影响洪涝灾害的天气系统

1.季风性气候

我国的气候具有夏季高温多雨、冬季寒冷少雨、高温期与多雨期一致的季风气候特征。我国位于亚欧大陆东部、太平洋西岸，西南距印度洋也较近，气候受大陆、大洋的影响非常显著。冬季盛行从大陆吹向海洋的偏北风，夏季盛行从海洋吹向陆地的偏南风。冬季风产生于亚洲内陆，性质寒冷、干燥，在其影响下，我国大部分地区冬季普遍降水少、气温低，北方则更为突出。夏季风来自东南面的太平洋和西南面的印度洋，性质温暖、湿润，在其影响下，降水普遍增多，“雨热同期”。我国受冬、夏季风交替影响的地区广，是世界上季风最典型、季风气候最显著的地区。和世界同纬度的其他地区相比，我国冬季气温偏低，而夏季气温又偏高，气温年较差较大，降水集中于夏季，这些又是大陆性气候的特征。因此我国的季风气候大陆性较强，也称作大陆性季风气候。我国气候虽然有许多方面有利于发展农业生产，但也有不利的方面。我国灾害性天气频繁发生，对生产建设和人民生活也常常造成不利的影响，其中旱灾、洪灾、寒潮、台风等是对我国影响较大的主要灾害性天气。我国的旱涝灾害平均每年发生一次，北方以旱灾居多，南方则旱涝灾害均有发生。在夏秋季节，我国东南沿海常常受到台风的侵袭。台风（热带风暴发展得特别强烈时称为台风）以6—9月最为频繁。

我国降水空间分布与时间变化特征，主要是受季风活动影响而形成的。源于西太平洋热带海面的东南季风和赤道附近印度洋上的西南季风把温暖湿润的水汽吹送到我国大陆上，成为我国夏季降水的主要水汽来源。在夏季风正常活动的年份，每年4、5月，暖湿的夏季风推进南岭及其以南地区，广东、广西、海南等省区进入雨季，降水量增多。6月，夏季风推进长江中下游，秦岭—淮河以南的广大地区进入雨季。这时，江淮地区阴雨连绵，由于正是梅子黄熟时节，故称这种天气为梅雨天气。7—8月，夏季风推进秦岭—淮河以北地区，华东、东北等地进入雨季，降水明显增多。9月间，北方冷空气的势力增强，暖湿的夏季风在它的推动下向南后退，北方雨季结束。10月，夏季风从我国大陆退出，南方的雨季也随之结束。在我国大兴安岭—阴山—贺兰山—巴颜喀拉山—冈底斯山连线以西以北的地区，夏季风很难到达，降水量很少。习惯上我们把夏季风可以到达的地区称为季风区，夏季风势力难以到达的地区称为非季风区。

2.大气环流系统

大气环流是决定大范围旱涝的直接因素，某些特定的环流系统及其相互配置是造成大范围严重旱涝的重要条件。环流系统此处是指行星尺度系统和天气尺度系统，如副热带高压、南亚高压、西风带槽脊、阻塞高压、极涡、热带辐合带和台风、低涡切变线及准静止锋系等。环流异常，是指这些系统的发展、相互配置与作用、强度和位置的异常。

副热带高压的季节性位移与我国东部雨带的进退、停滞和跳跃密切相关。春季，当副热带高压脊线位于20°N以南时，雨带出现在华南，即华南前汛期；随着由春季向夏季过渡，脊线稳定在20°N～25°N、西伸脊点西至115°E时，雨带停滞在江淮流域，即处于江淮梅雨季节，江淮流域的洪涝灾害，主要发生在这个时期。例如1931年7月、1954年6—7月、1991年6—7月几次大的洪涝灾害均发生在这个时期内。当脊线越过25°N并稳定在30°N以南时，雨带北移至黄淮流域；盛夏，副热带高压脊线越过30°N，华北和东北雨季开始，华北和东北的洪涝灾害主要发生在这一时期。而此时江淮流域由副热带高压控制，高温少雨，常有伏旱发生。9月，副热带高压南撤，雨带消失或南移，除部分地区有秋汛外，我国大部分地区较少发生大范围洪涝灾害。副热带高压通过分阶段跳跃完成其季节性北移过程，因此副热带高压北跳出现的早晚及其强度的异常经常与北方冷空气活动相配合，造成我国东部地区大范围旱涝的发生。张恒德等人（2008）的研究表明，北半球副热带高压强度指数大的时候，我国大部分地区的降水量为正距平，而我国东南沿海地区的降水量则为负距平；当指数值小的时候，情况则刚好相反。

南亚高压是北半球夏季对流层上部至平流层下部的主要大气活动中心之一。它在100 hPa高度附近最强，几乎笼罩着整个亚欧大陆南部，是除极涡外的北半球最强大、最稳定的环流系统。南亚高压强度、中心位置、脊线走向以及高压南北两侧东、西风急流的强弱，对我国、日本及印度等地的天气气候均有很大影响。我国大范围旱涝、台风路径等均与南亚高压活动有关。南亚高压发展为西部型时，高压中心在100°E以西，我国东部对流层上部全为偏北风，低层为偏南风。于是在低纬度和副热带形成明显的季风环流圈，其上升支正好位于江淮流域并伴随有降雨量大于100 mm的东西向雨带。相反，南亚高压发展为东部型时，我国东部33°N以南区域几乎整个对流层内均为偏南气流，贝加尔湖地区有低槽发展，西太平洋副热带高压加强北进；江淮流域广大地区盛行下沉运动，出现持续性干旱。

极涡是影响我国天气的一个重要的环流系统，是指在北半球对流层中上部，特别是在500 hPa高度上经常存在一个以极地为中心的冷性低压，通称极涡。极涡是一种大尺度的、持续的气旋性环流，位于对流层中上部到平流层之间。极涡冬季强而夏季弱，从冬到夏其面积收缩，从夏到冬其面积扩展；极涡面积7月最小，2月最大。极涡通常向南伸出两条或三条低槽：一条伸向亚洲，一条伸向北美，另一条伸向北太平洋。极涡及其低槽的发展、分裂均会导致极地强冷空气的爆发或冷空气路径的差异，与副热带高压相配合，对我国大范围地区旱涝的出现有重要影响。有研究表明：我国夏季（6—8月）降水多少受前期冬季（12—次年2月）极涡指数的影响比前期春季（3—5月）极涡、副热带高压指数的影响显著（张恒德等，2008）。冬季（12—次年2月）北半球极涡面积指数、大西洋欧洲区极涡面积指数值大的时候，我国东部沿海、新疆、青海等区域降水量为正距平，而长江流域以南和东北三省的大部分负相关地区的降水量为负距平；当这两个指数值小的时候，情况则刚好相反。春季（3—5月）北美区极涡强度指数和北半球极涡强度指数值大的时候，我国南部沿海和东北华北部分地区出现涝，长江中下游流域和东部沿海以及新疆地区出现旱；当这两个指数值小的时候，情况则刚好相反。吴仁广等人（1994）分析了长江中下游梅雨期降水与全球500 hPa环流的关系，发现南极极涡强度的变化与长江中下游梅雨有一定的关系。黄嘉佑等人（2004）指出，7月份亚洲区极涡强度是导致长江流域夏季干旱和洪涝灾害的重要因素。