劉 達 許映龍,2

1 國家氣象中心，北京 100081 2 中國科學院大學，北京 100046

提 要： 2022年9月大氣環(huán)流主要特征為北半球極渦呈單極型分布且較常年同期強度偏弱，歐亞地區(qū)中高緯環(huán)流以緯向環(huán)流為主，呈弱的“兩槽一脊”形勢，西太平洋副熱帶高壓較常年偏東偏強。9月，全國平均氣溫為17.9℃，較常年同期(16.9℃)偏高1.0℃；全國平均降水量為49.4 mm，較常年同期(65.3 mm)偏少24%。月內(nèi)我國出現(xiàn)4次暴雨天氣過程，過程降水強度強，多站降水量突破歷史極值。月內(nèi)共有7個臺風在西北太平洋和南海生成，生成個數(shù)較常年偏多，其中僅有2212號強臺風梅花4次登陸我國，登陸個數(shù)偏少，另外，2216號超強臺風奧鹿影響我國南海及華南地區(qū)。月內(nèi)，長江中下游地區(qū)持續(xù)少雨，導致該地中度及以上等級氣象干旱持續(xù)。

引 言

2022年9月，全國平均氣溫為17.9℃，較常年同期(16.9℃)偏高1.0℃，全國平均降水量為49.4 mm，較常年同期(65.3 mm)偏少24%。月內(nèi)，我國暴雨過程與常年同期接近，降水強度強，導致部分地區(qū)災情嚴重；臺風生成頻數(shù)較常年同期偏多，登陸頻數(shù)較常年同期偏少；我國中東部7月下旬出現(xiàn)大范圍持續(xù)高溫天氣，氣象干旱持續(xù)；全國大部分省(自治區(qū)、直轄市)遭受風雹災害，河北、陜西、云南等地局部風雹災害較重。

1 天氣概況

1.1 降 水

2022年9月，全國平均降水量49.4 mm，較常年同期(65.3 mm)偏少24%，較2021年9月83.8 mm (柳龍生和高拴柱，2021)偏少近一半，為1961年以來第三低(國家氣候中心，2022)。從空間分布(圖1)看，西南地區(qū)大部、華南地區(qū)西南部、東北地區(qū)東南部、華東地區(qū)東部及西藏東部等地降水量在100 mm以上，海南東部、浙江東部、山東東北部及遼寧東南部等地降水量在200 mm以上，局地超過400 mm；全國其余大部地區(qū)降水量普遍在100 mm以下，其中新疆大部、內(nèi)蒙古大部、華北東部、華東大部、華中東部等地降水量不足10 mm；與常年同期相比(圖2)，西藏西部和東南部、吉林東南部、遼寧東南部、山東東北部、江蘇東部部分地區(qū)、上海大部、浙江東部、云南東南部等地偏多5成至2倍；西藏西部、遼寧東南部、山東東北部等地部分地區(qū)偏多2倍以上；全國其余大部地區(qū)降水偏少或接近常年，華北大部、華中大部、華東大部、華南大部、新疆大部、內(nèi)蒙古大部等地偏少5～8成，華北東部、華東中部和西部、華南北部和中部、新疆中部和南部、內(nèi)蒙古西部和東南部等地偏少8成以上(國家氣候中心，2022)。

圖1 2022年9月全國降水量分布(單位：mm)Fig.1 Distribution of precipitation over China in September 2022 (unit: mm)

圖2 2022年9月全國降水量距平百分率分布(單位：%)Fig.2 Distribution of precipitation anomaly percentage over China in September 2022 (unit: %)

1.2 氣 溫

2022年9月，全國平均氣溫為17.9℃，較常年同期(16.9℃)偏高1.0℃，接近2021年9月平均氣溫(18.2℃;柳龍生和高拴柱，2021)，為1961年以來第二高(國家氣候中心，2022)?？臻g分布上(圖3)，全國除西南地區(qū)大部、華東地區(qū)東部及青海東部等地部分地區(qū)氣溫偏低外，其余大部地區(qū)氣溫偏高或接近常年同期，其中新疆大部、內(nèi)蒙古大部、華中南部等地偏高2～4℃，局部偏高4～6℃。

圖3 2022年9月全國平均氣溫距平分布(單位：℃)Fig.3 Distribution of temperature anomaly over China in September 2022 (unit: ℃)

2 環(huán)流特征和演變

2.1 環(huán)流特征

圖4為2022年9月北半球500 hPa平均位勢高度場和其距平場的水平分布，北半球環(huán)流形勢有以下主要特點。

圖4 2022年9月北半球500 hPa(a)平均位勢高度和(b)距平(單位：dagpm)Fig.4 (a) Monthly mean geopotential height and (b) anomalies at 500 hPa in the Northern Hemisphere in September 2022 (unit: dagpm)

2.1.1 極渦呈單極型分布

由月平均500 hPa位勢高度場及其距平場分布可見，北半球極渦呈單極型分布，極渦主體位于北極圈內(nèi)，中心強度低于540 dagpm(圖4a)，正距平達到4 dagpm(圖4b)，這表明極渦強度較常年同期偏弱，月內(nèi)冷空氣勢力偏弱。北半球中高緯西風帶呈多波型分布，其中除位于地中海附近高空槽對應顯著的負距平外，其他四個高空槽對應弱的正距平。歐亞大陸中高緯環(huán)流形勢較為平直，呈現(xiàn)弱的“兩槽一脊”的形勢，其中兩槽分別位于地中海附近和俄羅斯遠東地區(qū)至我國華北一帶，高壓脊位于中西伯利亞至中亞一帶。

2.1.2 副熱帶高壓位置偏北偏東

9月西太平洋副熱帶高壓(以下簡稱副高)呈帶狀分布，強度偏強，日本海東部至日本以東洋面對應有4～8 dagpm的正距平區(qū)，西脊點位于30°N，140°E 附近(圖4a)，較2020年、2021年以及多年氣候平均明顯偏北偏東(王海平和許映龍，2020；柳龍生和高拴柱，2021)。副高脊線較常年同期偏北，西伸脊點偏東，有利于臺風活動活躍，但不利于臺風登陸我國，因此，月內(nèi)臺風活動偏多，但登陸我國的臺風數(shù)量偏少。

2.2 環(huán)流演變與我國天氣

圖5給出了9月上、中、下旬歐亞地區(qū)500 hPa平均高度場環(huán)流形勢。上旬(圖5a)歐亞中高緯以緯向環(huán)流為主，呈弱的“兩槽一脊”型，兩槽分別位于歐洲西部和我國東北至華北一線，新疆以北地區(qū)為高壓脊所控制。上旬，強盛的呈帶狀分布的副高，在我國東部海域斷裂，旬內(nèi)活躍的臺風軒嵐諾處于大陸副高和海上副高之間的鞍型場中，在臺灣以東洋面回旋后，沿海上副高西側北上，影響我國臺灣島及華東沿海地區(qū)，造成浙江寧波和紹興、臺灣島中北部部分地區(qū)累計降水達200～350 mm，局地為400～461 mm。同時，受大陸副高主體的影響，我國南方發(fā)生持續(xù)性高溫天氣，區(qū)域高溫過程綜合強度達到特強，覆蓋國土面積143萬km2，影響人口達5.5億。影響范圍內(nèi)有229個站達到或者超過37℃，其中貴州沿河站達到40.3℃，高溫過程加劇了長江流域的氣象干旱。

圖5 2022年9月(a)上、(b)中、(c)下旬500 hPa平均位勢高度(單位：dagpm)Fig.5 Mean geopotential height (unit: dagpm) at 500 hPa averaged over (a) the first, (b) second and (c) last dekads in September 2022

中旬(圖5b)，隨著高緯度低渦發(fā)展東移，旬內(nèi)歐亞中高緯環(huán)流呈現(xiàn)“三槽一脊”的形勢，其中兩個較強的槽位于歐洲中部、新疆西部，我國遼東半島為一淺槽，咸海以北為一高壓脊區(qū)。伴隨低渦南壓，副高西脊點東退至140°E附近，旬內(nèi)臺風活動趨于活躍，臺風梅花登陸浙江舟山后，分別在上海、山東和遼寧登陸，給我國華東和東北地區(qū)的部分地區(qū)帶來大到暴雨，浙江局地出現(xiàn)特大暴雨。

下旬(圖5c)，中亞至歐洲東部一帶為“一槽一脊”，里海為高壓脊區(qū)，新疆西部為一淺槽，歐洲和東亞地區(qū)中高緯環(huán)流較為平直，旬內(nèi)影響我國暴雨天氣過程較少，但受貝加爾湖以北低渦影響，我國東北地區(qū)出現(xiàn)兩次冷空氣過程，分別在9月19—21日、9月23—24日。其中19—21日過程綜合強度達到強等級，影響區(qū)域主要在東北、內(nèi)蒙古等地，東北大部分地區(qū)、內(nèi)蒙古東部降溫幅度在10℃以上，其中吉林大部、黑龍江南部、內(nèi)蒙古東部部分地區(qū)降溫幅度達14℃以上。下旬，副高主體西伸，西脊點位于我國華南地區(qū)，旬內(nèi)初期生成的16號超強臺風奧鹿沿副高南側向西移動，進入我國南海海域，造成海南島、雷州半島等地累計降水量達100～250 mm。

3 主要降水過程

3.1 概 況

2022年9月全國平均降水較常年同期明顯偏少，主要的降水過程僅有4次(表1)，其中3次由熱帶氣旋活動導致，主要影響臺灣島、華東、東北和華南地區(qū)，影響范圍較為集中，其中12—16日由臺風梅花帶來的暴雨過程綜合強度達到中等強度，覆蓋國土面積19.9萬km2，影響人口1.2億。上海、吉林、山東、江蘇、浙江、遼寧等地出現(xiàn)強降雨，多地累計降水量超過100 mm，其中山東棲霞站累計降水量達到262.4 mm。月內(nèi)的降水過程有效緩解了華南地區(qū)的旱情。

表1 2022年9月主要降水和強對流過程Table 1 Main precipitation and convective weather processes in September 2022

3.2 9月7—8日強降水過程

9月7—8日期間，受東風波擾動和低層切變輻合的影響，我國華南地區(qū)出現(xiàn)了暴雨過程，廣東中西部、廣西、海南島中東部等地部分地區(qū)累計降雨量達50～150 mm(圖6)，廣東廣州和湛江、海南文昌和瓊海等局地達180～220 mm，此次強降水過程雖然持續(xù)時間較短，但是有效緩解了華南地區(qū)的高溫天氣和氣象干旱。

圖6 2022年9月7日08時至8日08時累計降水量Fig.6 Accumulated precipitation from 08：00 BT 7 to 08：00 BT 8 September 2022

從環(huán)流形勢上來看，此次降水過程前期，500 hPa副高強盛呈帶狀分布，在中南半島附近有東風波活躍(圖7)，東風波槽線向東北方向延伸至廣東東部，華南地區(qū)處于東風波槽后，容易出現(xiàn)強對流和暴雨天氣。此次降水過程低層925 hPa廣西至廣東北部一帶切變輻合維持發(fā)展(圖8方框處)，為暴雨的發(fā)生提供了有利的環(huán)境抬升條件。與此同時，華南地區(qū)整層大氣可降水量達到50 kg·m-2以上(圖8)，其中海南島、廣東西部部分地區(qū)超60 kg·m-2，提供了充足的水汽供應。

圖7 2022年9月(a)6日,(b)7日500 hPa風場(風羽)和高度場(等值線，單位：dagpm)Fig.7 Wind filed (wind barbs) and geopotential height (contour, unit: dagpm) at 500 hPa on (a) 6 and (b) 7 September 2022

圖8 2022年9月7日(a)14時，(b)20時，8日(c)02時，(d)08時925 hPa風場(風羽)和大氣整層可降水量(陰影)(方框為切變輻合區(qū))Fig.8 Wind filed (wind barb) at 925 hPa and precipitable water for entire atmospheric levels (shaded) at (a) 14:00 BT and (b) 20:00 BT 7, (c) 02:00 BT and (d) 08:00 BT 8 September 2022(box: convergence of shear)

4 熱帶氣旋活動

4.1 概 況

9月，西北太平洋及南海的臺風活動具有生成頻數(shù)偏多和強度偏強的特點，共有7個臺風生成(圖9)，生成個數(shù)較常年同期(5.0個)偏多2個；但僅有臺風梅花登陸我國，登陸臺風個數(shù)較常年同期(1.7 個)偏少0.7個；此外，臺風奧鹿西行進入南海，使我國華南沿海及南部海區(qū)出現(xiàn)明顯風雨天氣。月內(nèi)活躍的7個臺風中(表2)，4個極值強度達到了強臺風級及以上，分別是2212號梅花、2214號南瑪都、2216號奧鹿及2218號洛克。

圖9 2022年9月西北太平洋和南海熱帶氣旋路徑Fig.9 Tracks of tropical cyclones in western North Pacific and South China Sea in September 2022

表2 2022年9月西北太平洋和南海臺風生成簡表Table 2 Tropical cyclones active in western North Pacific and South China Sea in September 2022

4.2 臺風梅花成為登陸舟山最強臺風

今年第12號臺風梅花于9月8日上午在西北太平洋洋面生成，進入東海海域后長時間維持強臺風強度，14日20：30在我國浙江舟山普陀沿海登陸(強臺風級)，15日00:30在上海奉賢二次登陸(臺風級)，16日00時在山東青島嶗山區(qū)沿海三次登陸(熱帶風暴級)，12:40在遼寧省大連市金普新區(qū)再次登陸(熱帶風暴級)，之后逐漸減弱變性為溫帶氣旋，中央氣象臺16日20時對其停止編號。

“梅花”是今年登陸我國最強的臺風，其主要特點如下：

①登陸次數(shù)多。臺風梅花先后在我國沿海四次登陸，是1949年以來第三個四次登陸我國的臺風，之前兩個分別是1990年12號臺風Yancy(一次臺灣，三次福建)和2014年16號臺風鳳凰(兩次臺灣、一次浙江、一次上海)?！懊坊ā彼拇蔚顷懛謩e在不同省(直轄市)，是1949年以來首次?！懊坊ā边€是1949年以來最晚登陸山東、遼寧的臺風。

②登陸強度強。臺風梅花在浙江舟山普陀登陸的強度為強臺風級(14級，42 m·s-1)，是今年以來登陸我國的最強臺風；也是1949年以來9月在浙江登陸象山港以北的最強臺風，也是登陸舟山最強臺風；“梅花”在上海奉賢登陸的強度為臺風級(12級，35 m·s-1)，是1950年以來登陸上海的最強臺風。

③大風范圍廣，持續(xù)時間長。與冷空氣結合，臺風梅花帶來的大風影響范圍廣、強度大、持續(xù)時間長。浙江東部、上海、江蘇東部、山東半島、遼寧東部等地最大陣風有8～10級，上海沿海、浙江沿海及部分島礁12～15級，最大陣風出現(xiàn)在浙江舟山徐公島16級(53.6 m·s-1)。浙江東北部沿海海面12級以上大風累計時長達12 h。

4.3 臺風南瑪都登陸日本

今年第14號臺風南瑪都于9月14日02時在西北太平洋洋面生成，之后西行，強度逐漸增強，16日轉向西北方向移動，強度快速發(fā)展，16日02時至17日02時由臺風級(38 m·s-1，13級)快速增強到超強臺風級(58 m·s-1，17級)，24小時內(nèi)增強了20 m·s-1，達到臺風快速加強標準(24小時內(nèi)中心附近風力增加15 m·s-1)，超強臺風級別維持超過36 h。18日16:30前后“南瑪都”在日本九州島指宿市沿海登陸，登陸時中心附近最大風力有15級(48 m·s-1，強臺風級)，持續(xù)影響日本近兩日后，于20日早晨在日本本州島北部變性為溫帶氣旋，中央氣象臺于20日08時對其停止編號。受其影響，日本九州、四國等地累計降水達200 mm以上，局地達350 mm以上(圖10)?！澳犀敹肌睅淼膹婏L和風暴潮導致日本九州地區(qū)多地建筑倒塌，道路浸水。

圖10 2022年9月17日08時至20日08時累計降水量Fig.10 Accumulated precipitation from 08：00 BT 17 to 08：00 BT 20 September 2022

4.3 臺風奧鹿進入南海二次加強

今年第16號臺風奧鹿于9月23日14時在西北太平洋洋面生成后，穩(wěn)定向偏西方向移動，24日傍晚以后，在菲律賓呂宋島東部海面，“奧鹿”出現(xiàn)爆發(fā)性發(fā)展，25日02時發(fā)展為超強臺風級，當日05時達到其峰值強度，中心附近最大風力達17級以上(62 m·s-1)，隨后于25日20時前后在菲律賓呂宋島東部的奧羅拉省沿海登陸，登陸時中心附近最大風力達16級(55 m·s-1)。穿過呂宋島南部后，26日早晨“奧鹿”以臺風級強度移入南海，并于27日02時再度加強為超強臺風級，靠近越南近海減弱為強臺風級后，于28日04：30前后在越南廣南省峴港市沿海登陸，登陸時中心附近最大風力有14級(45 m·s-1)。登陸后“奧鹿”強度逐漸減弱，于28日20時在泰國境內(nèi)減弱為熱帶低壓，中央氣象臺對其停止編號。

“奧鹿”自生成后經(jīng)歷了兩次快速加強，一次發(fā)生在登陸呂宋島前，第二次發(fā)生在進入南海后，受其影響，華南沿海等地出現(xiàn)明顯風雨天氣，海南島部分地區(qū)及西沙群島局地出現(xiàn)大暴雨。進入南海后，有利于“奧鹿”快速加強的主要原因有：

①體型小，結構緊湊?！皧W鹿”體型小，其生成后七級風圈半徑不到200 km，加強為超強臺風后，七級風圈半徑不到300 km。此外，“奧鹿”環(huán)流結構緊湊，從衛(wèi)星微波成像可以清晰看到其底層核心區(qū)小，且眼壁清晰完整(圖11a)。對于臺風結構緊湊、個頭小的臺風，在合適的熱動力條件配合下，容易出現(xiàn)強度的快速增強。

圖11 臺風奧鹿2022年9月(a)27日08:52的GMI衛(wèi)星微波監(jiān)測圖像，(b)26日海表溫度Fig.11 (a) GMI microwave image of Typhoon Noru at 08:52 BT 27 September, and(b) sea surface temperature on 26 September 2022

②南海中部海域海溫偏高。南海中部海域海表溫度達到30℃及以上(圖11b)，較常年同期偏高1.5～1.8℃(圖略)，為臺風強度發(fā)展提供了良好的下墊面條件。

③“奧鹿”進入南?？焖僭鰪姲l(fā)生在26日夜間至27日凌晨，從26日20時200 hPa風場(圖12)可以看到“奧鹿”北側與副高之間存在一反氣旋式環(huán)流，26日20時該反氣旋西側的偏南風與副高北側的西風急流相連，使得“奧鹿”北側高層出流增強。與此同時，26—27日“奧鹿”南側熱帶東風急流持續(xù)維持，由于高層流出條件較好，“奧鹿”上空的高層輻散得以維持發(fā)展，有利于其快速增強。

圖12 2022年9月(a)26日20時和(b)27日02時150 hPa風場(風羽)和500 hPa位勢高度場(等值線，單位：dagpm)Fig.12 150 hPa wind (barb) and geopotential height (contour, unit: dagpm) at 500 hPa at (a) 20:00 BT 26 and (b) 02:00 BT 27 September 2022

5 其他災害天氣

5.1 南方出現(xiàn)區(qū)域性高溫天氣

9月，全國共有10個國家氣象站出現(xiàn)極端高溫事件，分別是福建崇武(35.5℃)、廣西桂林(38.5℃)、貴州劍河(37.9℃)、貴州黎平(36.4℃)、湖北安陸(38.6℃)、湖北應城(38.1℃)、湖北孝感(38.3℃)、湖南芷江(38.8℃)、新疆烏蘭烏蘇(39.7℃)、云南江城(34.9℃)。月內(nèi)，我國南方地區(qū)出現(xiàn)了3次區(qū)域性高溫過程，分別是9月5—13日、16—20日、9月27日至10月4日。其中9月5—13日的區(qū)域高溫過程綜合強度達到特強，覆蓋國土面積143萬km2，影響人口達5.5億。影響范圍內(nèi)有229個站達到或者超過37℃，其中貴州沿河站達到40.3℃。持續(xù)的高溫過程加劇了長江流域的氣象干旱，增加了當?shù)氐墓╇妷毫?，對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成了一定的負面影響(國家氣候中心，2022)。

5.2 長江流域干旱維持或發(fā)展

受降水少、氣溫高影響，今年夏季長江流域發(fā)生嚴重夏伏旱。8月25日以后，長江流域西部及北部地區(qū)出現(xiàn)明顯降雨，氣象干旱不同程度緩和，其中四川東部、陜西南部氣象干旱緩解較為明顯。進入9月，長江中下游地區(qū)仍持續(xù)少雨，大部地區(qū)氣象干旱持續(xù)，遭受夏秋連旱。截至9月30日氣象干旱監(jiān)測顯示，長江流域中下游地區(qū)大部仍存在中度及以上等級氣象干旱，其中浙江西南部、安徽南部、湖北東部、湖南中部至南部、江西大部、福建西部和東北部等地有特旱(國家氣候中心，2022)。

致謝:感謝國家氣象中心向欣、孫賀提供的降水量、降水距平和溫度距平資料。