北方夏季多雨,尤其是“七下八上”(七月下半月至八月上半月)期间降水最为集中,这一现象是多种气象因素和地理条件共同作用的结果,具体原因如下:
一、西太平洋副热带高压的北抬与水汽输送
副热带高压的“水汽传送带”作用
每年7月下旬前后,夏季风北边缘推进到华北地区,同时西太平洋副热带高压脊线位置相对稳定维持在北纬25°以北。副热带高压就像一个巨大的“水汽传送带”,其西南侧的西南气流或偏东气流将洋面上的水汽源源不断地向北输送,为华北地区提供了充足的水汽条件。
水汽与冷空气的交汇
暖湿气流一旦与东移南下的冷空气相遇,就容易形成强降水或持续性降水。这种冷暖空气的交汇是北方夏季暴雨的主要成因之一。
二、台风活动的影响
台风携带大量水汽北上
“七下八上”期间也是西北太平洋台风活跃的时期。台风本身携带大量水汽,一旦北上影响北方地区,降雨通常会显著增加。例如,2023年第5号台风“杜苏芮”登陆后,其残余环流继续北上,为山东、京津冀及辽宁等地带来大范围强降水。
台风与副热带高压的协同作用
台风与副热带高压的相互作用会进一步增强水汽输送和降雨强度。例如,台风外围的偏东气流与副热带高压西南侧的西南气流在北方地区交汇,形成强烈的水汽辐合,导致暴雨发生。
三、地形因素的抬升作用
太行山脉对水汽的强迫抬升
呈南北走向的太行山脉横亘于黄土高原和华北平原之间,对华北的天气系统特别是暴雨有着重要影响。例如,2016年7月19日至21日北京的暴雨就与太行山脉对水汽、暖湿气流的强迫抬升有关。
特殊地形的辐合效应
在河南等地,太行山、伏牛山等特殊地形对偏东气流起到抬升辐合效应,使强降水区在沿山地区稳定少动,迎风坡前降水增幅明显。例如,2021年7月河南强降雨期间,地形因素导致降水持续时间延长、强度增大。
四、全球气候变暖的背景影响
大气含水量升高
全球变暖导致海水表面温度上升,蒸发效率提升,空气温度每上升1°C,大气中水分就可以增加7%。因此,降水量大大增加,极端降水事件频发。
降雨带北移
气候变暖导致我国降雨带逐步从珠江流域、长江流域往北移动到了黄淮海流域。例如,近年来北方地区降水量明显增多,今年则尤其多,这与全球气候变暖密切相关。
气候系统不稳定加剧
全球变暖还导致气候系统不稳定加剧,城市热岛效应增强,进一步增加了暴雨的频次和强度。例如,北方地区近年来暴雨事件多发频发,极端天气气候事件不断涌现。
五、多雨中心的周期性北移
多雨中心的移动规律
根据国家气候中心的研究,我国多雨中心具有周期性移动的特征。近十年来,我国夏季主要多雨中心明显北移到黄淮北部、华北和东北等北方地区,这些地区相对于自身而言“变湿”了。
历史周期的对比
从近七十五年来多雨中心的变化特征看,20世纪60年代多雨中心也位于我国北方地区,而后南移,如今再次北移。但多雨中心的移动并不能说明北方的气候发生了根本性的转变,而是具有数十年的周期性特征。