【地理探究】21人遇难的白银山地马拉松赛背后的强对流天气问题,附2021年高考地理要考的国内外十大天气气候事件!!!

发布于 2021-05-25 13:47 ,所属分类:初高中地理学习资料

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5月22日上午,第四届黄河石林山地马拉松百公里越野赛在黄河石林景区举行。当天中午1时左右,百公里越野赛高海拔赛段20公里—31公里处受突变极端天气影响,局地出现冰雹、冻雨、大风灾害性天气,气温骤降,参赛人员出现身体不适、失温等情况,部分参赛人员失联。

截至23日早上8点,21名参赛人员遇难。

背后凶手


造成此次重大灾害的罪魁祸首就是——强对流天气。


什么是强对流天气

强对流是强烈的垂直运动。

强对流天气是指发生在对流云系或单体对流云块中的中小尺度的天气系统。

什么是对流性天气(系统)?


强对流天气是指发生突然、演变剧烈、破坏力极强的对流性灾害天气。在暖季(夏半年),当大气层结(大气中温度、湿度等气象要素的垂直分布)处于不稳定状态、空中有充沛水汽、并有足够对流冲击力的条件下,大气中对流运动得到强劲发展,形成“(强)对流性”天气。


它们的常表现为伴随雷暴现象的8级以上对流性大风、每小时大于20毫米的短时强降水或冰雹(通称“雹子”。由空中落下的冰块,呈球形或不规则形状,多在晚春和夏季的午后伴同雷阵雨出现,给农作物带来很大危害。注意“冰雹”与“霰”不同——霰音同线,或称“雪子”,是下雪前或下雪时出现的白色不透明的小冰粒,常呈球形或圆锥形)、龙卷风及飑线等。


这些天气系统不仅尺度小、生命周期短,而且气象要素(特别是气压差)水平梯度很大,天气现象剧烈,具有很大的破坏力,但由于其“来得急,变化快”,使得强对流成为最难预报的天气类型,成为一种灾害性天气(系统)。

强对流天气的特点

一是持续时间短,生命史为数小时,较短的仅有几分钟。

二是局地性强,影响范围一般在几公里至几十公里。

三是要素变化强,如在短时间内会出现风力突然增大、降水增强、气温变化明显等情况。


强对流天气的成因

强对流其实是空气强烈的垂直运动而导致出的天气现象。最典型的就是夏季午后的强对流天气。

主要影响因素有:

1、大气结构不稳定(上冷下热)

2、有丰富的水汽

3、足够的抬升作用(地形抬升、热力抬升、天气系统抬升)

4、水平方向的风随海拔变化


强对流天气的类型


龙卷风


龙卷风是一种强烈的、小范围的空气涡旋,是由雷暴云底伸展至地面的漏斗状云(龙卷)产生的强烈的旋风,其风力可达12级以上。


龙卷是一种少见的风力极强而范围不大的(突发性)涡旋云柱,形状像一个从积雨云底部垂下的大漏斗(象鼻),破坏力极大。龙卷伸展到地面时,引起的强烈旋风,称为“龙卷风”。据气象学定义,龙卷风是一种少见的局地性、小尺度、突发性的强对流天气。


龙卷有时悬挂在空中,有时伸延到地面。根据龙卷风发生地域,大致可分为三大类:在海上发生的龙卷风称为“水龙卷”;在陆上出现的龙卷风称为“陆龙卷”;还有一种“火龙卷”(由山林大火或火山喷发的水蒸气或烟气产生)。由于龙卷风的发生与强烈雷暴的出现密切相关,所以常见的龙卷风一般在温暖季节(午后)出现。


龙卷风的成因,至今仍然是一个“迷”。通常情况下,人们认为龙卷风是一种强烈旋转的小涡旋,生成在很强的热力不稳定性大气中。一种说法认为龙卷风生成与积雨云中强烈升降气流有关,另一种说法则认为龙卷形成在两条飑线的交点上。


龙卷风的中心气压极低,一般比同高度四周低几十百帕,而强龙卷中心附近的地面气压可降至400hPa(极端情况可达200hPa)。换言之,龙卷中心气压很低,气压梯度力极大,引发出强大风速和上升速度。


由于湿热气团强烈抬升,产生了携带正电荷的云团,一旦正电荷在云团局部大量积聚,吸引携带负电荷的地面大气急速上升,在地面就形成小范围的超强低气压,带动汇聚的气流高速旋转(即中心气压急剧降低,造成了水汽迅速凝结),形成漏斗状云柱(龙卷风)。


龙卷风易在两条飑(音同标)线的交点上生成。飑线,经常出现在夏季强冷空气的最“前哨”天气系统(详情可见下一模块)。飑线轨迹线两侧的风向和风速都有很大差异,出现了绕垂直轴旋转的涡旋,由此逐渐发展形成龙卷风。


龙卷中心附近有下沉气流,自中心向外是强盛的上升气流,组成漏斗状云体,其外围被水或尘土所包围。漏斗状云体轴一般是垂直的,当有垂直风切变时,也可能倾斜或折曲。龙卷通常单个出现,也有时成对出现。而成对龙卷的旋转方向往往相反,一个是气旋式,另一个是反气旋式。


从世界范围看,龙卷风主要发生在中纬度(大致为20°—50°)地区。其中美国是发生龙卷风最多的国家,平均每年出现500次左右,澳大利亚、日本次之。中国龙卷风时有出现,主要发生在东部平原(华南、华东)地区,春、夏(4—8月)两季则是龙卷风的多发季节。


如果龙卷风的爆炸作用(内外强烈的气压差,导致事物发生“爆炸”)、吸力作用(内部超低气压,可低至200到400百帕,形成巨大吸泵)和巨大风力(形同台风或飓风风力)共同施展威力,那么它们所产生的破坏和损失将是极端严重的,能摧毁建筑物并能将千万吨重物卷入空中,造成人员伤亡、财产损失。


龙卷风受到人们高度的原因,除了成因、破坏力等,还有就是至今难以准确预测。因为,龙卷风的发生范围都很小(一般直径不超过一千米),寿命又很短促(一般不超过一小时),这给科学研究和预报带来了很大的困难。


不过,龙卷风(与雷暴天气密切相关)到来之前,只要留心观察,总会出现一些值得注意的天气现象和特征的。比如,龙卷生成前大气很不稳定,常伴有云系对流旺盛(黑色低云,积雨云密布成“云砧”,还有电闪雷鸣等),气压明显降低,云的底部骚动特别厉害等等。



冰雹


冰雹是由于冰晶或雨滴在对流的积雨云中几上几下翻滚凝聚而降落的固体降水。


冰雹是一种固态降水物

系圆球形或圆锥形的冰块

由透明层和不透明层相间组成

直径一般为5 ~50毫米

最大的可达10厘米以上

形成的原因

冰雹和雨、雪一样都是从云里掉下来的

不过下冰雹的云是一种发展十分强盛的积雨云

而且只有发展特别旺盛的积雨云才可能降冰雹

冰雹云是由水滴、冰晶和雪花组成的

一般为三层

最下面一层温度在0℃以上

由水滴组成;

中间温度为0℃至-20℃

由过冷却水滴、冰晶和雪花组成

最上面一层温度在-20℃以下

基本上由冰晶和雪花组成

在冰雹云中气流是很强盛的

通常在云的前进方向

有一股十分强大的上升气流

从云底进入又从云的上部流出

还有一股下沉气流从云后方中层流入

从云底流出

强烈的上升气流不仅给雹云输送了充分的水汽

并且支撑冰雹粒子停留在云中

使它长到相当大才降落下来

在冰雹云中冰雹又是怎样长成的呢?

雹核A在上升气流携带下进入生长区后

长成一层透明的冰层

收到气流的影响不断的上升和落下

冰雹就一层透明一层不透明地增长

最后

当上升气流支撑不住冰雹时

它就从云中落下来

成为我们所看到的冰雹

冰雹形成一般要具有以下几个条件

①大气中必须有相当厚的不稳定层存在。

②积雨云必须发展到能使个别大水滴冻结的高度(一般认为温度达-12~-16℃)。

③要有强的风切变。谭老师地理工作室综合整理

④云的垂直厚度不能小于6~8千米。

⑤积雨云内含水量丰富。

⑥云内应有倾斜的、强烈而不均匀的上升气流,一般在10~20米/秒以上。


冰雹的危害

冰雹虽然持续时间不长

但是来势猛、强度大

会造成局部地区损失严重


雷暴


当大气中的层结处于不稳定时容易产生强烈的对流,云与云、云与地面之间电位差达到一定程度后就要发生放电,有时雷声隆隆、耀眼的闪电划破天空,常伴有大风、阵性降雨或冰雹。


雷暴是由积雨云(积状云的一种,厚度大,上升气流强,云中湍流十分强烈。积雨云——空气对流而使水汽凝结成云,呈块状或花椰菜状,轮廓分明)强烈发展而出现闪电、雷鸣和强阵雨的局地风暴(注,我们常把能够达到雷暴强度的积雨云称为“雷暴云”)。雷暴形成三要素:大量的不稳定能量(暖湿不稳定空气),充足的水汽,足够的冲击力(上升运动)。


一般在雷暴来临前,风力较弱,大地散发出令人难受的闷热。当然,在闷热寂静中,虽有不祥之感,但更多人想的是“让暴风雨来得更猛烈些吧”!雷暴发生时,没有降水的闪电雷鸣现象,称干雷暴。雷暴过境时,气象要素和天气现象会发生剧烈变化:


如气压(地面气压先降后升,下降冷空气堆积形成冷高压)、气温(降水带下来大量冷空气,地面气温骤降)、风(随着下降气流和雷暴高压的出现,风速立即增大并有明显的阵性,风向急剧改变)、降水(强的阵性降水,降水最强区域在下降气流中心的下方,时间较短,但时有冰雹)等都有所表现。强烈的雷暴甚至带来冰雹、龙卷等严重灾害。


一个雷暴往往是由数个雷暴单体所组成(每个雷暴单体平均直径约8千米),在各个雷暴单体之间,虽然也常常充满着云,但这些云中的对流运动并不强烈,同雷暴云(积雨云)有所区别。一次雷暴过程,往往是由数个雷暴单体(每个雷暴单体的平均直径约为8千米)构成。其中雷暴的大致发展阶段如下:

积云阶段(积云开始形成,大气中不稳定能量逐渐释放转化为空气上升运动,即云中贯穿上升气流)、成熟阶段(云中出现降水以及降水拖曳的下沉气流,闪电、雷鸣、暴雨、冰雹等现象显现)和消散阶段(积雨云向水平方向扩展,趋向于消散,转变为密卷云、高积云、层积云等,上升气流范围缩小、强度减弱,即云中为下沉气流)。


雷暴活动的地理分布与纬度、地形和下垫面(地表)性质等因素有关。一般来说,低纬多于中纬,中纬多高纬(低纬终年高温、多雨,空气处于暖湿不稳定状态,容易形成雷暴。中纬夏半年,近地层大气增温、增湿,大气层结不稳定度增大,同时经常有天气系统活动)。


同纬度而言,山地(受山地阻挡,雷暴常沿山脉移动,如果山地不高,强雷暴可越山而过)多于平原(当暖湿而又不稳定的空气沿山坡爬升时,迎风坡地区常常形成雷暴。坡度越大,垂直于山的风速差异越大,雷暴发展越强烈),内陆多于沿海(江河湖海地区,由于热力作用——类似海陆风,白天因水面温度较低,常有下降气流存在,致使雷暴强度减弱甚至消失。夜间,水面温度较高,气层反而不稳定,有利于上升气流的发展,雷暴经过则会增强)。


雷暴移动的季节变化很大。一般情况是,随着气温升高和湿度增大而增多,所以雷暴暖季(夏半年)多而冷季(冬半年)少。一年中雷暴出现最多的是夏季,春秋次之,冬季除暖湿地区外,极少出现。以我国为例,雷暴主要发生在4月至9月的午后(午后雷阵雨),而11月至次年2月几乎无雷暴天气。但是这不代表冬季没有雷电,隆冬季节会有异常的“雷打雪”(降雪同时伴有雷电天气)现象。


雷雨大风


雷雨大风指在出现雷、雨天气现象时,风力达到或超过8级的天气现象。


短时间强降水

短时强降水指短时间内集中出现降水量很大的天气现象。


飑线


飑线是一种强对流天气,气象学上指风向突然改变,风速急剧增大的天气现象。具体来说,飑线是带状雷暴群(即排列成带状的雷暴群)所构成的风向、风速突变的狭窄(范围小)的强对流天气带。飑线与其他对流天气一致,水平范围很小,其宽度、长度及维持时间都较短。

飑线来源于不稳定的大气环境(上下气层之间的风向风速差异较大,即存在较强的垂直风切变对于飑线的形成和维持至关重要),并受地形(山区存在大摩擦和阻挡作用的不利因素,强的飑线更容易在大平原地区发生)影响。


一般认为,飑是由于积雨云强烈发展而造成的。积雨云发展强盛时,它的后部(以云的前进方向一侧定为前部)就产生降水。由于降水物的拖曳,就产生和前部的上升气流同样强烈的下沉气流。这种下沉气流把高空冷空气带到云下,加上雨滴落到云下后,吸收空气中的热量使其本身蒸发,也使云下空气变冷,形成一个相对湿度较大的冷空气堆(即“冷堆”)。由于冷空气密度大,比较重,所以就在云下形成一个(冷)高气压区(雷暴高压)。


高压区的空气向低压区强烈辐散,以及高空动量(高空存在大风速区,风速极快)的下传,这样就产生了大风。当这个具有强烈辐散的、相对湿度大的、冷性雷暴高压移动到其前方(原为气压较低、相对湿度较小、风力较弱的暖空气所占区域)时,就容易发生飑的现象(带状分布,即风暴带,宽度小于1千米),并会有规律地移动。这条风暴带的上空就是一条积雨云带,而积雨云带下面的冷空气堆和其前方的暖空气之间的交界线叫做“飑线”。


由于大部分飑线与锋面活动有关(即飑线处于雷暴云下沉冷空气的前缘),空间结构和冷锋酷似(飑线称为“伪冷锋”、“阵风锋”,或是“飑锋”)。除了类似之外,飑线与冷锋也有很大差异,二者的主要区别在于:二者形成的尺度(冷锋的时空尺度大,故飑线强度有明显的日变化)和动力(冷锋的动力是气团之间气压梯度,阵风锋的动力是雷暴的下沉气流。故飑线的移速一般比冷锋要快)和天气现象(飑线天气剧烈得多)等。


飑线在美国西部大草原一带出现最频繁,它发生以后常常向东移动。在阿根廷、俄罗斯西南部(东欧)、中欧、印度西北部等地常有强烈飑线出现。非洲西部也有激烈的飑线(主要是向西移动)。中国春夏两季,在华北、华东、西北、华南等地所发生的飑线(多数发生在地面冷锋的前部暖气团中,或是在低压槽的附近),强烈的可带来冰雹、大风甚至龙卷风天气。

中国长江流域以北的广大地区——内蒙古、河北、山西、河南、山东、安徽、江苏和沿海等地,每年都飑线出现。这些地区的夏半年里,当陆地受热产生低压,相应地高空有西北气流或偏西气流与之配合时,就容易产生飑线天气。


其中,当低压中心在蒙古时,我国东北、华北处在低压槽的前部,槽前产生的飑线,多见于内蒙古、河北和山东一带,尤以盛夏季节出现最多。当低压中心在四川一带,低压槽向北伸至黄河河套地区、向东伸到长江口一带时,东北方又有冷空气的伸入,这就容易造成准河以南的江苏、浙江、江西一带飑线天气的发生, 尤多见于春季。


飑线前部的阵风有时非常猛烈。当相互靠近的一些雷暴气流同时下沉时,可造成极端强烈的阵风。飑线过境时,风向突变、风速急增、气压骤升、气温剧降,同时可能伴有雷暴(暴雨)、冰雹、龙卷等天气现象。但是,飑线出现前天气却较好,降水且多在飑(锋)线后。


如何应对强对流天气


  受全球气候变暖影响,暴雨、雷电、大风、冰雹、浓雾、霜冻等灾害性天气特别是自然灾害呈频发态势,造成了人员和财产损失。那么,我们该如何应对灾害性天气和自然灾难呢?我们从民防等部门,了解了一些应对灾害性天气和自然灾难的紧急避难措施。


如何应对冰雹袭击


突然遇到冰雹的袭击,一定要保持镇静,迅速采取躲避的措施。如:跑进防空洞里,进入岩洞中,躲避在突出的岩石下,粗壮的大树下也可以暂时躲避。如果附近什么也没有,应该采取户外安全避险姿势,即:半蹲在地,双手抱头,全力保护头部、胸与腹部不受到袭击。如果随身携带有包、文件夹,可以临时放在头顶,使危害减少到最低。实在没有物品时,可以把鞋脱下来,或者捡地上的大石头放在头上,也能起到缓冲的效果。


如何应对特大暴雨


暴雨,尤其是大范围大暴雨或者特大暴雨,往往会在很短时间内造成城市内涝,使居民的生命财产遭受损失,对城市交通也会带来重大影响。


应对措施:


预防居民住房发生内涝,可找到身边的能使用的材料,在家门口放置挡水板或者堆砌土坎;

室外积水漫入室内时,应立即切断电源,防止积水带电伤人;

在户外积水中行走时,要注意观察,最好贴近建筑物行走,防止掉入地坑、井口等;

驾车时应尽量躲避比较深的积水区。


如何应对雷雨天气

雷雨天气常常会产生强烈的放电现象,不论是人员还是建筑物或其他设备遭受雷击,常常会造成人员伤亡和经济损失。


应对措施:

注意关闭门窗,室内人员应远离门窗、水管、煤气管等金属物体,防止球行闪电穿堂入室;

及时关闭家用电器,断开电源插头,防止雷电从电源线入侵;

在室外时,应避免在空旷的野外停留,若无处躲避时,应尽量在低洼处躲避,或者立即下蹲,降低身体的高度;

远离孤立的大树、高塔、电线杆、广告牌等,且勿拨打手机;

立即停止室外游泳等水上活动;

如果多人共处室外时,相互之间切记不要靠紧,以防被雷电击中后电流互相传导;

对被雷电击中的人员,应立即采取心肺复苏法抢救。


如何应对大风天气


大风,同城是指很强劲的风,现在气象学中专指近地面层风力达8级(平均风速17.2-20.7米/秒)或以上的风。在中国天气预报业务中则规定,风级6级(平均风速为10.8-13.8米/秒)或以上的风为大风。大风会毁坏地面设施和建筑物等,是一种灾害性天气。


应对措施:

大风天气,在施工工地附近行走时应尽量远离工地并快速通过,也不要在高大建筑物、广告牌或大树的下方停留;

及时加固易被风吹动的搭建物,妥善安置易受大风损坏的室外物品;

车辆驾驶员应减速慢行;

立即停止高空、水上等户外作业;

立即停止露天集体活动,并疏散人员;

不要将车辆停在高楼、大树下方,以免玻璃、树枝等吹落造成车体损伤;

人和小孩切勿在大风天气外出。


如何应对洪灾

洪水是指由于暴雨或者水库溃坝等引起江河水量迅猛增加及水位急剧上涨的自然现象。


应对措施:

在遭受洪水袭击时,不要惊慌,沉着冷静,并以最快速度安全转移,安全转移时要先人员后财产,先老幼病残人员后其他人员,切不可有侥幸心理;

被洪水围困后,有通讯条件的,可利用通讯工具寻求救援,无通讯工具的想办法向外界发出求救信号,同时可以寻找体积较大的漂浮物等采取自救措施;

当住宅遭受洪水围困时,应迅速安排家人向房顶转移,并想办法发出求救信号;

洪水过后往往伴随疫情发生,应注意做好防疫工作。


12月31日,在中国气象局新闻发布会上,2020年国内外十大天气气候事件评选结果揭晓。“长江中下游等地梅雨期及梅雨量均为历史之最”等获评国内十大天气气候事件;“厄尔尼诺与拉尼娜前赴后继 加剧气候异常不确定性”等获评国外十大天气气候事件。



2020年中国十大天气气候事件


1.长江中下游等地梅雨期及梅雨量均为历史之最

2.半个月内3个台风接连影响东北历史罕见

3.历史首次出现7月“空台”

4.今年夏季我国降水多汛情重

5.初冬寒潮暴雪天气袭击东北致部分地区受灾

6.2020年强对流天气发生早频次高极端性强

7.2020年全国霾天气继续减少

8.华南高温少雨导致气象干旱持续发展

9.8月中旬四川盆地暴雨频繁致部分地区受灾

10.2020年我国气候条件利于植被长势继续向好



2020年国外十大天气气候事件

1.厄尔尼诺与拉尼娜前赴后继 加剧气候异常不确定性

2.新冠疫情使全球碳排放减少 但气候变暖脚步未止

3.东非多国强降雨引发洪涝灾害

4.日本七月遭遇“暴力梅雨”

5.孟加拉湾特强气旋风暴“安攀”袭击印孟两国

6.北大西洋编号热带气旋数量创新高

7.印度雷暴天气致伤亡惨重

8.高温多雨导致蝗灾蔓延非亚 影响多国粮食安全

9.美国西部极端高温造成山火多发 过火面积史无前例

10.北极出现38℃极端高温 海冰范围历史第二小

2020年国内外十大天气气候事件评选活动由中国气象局主办,国家气候中心承办,国家气象中心、国家卫星气象中心、公共气象服务中心、气象宣传与科普中心、中国气象报社等单位参与。

国内十大入选事件的投票结果基本反映了2020年我国天气气候的主要特点:一是暴雨日数多,极端性强,汛期雨区重叠度高。如夏季我国降水多汛情重、8月中旬四川盆地暴雨频繁致部分地区受灾。二是高温日数多,多地出现阶段性气象干旱。如华南高温少雨导致气象干旱持续发展。三是强对流天气发生早频次高极端性强。3月至9月中旬,全国共发生区域性强对流天气过程56次。四是台风生成和登陆个数均偏少,历史首次出现7月“空台”,但有3个台风接连影响东北历史罕见。此外,“2020年我国气候条件利于植被长势继续向好”等事件入选。

国外十大入选事件包括了“新冠疫情使全球碳排放减少 但气候变暖脚步未止”“日本七月遭遇‘暴力梅雨’”“北大西洋编号热带气旋数量创新高”“美国西部极端高温造成山火多发 过火面积史无前例”等。



2020年国内外十大天气气候事件


2020年中国十大天气气候事件



1. 长江中下游等地梅雨期及梅雨量均为历史之最

2020年我国长江中下游等南方地区梅雨入梅时间早,出梅时间晚,梅雨期持续时间长,梅雨量大,极端降水事件频发。梅雨期雨量达759.2毫米,较常年偏多1.2倍,为1961年以来最多;安徽、湖北、江西等地46县市日降水量达极端事件标准,其中安徽金寨(309.5毫米)、江西新建(220毫米)等4地日降水量突破历史记录。梅雨季持续时间达62天,较常年偏长22天,与2015年并列为1961年以来历史最长;安徽合肥(21天)、江西安义(25天)等10站连续降水日数突破历史记录。受持续强降雨影响,安徽歙县高考时间延迟;7月8日,新安江水库历史上第一次九孔全开泄洪,洪水喷涌而出,半小时流量就和西湖的储水量相当。

梅雨季降水量历年变化(1961-2020年)(黄色柱状代表2020年)


2. 半个月内3个台风接连影响东北历史罕见

8月下旬至9月上旬,半个月内第8号台风“巴威”、第9号台风“美莎克”和第10号台风“海神”接连北上影响东北地区,为1949年以来首次出现。台风给东北大部带来超过100毫米的降水,中东部超过200毫米,吉林梅河口达到556.8毫米。由于强降雨落区重复,重叠效应明显,致使部分河流和水库超警戒水位,部分农田出现内涝和土壤过湿加重;吉林、黑龙江等地最大阵风达11级,局地瞬时风力超过12级,大风造成部分作物倒伏,对玉米、水稻、大豆等作物灌浆乳熟产生不利影响,谭老师地理工作室综合整理还导致设施大棚损毁和瓜果蔬菜受损。受台风影响,多地的航班和火车取消、海上客运停航,市内道路积水严重,多所中小学及幼儿园停课,群众生产生活受到一定影响。

台风“巴威”“美莎克”“海神”全路径图

“巴威”给吉林带来强风暴雨

3. 历史首次出现7月“空台”

今年7月,南海和西太平洋地区无台风生成和登陆,为1949年以来首次出现。从常年来看,7月属于台风活跃期,而今年7月台风缺席的主要“幕后黑手”是异常偏强的副热带高压。随着2019年秋季厄尔尼诺事件的发生,西太平洋副热带高压异常偏强、面积偏大,对流活动受到抑制,缺乏台风生成的必要条件;同时,由于副热带高压异常导致其南侧广阔西太平洋和南海海域为强劲的偏东风所控制,季风槽难以在西太平洋和南海形成,因此,南海及菲律宾以东热带洋面对流云团活动也较常年同期偏弱,不利于台风生成。7月“空台”也导致了我国夏季高温日数偏多,华南地区干旱较重。

1990-2020年7月台风生成个数历年变化

4.今年夏季我国降水多汛情重

今年夏季(6-8月),全国平均降雨量较常年同期偏多14.7%,为1961年以来历史同期第2多,仅次于1998年。全国各大流域中,长江流域和黄河流域降水量均为1961年以来最多,淮河和太湖流域为历史第2多。受黄河上游洪峰影响,6月25日起,小浪底水利枢纽大坝开闸泄洪;大范围持续性强降水也造成鄱阳湖、洞庭湖和太湖等主要江河湖库普遍超过警戒水位,7月14日鄱阳湖主体及附近水域面积较历史同期平均值偏大2.5成,为近10年最大;8月20日,长江三峡水库入库洪峰流量达75000立方米/秒,为建库以来最大洪水。强降水导致安徽、江西等地灾害较重,但因灾死亡、失踪人数和倒塌房屋数量较近5年同期均值明显下降。

6月29日,黄河小浪底大坝开闸泄洪

7月14日鄱阳湖主体及附近水域水体变化卫星监测图(红色为较7月8日增加部分,黄色为减少部分)

5.初冬寒潮暴雪天气袭击东北致部分地区受灾

11月17-23日,东北地区出现强雨雪天气过程,过程最大降温幅度超过8℃,局地超过14℃,吉林、辽宁共9县市日降温幅度突破历史极值,多地开启“速冻”模式。同期,东北中南部及内蒙古东南部累计降水量有25~50毫米,部分地区超过50 毫米。19日,辽宁宽甸、桓仁日降雪量分别为当地11月最大日降雪量的2.7倍和1.2倍,其中宽甸达81.7毫米,超过了当地年降雪量(81.0毫米)。内蒙古、黑龙江、吉林多地出现积雪,其中黑龙江东南部局地积雪深度达25~30厘米,吉林长岭、黑龙江密山达38厘米。东北三省及内蒙古部分地区遭受雪灾和低温冷冻灾害,多条公路封闭,铁路大面积停运,机场大量航班取消或延误,中小学、幼儿园停课,多条供电线路停运,部分城市供热系统中断,人们日常生活等受到较大影响。

11月17-23日全国过程最大降温分布图

11月19日,长春城区树木被冰雪压断

6. 2020年强对流天气发生早频次高极端性强

2020年我国强对流活动发生时间早、对流频次高、南北方差异大、局地极端性强。首次大范围强对流过程发生时间较常年偏早近1个月。3月至9月中旬,全国共发生区域性强对流天气过程56次,明显多于往年同期(近五年平均47次)。汛期,北方地区雷暴大风、冰雹等强对流灾害天气频发,南方地区则以连续而集中的短时强降水天气为主。山东等地5月风雹过程次数、范围、强度为近十年之最;6月3-11日,谭老师地理工作室综合整理黑龙江、吉林等地连续出现雷暴大风或冰雹天气,黑龙江安达市瞬间风力达12级;6月下旬,甘肃平凉、河北等地出现极端强冰雹天气;四川雅安地区8月10日夜间连续8个小时的雨强均超50毫米,12小时累计降水超过400毫米(最大达542毫米);内蒙古、江苏、湖北等地记录到10次EF1-EF2级龙卷(风速达38.3-60.3米/秒)。

甘肃平凉遍地冰雹

山东枣庄遭遇强对流天气,农作物出现倒伏

7.2020年全国霾天气继续减少

近10年来全国霾天气持续减少,2020年(截至12月28日)全国霾日数为24天,较近10年平均偏少15.7天,较2019年减少1.6天,较2017年减少3.4天,较2013年减少22.8天。但在不利气象条件下,霾天气过程仍有发生,2020年全国霾天气过程为7次,与2019年持平,较近10年平均偏少3.2次,较2013年减少8次。

2010-2020年全国平均霾日数历年变化图

8.华南高温少雨导致气象干旱持续发展

2020年夏季,全国平均高温日数11.5天,较常年同期偏多2.3天,其中华南地区为1961年以来历史同期第二多。同时,华南大部降水量也较常年同期偏少。温高雨少导致华南出现不同程度气象干旱。7月27日监测显示,华南南部和东部、江南南部等地有中到重度气象干旱,其中广东西部和东部、广西南部、福建南部为特旱。干旱对华南部分地区晚稻、橡胶、甘蔗、花生、蔬菜等作物生长发育产生不利影响,广西梧州、防城港、贵港、玉林、崇左出现人员饮水困难,部分水库水位降低,其中广西岑溪水库蓄水较去年同期偏少37%。9月中旬出现有效降水,干旱缓解。但10月下旬开始,华南气象干旱再度发展,目前,广东中南部和广西中部仍然存在中度气象干旱,秋冬连旱对华南地区作物产生不利影响。

2020年夏季全国高温日数距平分布图

7月18日,干涸的广西陆川县响水水库

9.8月中旬四川盆地暴雨频繁致部分地区受灾

8月中旬,四川盆地出现强降雨过程,芦山、绵竹、什邡等5站日降水量突破当地历史极值。17-18日,四川乐山遭遇持续暴雨袭击,加之三江(岷江、大渡河、青衣江)上游的成都、眉山、雅安等地同时出现强降雨,在乐山市中区流域形成特大洪峰,18日洪水淹至乐山大佛脚趾,为新中国成立以来首次。强降水过程造成四川多地出现内涝和山体滑坡,多处景区临时封闭、机场铁路延误晚点、部分路段高速关闭,还导致四川、重庆等地20余条河流发生超警以上洪水,其中沱江上游干流及岷江、嘉陵江等发生超保证洪水。

8月11-20日全国降水量分布图


10.2020年我国气候条件利于植被长势继续向好

2020年5-9月,我国中东部大部地区降水偏多、气温偏高,气候条件有利于植被生长,生长季(5-9月)我国平均植被指数NDVI为0.4609,较近20年(2000-2019年)同期平均(0.4395)偏高4.9%,为2000年以来历史同期第2高值,仅低于2018年。植被指数越高表明植被长势越好,2020年生长季我国植被长势偏好,同时也反映出近20年我国植被长势为持续向好的态势。与近20年同期平均值相比,全国大部地区生长季植被指数偏高,西北地区东部、华北大部、西南地区东部以及内蒙古中东部、吉林西部、黑龙江西南部等地偏高明显。其中,北京、河北、山东、陕西、浙江、上海等省(市)的平均植被指数均为2000年以来历史同期最高。

2020年5-9月中国平均植被指数历年变化

2020年8月全国植被指数分布图



2020年国外十大天气气候事件


1.厄尔尼诺与拉尼娜前赴后继 加剧气候异常不确定性

根据厄尔尼诺/拉尼娜事件的国家判识标准,9月以来,赤道中东太平洋大部海表温度持续较常年同期偏低。11月,赤道东太平洋海温负距平中心值低于-2.5℃,海温监测关键区Niño3.4区的海温指数为-1.33℃,最近3个月(9~11月)指数滑动平均值为-1.23℃,拉尼娜状态持续。预计,此状态在2020年12月达到峰值并形成一次中等强度的拉尼娜事件。而在2019/2020年冬季,赤道中东太平洋海温异常偏高,形成了一次弱的厄尔尼诺事件。两种海温异常现象在一年内完成转换,加大了对全球气候异常影响的不确定性。

2019/2020年冬季(上)和2020年秋季(下)海表温度距平分布图显示:2019/2020年冬季赤道中东太平洋海表温度异常偏高;2020年秋季赤道中东太平洋海表温度异常偏低(图中棕色方框为Niño3.4区,是厄尔尼诺/拉尼娜事件监测的关键海区)

2.新冠疫情使全球碳排放减少 但气候变暖脚步未止

世界气象组织与多家机构联合发布的《2020联合科学报告》指出,受新冠疫情影响,今年二氧化碳排放量预计将比2019年下降4%~7%。截至4月初,全球因疫情而采取封锁措施,化石燃料燃烧产生的二氧化碳日排放量与2019年同期相比史无前例地下降了17%,与2006年排放量相当,这也反映出过去15年排放量的急剧增加。截至6月初,二氧化碳日排放量已回升到仅比2019年同期水平低5%以内。近日,WMO发布《2020年全球气候状况》临时报告称,2020年前十个月全球平均气温高于工业化前(1850-1900年)1.2±0.1℃,是有记录以来第二热的年份(第一为2016年)。数据显示2020年可能成为历史最暖的三个年份之一。说明短期内排放的降低对减缓气候变暖的作用微乎其微,减缓气候变暖需要持续和强有力的减排。

全球年平均气温距平变化曲线(基准期为:1850-1900年;2020年数据为1-10月)


2020年1-10月全球陆地和海洋表面温度距平分布(基准期:1981-2010年)

3.东非多国强降雨引发洪涝灾害

4月下旬至5月,东非多地出现异常严重的强降雨,造成大范围洪水,加重了新冠疫情对当地人体健康和粮食安全已造成的影响。其中5月下旬,肯尼亚、埃塞俄比亚、索马里等地降水量普遍在100~200毫米,局部超过200毫米。布隆迪、吉布提、卢旺达和乌干达等地也受到严重影响,东非多国累计超过200人死亡,数万人流离失所,大量农作物、房屋和基础设施被山洪和山体滑坡冲毁。


4.日本七月遭遇“暴力梅雨”

7月上旬,受梅雨锋面影响,日本中西部遭遇“暴力梅雨”,引发洪水与山体滑坡。累计雨量最多的地区在高知县和长野县,均超过1400毫米,九州局地超过1300毫米。其中7月3-8日,九州南部及北部降水量超1000毫米,近畿部分地区超过900毫米。截至7月12日,重灾区熊本县死亡人数超60人,一些地区道路受阻。日本政府将此次洪灾命名为“令和二年七月豪雨”。


7月3-14日日本累计降水量分布

5.孟加拉湾特强气旋风暴“安攀”袭击印孟两国

5月20日,孟加拉湾特强气旋风暴“安攀”在印度西孟加拉邦沿海登陆,登陆时中心附近最大风力14级(42米/秒,强台风级);“安攀”在海上发展最强时,中心附近最大风力达17级(58米/秒,超强台风级)。“安攀”导致大量房屋、桥梁受损,部分地区断电或通讯中断。在印度和孟加拉国导致100余人死亡,为近十年来最多。印度估计“安攀”造成的损失近900亿人民币。

孟湾特强气旋风暴“安攀”(FY-4A)

6.北大西洋编号热带气旋数量创新高

11月4日,随着北大西洋今年第28号飓风“伊塔”(Eta)的生成,使得2020年北大西洋热带气旋编号总数追平了历史最多纪录(2005年)。之后,第29号热带风暴“西塔”(Theta)和第30号飓风“约塔”(Iota)接连生成,北大西洋热带气旋编号总数创下了历史新高,其中飓风“约塔”(Iota)也成为今年北大西洋最强热带气旋(强度达到五级飓风)。

9月北大西洋五个热带气旋共舞(FY-3D)

飓风“约塔”FY-3D气象卫星云图

7.印度雷暴天气致伤亡惨重

6月25日,印度比哈尔邦遭遇雷暴天气,83人遭雷击死亡,遇难者多为在田间户外劳作人员。每年6月份开始,印度、尼泊尔等南亚国家先后进入雨季,雷雨天气频发,平均每年有近2000人因雷暴天气而丧生,但在一天内造成80余人死亡,实属罕见。


8. 高温多雨导致蝗灾蔓延非亚 影响多国粮食安全

蝗灾的发生、发展及肆虐与气温、降水和土壤湿度等气象条件密切相关。近年来全球变暖使得东非干旱地带出现高温多雨,成为蝗群爆炸式增长的自然条件。2019年12月,非洲肯尼亚发生70年来最严重的蝗灾,埃塞俄比亚和索马里也发生25年来最严重的蝗灾。蝗虫不仅肆虐东非各国,还于2020年上半年由非洲之角向东,侵入沙特阿拉伯、苏丹、也门、阿曼、伊朗等国。此后蝗虫跃过巴基斯坦国境线,使巴基斯坦遭受1993年以来最严重蝗灾。此外,部分东非蝗虫群侵袭印度,导致40万公顷农田遭殃。蝗灾致多国粮食安全受到威胁。

9.美国西部极端高温造成山火多发 过火面积史无前例

8-10月,由极端高温和强风引发的山火在美国西部12个州燃烧,加利福尼亚州、华盛顿州和俄勒冈州火灾最为严重。大火烧毁俄州多个城镇,造成该州史上最严重的生命和财产损失。加州自年初以来发生了8000多起山火,造成数十人死亡,摧毁建筑物8000余所,超过五万人流离失所,累计过火面积近1.6万平方公里,相当于20个纽约的面积。大火所产生的烟雾遮盖了整个旧金山湾区和北加州大部地区的天空,整片天空变成橘黄色,空气严重污染。


FY-3D气象卫星监测到的美国西部山火

10.北极出现38℃极端高温 海冰范围历史第二小

6-8月,西伯利亚北部地区气温较常年偏高2~5℃,6月20日,其东北部的维尔霍扬斯克观测到38℃的高温天气,打破北极圈有记录以来最高气温纪录。气温显著偏高导致喀拉海冰和拉普捷夫海冰融化,9月15日,北极海冰范围(374万平方公里)达到2020年最小值,为有卫星数据记录以来海冰范围第二小,这也是北极海冰范围第二次低于400万平方公里。

6-8月北极地区平均气温距平分布

北极海冰范围各年比较


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