日报标题:出门像是进了桑拿房,这鬼天气是怎么一回事
桑拿天是指气温高、空气湿度大的天气现象。较高的空气湿度(常常伴有静风)会使人体汗液无法排出,同时造成身体内热量无法散发,使人感到特别难受。相比较而言,干燥而高温的天气会使汗液迅速蒸发,人们反而并不感到过分难受。
在气象学上,所谓“桑拿天”并没有一个标准明确的定义。从往年的资料看,一般最高气温超过32℃、日均湿度超过 65% 时就可以称为桑拿天(《水汽螺旋度和热力螺旋度在华北强“桑拿天”过程中的分析及应用》)。
1、桑拿天在我国的时间、空间分布
桑拿天在我国大部分地区(特别是东部、华北)夏季常有出现,不过并没有关于此的统计研究。实际上南方地区夏季特别是 7 月左右,会有很长时间的高温高湿天气,而华北地区气候相对干燥,人体对“桑拿天”的适应会更弱,也对“桑拿天”更加敏感。桑拿天从古至今一直存在,与其说是桑拿天变成主流,不如说“这条命都是空调给的”,当然也有研究认为城市热岛效应确实加剧了“桑拿天”的产生。
国外当然也有桑拿天,美国有文章讨论美国的持续性高温高湿天气过程,欧洲也常有热浪天气。
2、桑拿天的形成
桑拿天的形成有很多原因,往往需要具体问题具体分析。这里分开讨论南方与北方
2.1、长江以南地区的情况
南方的“桑拿天”往往是因为我国南方的雨季,此时高温、高湿,在不下雨的时候往往会出现“桑拿天”
而长江以南地区的雨带是随着副热带高压脊线位置的移动而移动的,
4 月中旬 -8 月下旬 雨带从南往北移
4 月中旬 -6 月上旬 华南前汛期
6 月中旬 -7 月上旬 江淮梅雨
7 月中旬—8 月下旬 华北东北雨季,华南进入后汛期
由于“桑拿天”对长江中下游地区影响更大(一是长三角人口很多,造成的影响也很大;二是全部分析起来比较麻烦)因此之后的分析主要是对长江中下游流域梅雨季节的分析
这里最关键的就是副热带高压的移动,关于副高的定义,直接引用漠北的解释为何长江中下游的夏天反而要比更南的华南热? - 气候
副高,主要指的是在副热带地区存在的一条副热带高压带,而这条高压带因为海陆热力性质的差异(对 Rossby 波的求解也可以得出),会断裂称为数个单体高压,每个单体高压就被称为副热带高压,简称副高。
而影响我国的副高是位于太平洋西部的副热带高压,称为西太平洋副热带高压,简称西太副高,有时候在不引起误会的情况下也就直接称为副高了。
副高作为中国中东部地区夏季天气生活的主角,直接控制着雨带与晴热天气。
副高脊线是指副高西部西南风和东南风转变的区域。副高控制了由对流层中层到地面的区域(而非仅位于地表或海平面)。
正因为副高的移动,使得大气沿着副高边缘流动。
需要注意的是,副热带高压本身是下沉气流,比较干燥,而副高边缘因此副高控制的地区往往晴朗炎热,
然而对于梅雨季节,这是 700hPa 下的情况,阴影地区是青藏高原,青藏高原南方有一槽,将印度洋(而非太平洋的水汽输送到长江中下游流域,由于刚刚入夏,北方(地面)依旧受冷高压控制,南下的冷空气造成了此处梅雨季节多雨以及高湿的状态。
这里补一张三维立体图
2.2、长江以北地区(以华北为例)
下图是 NCEP/NCAR 今年 8 月 1 日的再分析资料,
我们可以看出副高和大陆高压的合并,使得高压控制范围加强,使得水汽输送到北方,如果在水汽经过的地区又遇上高温天气,就容易引起“桑拿天”
水汽的来源还有可能是因为台风,比如 2006 年的台风“碧利斯”
虽然台风登陆地点位于东南沿海,然而逆时针旋转的台风外围偏东气流将太平洋水汽输送到华北上空,加剧了空气湿度,造成了2006 年 7 月 15 日北京的闷热天气
除此以外对于没有副高、台风的时候,会不会发生桑拿天呢?答案是肯定的
OP Cramer,RE Lynott 在 Mesoscale Analysis of a Heat Wave in Western Oregon.讨论了 1970 年的一次热浪,认为下沉气流、东风气流和暖平流共同导致了高温高湿天气。