出，在大氣環(huán)流異常的條件下，一條準(zhǔn)靜止鋒穩(wěn)定維持于長(zhǎng)江流域，是雨雪冰凍的重要影響系統(tǒng)，這在冬季并不多見(jiàn)，成為了“冬行夏令”的狀態(tài)。他們強(qiáng)調(diào)了低層熱力結(jié)構(gòu)的特征（即逆溫層及“暖鼻”的存在）以及云微物理和微氣象諸多問(wèn)題的共同影響，提出了一個(gè)持續(xù)性雨雪冰凍天氣的多尺度系統(tǒng)物理模型及雨雪冰凍的鋒面結(jié)構(gòu)與大氣層結(jié)特征的物理模型（Sun and Zhao, 2010）。研究還指出：近地面溫度的影響非常敏感，還涉及陸氣之間的相互作用等。同時(shí)強(qiáng)調(diào)，降水定量預(yù)報(bào)難度大，而降水類型（雨、凍雨、雨夾雪、雪等）的預(yù)報(bào)是又一個(gè)難題。王東海等（2008）對(duì) 2008年 1月南方雨雪冰凍天氣特征及其天氣動(dòng)力學(xué)成因作了探討。陶祖鈺等（2008）分析了該次冰凍災(zāi)害及其準(zhǔn)靜止鋒的特征。張慶云等（2008）討論了亞洲中高緯度環(huán)流異常與我國(guó)南方持續(xù)性雨雪冰凍的關(guān)系。楊貴名等（2008）對(duì)該次雨雪冰凍災(zāi)害天氣持續(xù)的原因作了分析，指出貝加爾湖以西阻塞高壓強(qiáng)而穩(wěn)定，中亞、西亞低槽（渦）位置少動(dòng)，發(fā)展活躍，南支槽也較活躍等。李崇銀和顧薇（2010）揭示，烏拉爾阻塞高壓的持續(xù)活動(dòng)對(duì)2008年1月中國(guó)南方雨雪冰凍災(zāi)害的發(fā)生有重要作用，而北大西洋海溫正異常的存在是該阻塞高壓持續(xù)維持的重要外強(qiáng)迫因素。

近十年間，我國(guó)大陸上時(shí)有持續(xù)性強(qiáng)降雪發(fā)生，但我們對(duì)于降雪，尤其是持續(xù)性降雪的研究相對(duì)薄弱。這些暴雪有其特色，主要不是由溫帶氣旋所引發(fā)，也不似日本的暴雪多與出海低壓的發(fā)展有關(guān)。黃翠銀等（2008）對(duì)山東半島冬季由海岸鋒引發(fā)的暴雪做了研究，確認(rèn)與海岸鋒環(huán)流相伴隨的上升運(yùn)動(dòng)對(duì)于降雪的局地增強(qiáng)有重要作用。孫建華和黃翠銀（2011）采用數(shù)值模擬的方法，對(duì)海岸鋒的三維結(jié)構(gòu)和機(jī)理作了討論，海岸鋒鋒區(qū)出現(xiàn)在 900 hPa以下，強(qiáng)降雪落區(qū)位于海岸鋒及其冷區(qū)一側(cè)。海洋熱通量是海岸鋒形成的關(guān)鍵因子，其中感熱通量使海陸溫差加大是形成海岸鋒鋒生的重要條件。

在對(duì)引發(fā)北京的“小雪大災(zāi)”的回流天氣作了討論（趙思雄等, 2002；孫建華和趙思雄, 2003）之后，最近又對(duì)引發(fā)暴雪的回流天氣的特征做了研究（Li et al., 2010）通過(guò)風(fēng)廓線資料發(fā)現(xiàn)，回流層主要在3公里以下。冷高壓南側(cè)的回流（偏東氣流）再加上低層的倒槽（切變線）可能使暴雪加強(qiáng)。雷達(dá)徑向風(fēng)速顯示，一條中尺度輻合線維持 10余小時(shí)，且在其中有活躍對(duì)流發(fā)展，引致華北破紀(jì)錄暴雪的發(fā)生。對(duì)冬季災(zāi)害中的中尺度系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展應(yīng)給予足夠注意，也許同是回流天氣而出現(xiàn)強(qiáng)降雪和一般降雪的差別就在這里。葉晨等（2011）和張?jiān)旱龋?012）還對(duì)近年來(lái)華北和北京暴雪的機(jī)理作了分析。

當(dāng)然，在我國(guó)尤其是東北地區(qū)由氣旋發(fā)展引發(fā)的降雪也有發(fā)生。劉寧微等（2009）對(duì)近年遼寧歷史罕見(jiàn)暴雪過(guò)程的分析表明，500 hPa南北支槽合并帶來(lái)的強(qiáng)冷暖空氣交匯，誘生低壓并發(fā)展成為氣旋北上，這與北美等地的暴雪過(guò)程有一定的相似之處。這表明了我國(guó)暴雪影響系統(tǒng)的多樣性。董嘯等（2010）對(duì)近 50年?yáng)|北地區(qū)暴雪的特征作了統(tǒng)計(jì)，暴雪主要集中在長(zhǎng)白山、遼東半島等地，近50年來(lái)，東北地區(qū)全年暴雪量呈現(xiàn)出一定的增加趨勢(shì)。因而，對(duì)于年代際的變化，亦應(yīng)給予足夠的注意。

5 沙塵暴天氣及其數(shù)值預(yù)報(bào)

東亞與澳洲、北非、北美一起，為世界四大沙塵天氣多發(fā)區(qū)。進(jìn)入 21世紀(jì)以來(lái)，北方沙塵暴天氣又趨活躍，引起高度關(guān)注。葉篤正等（2000）強(qiáng)調(diào)了該類災(zāi)害天氣的嚴(yán)重性，建議盡快開(kāi)展多方面的研究。我國(guó)相繼在沙塵觀測(cè)網(wǎng)建立，沙塵暴氣候特征，沙塵暴的成因機(jī)理、數(shù)值模式與模擬方面有一批工作并取得了重要進(jìn)展。周自江等（2002）對(duì)近 47年的沙塵暴氣候特征作了統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)“我國(guó)北方大部分地區(qū)的沙塵暴在減少”，但“2000年華北和西北東部部分地區(qū)的沙塵暴多于20世紀(jì)90年代的平均值”，“沙塵暴與大風(fēng)的年際振蕩及多年變化趨勢(shì)有一致性”。因而，沙塵暴的發(fā)生頻次時(shí)有反復(fù)，且強(qiáng)沙塵暴仍有出現(xiàn)。石廣玉和趙思雄（2003）對(duì)于“沙塵暴研究中的若干科學(xué)問(wèn)題”作了較詳細(xì)的闡述。對(duì)于沙塵暴的影響天氣系統(tǒng)，趙琳娜和趙思雄（2004a, 2004b）和 Zhao and Zhao（2006）已對(duì)一類快速發(fā)展的溫帶天氣系統(tǒng)作了診斷和數(shù)值模擬研究，指出，該類氣旋發(fā)展迅速，引發(fā)強(qiáng)風(fēng)。高空鋒生區(qū)疊加在低層鋒區(qū)之上，使斜壓性增強(qiáng)，有利于有效位能的釋放，動(dòng)能的制造及氣旋的發(fā)展加深，而水汽和凝結(jié)潛熱釋放的作用不明顯，這不但與挪威學(xué)派的模型及Patterssen的A、B類氣旋發(fā)展模型不同，更與夏季我國(guó)江淮氣旋和西南渦等低壓系統(tǒng)有很大差異。他們提出的蒙古氣旋是東北亞沙塵暴一類重要的影響系統(tǒng)的這一觀點(diǎn)，已被日本和蒙古學(xué)者肯定和引用（Dulam and Shinoda, 2011）。曾慶存等（2006）在多年研究的基礎(chǔ)上，完成了《千里黃云——東亞沙塵暴研究》專著，對(duì)東亞沙塵暴的天氣氣候特征、觀測(cè)分析，風(fēng)沙動(dòng)力學(xué)和沙塵數(shù)值預(yù)報(bào)，沙塵中期預(yù)報(bào)和短期氣候預(yù)測(cè)，災(zāi)害影響評(píng)估和防治作了系統(tǒng)論述。

孫建華等與國(guó)家氣象中心合作（孫建華等,2003, 2007），采用Shao（2000, 2001）的具有清晰物理學(xué)概念的起沙模式，耦合于中尺度數(shù)值模式中，并結(jié)合輸送模式、高精度GIS數(shù)據(jù)等，建立了一個(gè)較完整的沙塵暴起沙和輸送過(guò)程的預(yù)測(cè)系統(tǒng)，并提交業(yè)務(wù)應(yīng)用，取得了較好的效果（Sun and Zhao,2006; 孫建華等, 2007; Sun and Zhao, 2008）。趙琳娜等（2002, 2004, 2007）還對(duì)沙塵暴的起沙、輸送等作了一系列的模擬研究。矯梅燕等（2007）為解決沙塵觀測(cè)采用能見(jiàn)度，而模式所得結(jié)果是沙塵濃度，二者之間如何建立聯(lián)系的問(wèn)題，進(jìn)行了沙塵天氣定量分級(jí)方法研究，并用于實(shí)際工作中。曾慶存等（2007）揭示風(fēng)蝕和起沙揚(yáng)塵的物理動(dòng)力機(jī)理，率先提出陣風(fēng)起沙的動(dòng)力學(xué)理論，并用于數(shù)值預(yù)報(bào)模式。程雪玲等（2007）對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行分析后指出，我國(guó)北方春季冷鋒過(guò)境后，常驟發(fā)強(qiáng)風(fēng)，甚至起沙揚(yáng)塵，持續(xù)數(shù)小時(shí)至一兩天，通過(guò)對(duì)邊界層超聲風(fēng)溫儀的資料分析，發(fā)現(xiàn)大風(fēng)常疊加有周期為3～6 min的陣風(fēng)，較有規(guī)律，且有明顯的相干結(jié)構(gòu)，“陣風(fēng)在動(dòng)量傳送上起到相當(dāng)大的作用”。

張高英等（2004）對(duì)近年來(lái)強(qiáng)沙塵暴天氣氣候特征作了分析研究，指出影響我國(guó)的強(qiáng)沙塵暴的路徑至少可分為三種類型，即偏西路徑、西北路徑和南疆盆地型。以西北路徑偏多，主要為冷空氣入侵沿途大風(fēng)所致。但影響最大的主要與蒙古氣旋及相伴的大風(fēng)有關(guān)，它有明顯的斜壓結(jié)構(gòu)且發(fā)展猛烈，可席卷東北亞、太平洋及南下中國(guó)東南。而新疆特殊的地形條件（高山環(huán)繞和塔里木盆地下沉氣流）使沙塵不易上升而輸送出來(lái)（Sun et al., 2008），這也提醒人們，國(guó)際上一些人所說(shuō)沙塵重要源地在塔克拉瑪干沙漠，這一看法需要再作推敲與論證。我國(guó)北方春季的連續(xù)干旱、氣溫偏高及冷空氣活躍是強(qiáng)沙塵暴天氣形成的重要?dú)夂虮尘?。陳紅等（2004）、郎咸梅等（2003）考察了中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所（IAP）不同類型模式對(duì)我國(guó)春季氣候異常的預(yù)測(cè)效果，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了春季沙塵天氣異常的動(dòng)力學(xué)預(yù)測(cè)試驗(yàn)。結(jié)果表明，IAP的系統(tǒng)對(duì)我國(guó)春季氣候及沙塵天氣趨勢(shì)具有一定的預(yù)測(cè)能力。

沙塵暴的影響系統(tǒng)具有多樣性，在我國(guó)東北、華北及西北地區(qū)東部可能多受蒙古氣旋的影響，而在西北地區(qū)大部，尤其是偏西路徑時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)另外的情況（如93.5黑風(fēng)暴）。趙慶云等（2012）對(duì)河西走廊“2010–04–24”特強(qiáng)沙塵暴特征的分析表明，西伯利亞—新疆北部的偏北大風(fēng)攜帶著極地強(qiáng)冷空氣入侵，造成了甘肅河西走廊的特強(qiáng)沙塵暴，高空有動(dòng)量急驟下傳，地面氣溫劇降，并伴有低壓發(fā)展。從觀測(cè)到沙塵至天空完全被沙塵遮蔽，僅僅只有2.5 min。錢莉等（2011）強(qiáng)調(diào)了地面冷鋒所伴隨的強(qiáng)風(fēng)是產(chǎn)生黑風(fēng)暴的主要原因。因此，不可都去套用蒙古氣旋一種模式，對(duì)不同的影響系統(tǒng)應(yīng)作具體的分析。王麗娟等（2011）對(duì) 2009年 4月的一次強(qiáng)沙塵暴的模擬研究較好復(fù)制出該次沙塵天氣的時(shí)間和空間演變特征以及強(qiáng)沙塵暴的范圍，起沙后沙塵粒子主要靠對(duì)流層低層的大風(fēng)長(zhǎng)距離輸送，對(duì)起沙量貢獻(xiàn)最大的是粒徑 d在2 μm＜d＜11 μm的粒子。此外，李曉嵐和張宏升（2012）利用325米氣象塔的資料對(duì)2010年春北京沙塵暴的微氣象學(xué)特征做了研究。孫永剛等（2011）對(duì)內(nèi)蒙古一次強(qiáng)沙塵暴過(guò)程的觀測(cè)資料作了綜合分析。

王自發(fā)等（2008）已發(fā)展了沙塵和氣溶膠的數(shù)值模式，取得了很好的效果，不僅用于沙塵天氣預(yù)測(cè)，對(duì)環(huán)境科學(xué)和氣候變化等研究均有貢獻(xiàn)，由于本文主要涉及災(zāi)害天氣問(wèn)題，因而不在這里作更詳細(xì)的介紹。

6 高溫與酷暑

我國(guó)定義日最高溫度超過(guò)35℃為高溫天氣，日最低氣溫超過(guò)25℃為悶熱天氣。高溫悶熱天氣是一種災(zāi)害天氣，可造成電力負(fù)荷持續(xù)升高，供水緊張，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重大影響，對(duì)人體健康帶來(lái)很大危害，引發(fā)疾病甚至導(dǎo)致死亡。在氣候變化的背景下，隨著城市化的快速發(fā)展，我國(guó)夏季高溫悶熱天氣頻繁出現(xiàn)。除原有的長(zhǎng)江流域的“火爐”外，在華北和華東又出現(xiàn)了新的南、北“火爐”。對(duì)此，一些學(xué)者已作了討論，揭示出不同的影響系統(tǒng)，其機(jī)理和環(huán)流等有很大不同。

中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所和北京市氣象局合作，對(duì)華北和北京的酷暑天氣進(jìn)行了研究。謝莊等（1999）的結(jié)果指出，近 60年中，北京出現(xiàn)酷暑天氣的年頻率為81%，并不少見(jiàn)，尤以20世紀(jì)40年代和90年代明顯偏多。華北和北京酷暑天氣的出現(xiàn)與大氣環(huán)流形勢(shì)密切相關(guān)，大陸副熱帶高壓維持于華北上空是其主要原因，空氣下沉增溫是酷暑的重要機(jī)制，而大城市的熱島效應(yīng)則可使城區(qū)百葉箱氣溫再增高 2℃左右。孫建華等（1999）的數(shù)值模擬較好地復(fù)制出大陸高壓的移動(dòng)過(guò)程、強(qiáng)度和維持等，確認(rèn)了高壓中的下沉增溫等是造成高溫酷暑天氣的主要原因。錢婷婷等（2005）對(duì)造成北京連續(xù)高溫的河套高壓的結(jié)構(gòu)作了分析。謝莊和崔繼良等（2006）又對(duì)北京城市熱島效應(yīng)的晝夜變化特征作了進(jìn)一步分析，制作了連續(xù)3年平均的逐月逐時(shí)熱島強(qiáng)度變化的三維立體圖。衛(wèi)捷和孫建華（2007）對(duì)華北地區(qū)夏季高溫悶熱天氣特征作了分析。20世紀(jì)60年代，夏季亞洲中高緯500 hPa上，在烏拉爾山、貝加爾湖及鄂霍次克海地區(qū)分別出現(xiàn)長(zhǎng)波槽、脊及槽的環(huán)流占優(yōu)勢(shì)，華北易受大陸高壓控制，出現(xiàn)了高溫但不悶熱天氣的一個(gè)高峰。20世紀(jì)90年代，亞洲中高緯地區(qū)再次出現(xiàn)類似60年代的環(huán)流，受大陸高壓及西太平洋副高伸展的共同影響，引致高溫悶熱天氣。史軍等（2009）指出在1960～2005年的45年間華東高溫日數(shù)發(fā)生有“多—少—多”的年代際變化，高溫日平均最高氣溫以華東中西部的浙江、安徽和江西大部分地區(qū)較高。同時(shí)，高溫日數(shù)與副高強(qiáng)度和面積指數(shù)在華東東南部有顯著正相關(guān)，城市化及熱島效應(yīng)也是高溫日數(shù)增加的原因之一。楊輝和李崇銀（2005）對(duì) 2003年夏季江南高溫作了分析，該年江南出現(xiàn)大范圍異常高溫天氣，無(wú)論其絕對(duì)高溫值，還是持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)都創(chuàng)下了歷史紀(jì)錄。通過(guò)對(duì)其成因和機(jī)理進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)西太平洋副熱帶高壓的極度持續(xù)偏強(qiáng)和西伸是直接原因，而西太平洋副熱帶高壓形勢(shì)的持續(xù)異常是多系統(tǒng)綜合作用的結(jié)果。Ding et al.（2009）的研究顯示我國(guó)大部分地區(qū)，尤其是北方地區(qū)的極端高溫事件（EHE）的日數(shù)呈現(xiàn)出顯著的增加趨勢(shì)。孫建奇等（2011）對(duì)1961～2000年EHE異常的年際和年代際變化的大氣環(huán)流因子作了探討，北方主要是對(duì)流層中上層位勢(shì)高度異常所致；中部和南部除中高層高度異常外，低層冷暖平流的作用也很重要。鑒于上述問(wèn)題的復(fù)雜性，尚需進(jìn)一步繼續(xù)研究。近年來(lái)，我國(guó)西部地區(qū)常有的干旱問(wèn)題，與東部持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短的高溫酷暑有很大不同，由干旱持續(xù)的時(shí)間更長(zhǎng)，多屬于氣候的范疇，因此不在這里作更多討論，有興趣者可參閱相關(guān)文獻(xiàn)（彭京備等，2007；楊輝等，2012）。但冬季出現(xiàn)的干旱，似與副高關(guān)系不大，而與西風(fēng)帶環(huán)流異常，冬季冷空氣偏弱，及南支槽偏弱有關(guān)。這些特點(diǎn)可幫助我們對(duì)比思考，以更清楚理解夏季高溫酷暑的成因。

7 結(jié)語(yǔ)和討論

中華民族的歷史，已經(jīng)經(jīng)歷了太多的災(zāi)害（孟昭華, 1999），然而，今天在全球氣候變化的背景下，極端與災(zāi)害天氣仍然頻發(fā)，需高度關(guān)注。本文對(duì)我國(guó)的幾類主要?dú)庀鬄?zāi)害略加歸納和評(píng)述，涉及暴雨洪澇、登陸臺(tái)風(fēng)、寒潮、暴雪、強(qiáng)沙塵暴及高溫酷暑等，其實(shí)不只是這些，另外一些災(zāi)害天氣亦很嚴(yán)重，如颮線及強(qiáng)風(fēng)暴（梁建宇和孫建華, 2012；路秀娟等，2010），濃霧（齊琳琳等，2010）和霧霾，還有一些次生災(zāi)害（曲曉波等，2010；汪君，2012）等。限于篇幅，不能在此一一列舉其進(jìn)展。對(duì)于下一步，有如下的思考，供參考：

（1）中國(guó)的災(zāi)害天氣有其自身特色，需要我國(guó)科學(xué)家去深入研究。由于我國(guó)處于東亞，西為青藏高原，東臨太平洋，而又處在世界最大季風(fēng)區(qū)，災(zāi)害天氣繁多，與歐美有所不同，如梅雨鋒，冷高壓的回流，干冷的蒙古氣旋及夏季大陸和海洋的副熱帶高壓等，其生成演變機(jī)理及引發(fā)的災(zāi)害天氣的成因，有待我們?nèi)ミM(jìn)一步弄清。

（2）天氣與氣候相輔相成，難以硬性分割。二者有區(qū)別，但又有密切聯(lián)系。災(zāi)害天氣常涉及多種尺度系統(tǒng)及其相互作用，范圍較大的致洪暴雨及長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)暴雨的機(jī)理和預(yù)報(bào)，仍是我們面臨的難題。它們可能涉及中低緯度系統(tǒng)的相互作用，甚至南北半球系統(tǒng)的相互作用，以及季風(fēng)的年際和年代際變化，ENSO、低頻振蕩及羅斯貝波列的影響等，這使我們要關(guān)注的問(wèn)題更加復(fù)雜化。不僅要注意中尺度系統(tǒng)，而且應(yīng)有更廣闊的視野，例如中期、延伸預(yù)報(bào)的問(wèn)題（錢維宏，2012）。另一個(gè)值得注意的問(wèn)題是在全球氣候變化的環(huán)境下，災(zāi)害天氣的強(qiáng)度和頻率會(huì)有何變化？在地區(qū)的分布上會(huì)有何變化？?jī)H從目前掌握的資料，尚難于準(zhǔn)確回答此問(wèn)題，還應(yīng)作更多的研究。

（3）進(jìn)入 21世紀(jì)，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人類對(duì)災(zāi)害天氣的預(yù)報(bào)提出了更高的要求，要發(fā)展更精細(xì)的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)，真正在定時(shí)、定點(diǎn)、定量預(yù)報(bào)上有所突破。由于數(shù)值預(yù)報(bào)模式尚有一些不確定性，除要努力研究改進(jìn)、發(fā)展新的同化系統(tǒng)和適用于東亞的云微物理方案等外，還應(yīng)在天氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上，結(jié)合預(yù)報(bào)人員有益的經(jīng)驗(yàn)作出正確的判斷，這仍是很重要的。還要指出，冬季降水類型（雨、雨夾雪、凍雨、雪）的預(yù)報(bào)涉及微氣象學(xué)、云的微物理學(xué)、陸面與低層大氣的相互作用等，是另一個(gè)難題。我國(guó)面臨七大江河及其支流的洪水預(yù)報(bào)和預(yù)警任務(wù)，僅有定量的暴雨預(yù)報(bào)，仍顯不夠。洪水預(yù)警更寄期望于發(fā)展水文氣象耦合預(yù)報(bào)模式，以延長(zhǎng)洪水預(yù)報(bào)的預(yù)見(jiàn)期，而氣象與水文模型的雙向耦合模式更是一個(gè)重要的發(fā)展方向，難度很大，需要努力攻克。沙塵暴的預(yù)報(bào)更涉及新的起沙機(jī)制的研究與發(fā)展，而目前傳統(tǒng)的觀測(cè)網(wǎng)尚不能全面監(jiān)測(cè)沙塵暴的發(fā)生發(fā)展，建立包含下墊面生態(tài)環(huán)境要素，大氣物理化學(xué)要素的專門的沙塵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是深化對(duì)沙塵暴特性認(rèn)識(shí)和發(fā)展沙塵暴定量預(yù)警技術(shù)的重要基礎(chǔ)。我國(guó)有關(guān)部門和氣象工作者已為此做出很大的努力。

（4）城市氣象災(zāi)害作為一個(gè)必須面對(duì)的重要課題，正越來(lái)越受到關(guān)注，內(nèi)澇、雨雪、沙塵對(duì)經(jīng)濟(jì)和人民生活的影響，日益更為突顯，必須開(kāi)展更多的研究。過(guò)去對(duì)海洋氣象災(zāi)害關(guān)注不夠，我國(guó)有廣大的海洋國(guó)土需要我們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)建設(shè)和管理，對(duì)東海、南海等地區(qū)，甚至馬六甲海峽及印度洋運(yùn)輸線等處災(zāi)害天氣的研究急待加強(qiáng)。氣象工作者正面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，任重而道遠(yuǎn)。

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