2022年5月大气环流和天气分析*

韩旭卿 张 涛

国家气象中心，北京 100081

提 要： 2022年5月大气环流的主要特征是：北半球极涡呈单极型分布，强度偏强；中高纬完成了从冬季三波型向夏季四波型的转换，环流呈四波型，欧亚环流经向度较大，副热带高压和南支槽强度与常年相当。全国平均气温为16.7℃，较常年同期偏高0.2℃。全国平均降水量为71.6 mm，较常年同期偏多2%，其中西南及华南地区降水较常年显著偏多。月内，全国范围内共发生4次区域性暴雨天气过程，多省遭受风雹袭击，部分地区受灾较重。此外，3次冷空气过程影响我国，3次沙尘过程影响北方地区，黄淮、江淮等地气象干旱持续发展。

引 言

2022年5月，全国平均气温为16.7℃，较常年同期(16.5℃)偏高0.2℃。全国平均降水量为71.6 mm，较常年同期(70.3 mm)偏多2%。月内有3次冷空气过程影响我国；3次沙尘过程影响北方地区。降水分布上,南强北弱的形势明显，西南、华南、东北北部部分地区降水较常年显著偏多，共有4次区域性暴雨过程影响我国西南地区、长江中下游地区、江南以及华南地区；多地遭受风雹袭击，部分地区受灾较重。黄淮、江淮等地气象干旱持续发展。

1 天气概况

1.1 降 水

5月，全国平均降水量为71.6 mm，较常年同期(70.3 mm)偏多2%。从空间分布(图1)看，西南大部、华南、江南等地降水量普遍在100～200 mm，其中江南南部、华南等地超过200 mm；全国其余大部地区降水量不足100 mm，其中黄淮、江淮大部、新疆大部、内蒙古西部、甘肃西部和北部等地降水量不足10 mm。

图1 2022年5月全国降水量分布(单位：mm)Fig.1 Distribution of precipitation over China in May 2022 (unit: mm)

从降水距平场可见(图2)，与常年同期相比，我国西南地区及华南降水显著偏多，黄淮、江淮、华北大部、西北地区大部降水显著偏少。其中华南大部、西南大部、东北北部部分地区及西藏大部、青海大部、新疆西北部部分地区降水偏多2成至1倍；全国其余地区降水以偏少为主，其中江南北部、黄淮、江淮、华北东北部及辽宁西北部、新疆大部、内蒙古大部、甘肃、宁夏等地降水偏少2～8成，新疆中东部部分地区、黄淮大部、江淮大部偏少8成以上。

图2 2022年5月全国降水量距平百分率分布(单位：%)Fig.2 Distribution of precipitation anomaly percentage over China in May 2022 (unit: %)

1.1 气 温

2022年5月，全国平均气温为16.7℃，较常年同期(16.5℃)偏高0.2℃(图3)。除山东东南部、江苏东北部，我国中东部大部地区气温接近常年同期或偏低1℃左右，其中华南大部、江南南部及贵州南部、云南东部等地气温偏低2～4℃；西北地区大部及内蒙古西北部、新疆、西藏大部气温偏高1℃以上，其中新疆大部、甘肃西北部等地偏高2～4℃，局部偏高4℃(国家气候中心，2022)。

图3 2022年5月全国平均气温距平分布(单位：℃)Fig.3 Distribution of monthly mean temperature anomaly over China in May 2022 (unit: ℃)

2 环流特征和演变

2.2 环流特征

2022年5月北半球500 hPa平均位势高度场及距平场的水平空间分布如图4所示，5月北半球环流形势相比常年平均而言具有以下特点。

2.1.1 极涡呈单极型分布

5月，北半球极涡呈单极型分布(图4a)，极涡位于北冰洋中心，中心强度低于524 dagpm。与常年相比(华珊等，2021；麦子和张涛，2020；关良和张涛，2019；周晓敏和张涛，2018)，极涡强度偏强；距平场表明(图4b)，相比于气候平均态，极涡中心对应负距平约为-8～-6 dagpm，强度明显偏强。

图4 2022年5月北半球500 hPa平均(a)高度场和(b)距平场(单位：dagpm)Fig.4 (a) Monthly average geopotential height and (b) anomaly at 500 hPa in the Northern Hemisphere in May 2022 (unit: dagpm)

2.1.2 中高纬环流呈四波型，副热带高压强度与常年相当

从5月平均位势高度场(图4a)可知， 5月北半球中高纬度500 hPa环流呈四波型分布，四个长波槽分别位于亚洲东部、北美西部、北美东部和欧洲东部，标志着冬季三波型向夏季四波型转换完成。从距平场看(图4b)，欧洲东部槽区较常年偏强8～10 dagpm，北美西部槽区较常年偏强4～6 dagpm，北美东部槽区较常年偏强2～4 dagpm，亚洲东部槽区较常年偏强0～2 dagpm。欧亚地区中高纬度形势呈“两槽一脊”型，表现出明显的经向性，高压脊位于西西伯利亚地区，强度较常年偏强4～6 dagpm，我国新疆中北部地区处于脊区控制，且强度较常年偏强2～4 dagpm，在该形势下，新疆中北部气温明显偏高，与常年相比气温偏高3～4℃；同时东亚槽位置偏东，强度较常年偏强，表现为东北冷涡活动频繁，槽偏深，该环流形势有利于引导冷空气南下影响我国，导致我国5月冷空气过程偏多，并有2次冷空气过程达到寒潮标准。深槽有利于冷空气南下至华南与暖湿气流交汇，造成华南、云南降水明显偏多，气温明显偏低；在北方，深槽造成大部地区位于槽后西北气流控制，天气晴朗一方面有利于5月强烈日晒升温，造成平均气温在冷空气活跃的背景下反而略偏高，另一方面造成北方大部降水偏少，黄淮气象干旱显著。

低纬度地区，西太平洋副热带高压(以下简称副高)较常年位置明显偏东偏南；南支槽平均位置位于90°E附近(图4a)，强度与常年相当。由于东亚槽偏深，副高偏南，冷空气偏强，冷锋常位于江南和华南地区，黄淮、江淮地区多晴晒少雨天气，因此，月内我国华北东部、黄淮、江淮降水与常年相比显著偏少。同时受东亚大槽与副高的共同影响，我国江南、华南以及西南地区月内出现数次暴雨过程。

2.2 环流演变与我国天气

图5分别给出了5月上、中、下旬欧亚地区500 hPa 的旬平均位势高度场分布。

5月上旬(图5a)欧亚大陆中高纬为“两槽一脊”型，东半球极涡位置偏北，位于巴伦支海附近，巴尔喀什湖附近为一弱脊，东亚槽位置偏东，位于鄂霍次克海附近，我国大部分地区位于槽后冷空气影响之下，同时北方干燥少雨，这也造成北方多沙尘天气。5—7日，北方多地出现扬沙或浮尘天气，其中内蒙古西部、甘肃中部、宁夏北部局地出现沙尘暴。6—8日，在东北冷涡影响下，东北大部、华北大部、内蒙古大部及山东北部等地最大降温幅度达8～12℃，局部超12℃以上。南方地区，副高位置偏东偏南，受北方南下冷空气和低层暖湿气流共同影响，5月上旬末开始我国南方出现了强降水天气，5月9—10日，四川中东部、重庆西部、贵州南部、湖南大部、江西中部、广西北部、广东中部降水量在50 mm以上，其中广西东北部、湖南东部、广东中部部分地区降水量在100 mm以上。

5月中旬(图5b)，欧亚地区中高纬环流形势有所调整，但仍为“两槽一脊”型。相比上旬而言，极涡减弱北收，东亚大槽加深发展，位置较上旬偏西，控制我国东北地区，蒙古附近脊区加强，控制我国大部分地区，东北地区环流经向性加强。旬内，在东北冷涡影响下，西北地区东部和东北地区局地出现雷暴大风和冰雹天气，其中14日午后，在黑龙江五常市出现龙卷。低纬地区副高西伸北抬，其外围利于暖湿气流输送，华南、东南沿海整层水汽量增加，出现一次区域性强降水过程。11—14日，在低空急流和低层切变线的共同影响下，广西中南部、广东、福建南部、海南岛出现暴雨，累计降水量在50～100 mm，其中上述地区局地出现大暴雨，累计降水量在100 mm以上。

图5 2022年5月(a)上旬、(b)中旬、(c)下旬500 hPa平均位势高度场(单位：dagpm)Fig.5 The average geopotential height at 500 hPa for the (a) first, (b) second, and (c) third dekads in May 2022 (unit: dagpm)

5月下旬(图5c)，欧亚地区仍维持“两槽一脊”形势。巴尔喀什湖附近的脊发展西伸，切断欧洲东部附近的槽形成切断低压，东亚大槽较上旬进一步偏西，控制我国东北地区，内蒙古、华北、西北地区处于东亚大槽后部，冷空气活跃；副高东退，西界位于120°E，南支槽发展，给西南地区、江南、华南带来强降水过程。23-24日，受低层切变系统影响，贵州南部、湖南南部、江西南部、广西北部、云南中东部出现强降水过程，局地有大暴雨。5月26日至6月1日，东北冷涡加强东移，蒙古附近横槽转竖，造成冷空气南下与副高外围暖湿气流汇合，影响我国南方大部分地区，江南、贵州、广西出现暴雨，局部大暴雨，其中江西上饶、贵州黔南州和黔西南州、广西梧州局地累计降水量为300～352 mm。

3 主要降水过程和强对流过程

3.3 概 况

5月我国出现4次大范围强降水过程，分别发生在9—14日，23—24日，26—28日，5月29日至6月1日(表1)，主要分布在西南地区、长江中下游地区、江南以及华南。其中9—14日暴雨过程强度强，影响范围广。

表1 2022年5月主要降水过程Table 1 Main precipitation processes in May 2022

3.3 5月9—14日大范围降水过程分析

受东移高原槽和西南涡共同影响，9—14日，西南地区东部、江南、华南出现自西向东、自北向南移动的强降水天气过程，西南东部、江南、华南等地出现大到暴雨，广东、广西东部和中南部、湖南中东部和南部、江西中部、浙江西部、福建及四川中部、云南西部等地累计降雨量为100～300 mm，其中广东珠海(584.0 mm)、斗门(485.7 mm)、佛冈(413.0 mm)、恩平(346.6 mm)、台山(326.2 mm)和龙门(321.2 mm)6个站超过300 mm。全国累计雨量在50 mm及以上的覆盖面积为115.0万km2，其中耕地面积达30.2万km2；累计雨量在100 mm及以上的覆盖面积为42.6万km2，其中耕地面积达11.7万km2。据应急管理部门统计，受此次强降水过程影响，广东、广西、福建、湖南、江西、四川、重庆等省(自治区、直辖市)累计有365个县次遭受洪涝灾害，90余万人受灾，农作物受灾面积达6.0万km2，其中广东、湖南、广西等省(自治区)受灾较严重。

高空500 hPa高度场和低空850 hPa风场演变的形势可以看出(图6)，9日08时，高原槽东移至四川东部，槽前偏南风输送暖湿气流，在槽前正涡度平流和低空暖平流的共同作用下，西南涡在四川东部、重庆西部生成，并伴随有明显的暖式切变线，从四川东部延伸至湖南北部，为以上地区提供了强的抬升作用。此外，在持续的水汽输送下，四川东部、重庆西部整层可降水量达到40 mm以上，为强降雨提供了充沛的水汽条件。9日，四川东部、重庆西部、湖南中西部出现暴雨，其中四川东部局地大暴雨，累计降水量达100 mm以上。10日，高空槽东移南压至江南、华南地区，暖式切变线位于湖南中部至江西中北部，暖式切变线南侧西南急流加强，850 hPa风速达12 m·s-1，湖南南部、江西中南部、广西东南部、广东整层可降水量达50 mm以上，在良好的动力条件和水汽条件配合下，上述地区产生了大范围强降雨天气。

图6 2022年5月(a)9日08时、(b)10日14时500 hPa位势高度场(实线，单位：dagpm)、850 hPa风场(风羽)和整层可降水量分布(阴影)Fig.6 The 500 hPa geopotential height (solid line, unit: dagpm), 850 hPa wind field (barb) and PWAT (shaded) at (a) 08:00 BT 9 and (b) 14:00 BT 10 May 2022

之后，随着高空槽的南压，低空切变线也持续南压，在广西、广东、福建南部造成持续性的强降雨天气，11—14日，广西、广东以及福建南部出现大范围暴雨、局地大暴雨天气，广东西南部沿海局地出现极端小时降水，最大小时雨量达123.6 mm。14日夜间，随着低空切变线南移入海，高空槽减弱，本轮强降水过程结束。

3.3 强对流概况

5月我国主要发生5次强对流过程(表2)，主要分布在华北、东北、西南、江南、华南等地，其中，北方在东北冷涡影响下以雷暴大风和冰雹天气为主，南方受副高外围暖湿气流影响以短时强降水天气为主。

表2 2022年5月主要强对流过程Table 2 Main severe convective weather processes in May 2022

5月24—25日，在东北冷涡和低层切变线影响下，华北、黄淮北部、东北地区出现大范围强对流天气。黑龙江东部、吉林西部、辽宁西部、河北大部、北京、山东西部、河南北部等地出现了较大范围的雷暴大风天气，黑龙江东部出现30 m·s-1(11级)的雷暴大风，山西东北部出现28 m·s-1(10级)雷暴大风；黑龙江东部、内蒙古中部、辽宁西南部、山西东北部等地局地出现冰雹。从实况来看(图略)，强对流主要在锋前地面辐合线附近触发，之后随着横槽下摆，冷涡南压，线状对流随锋面快速扫过华北、东北、黄淮地区，同时配合高空动量下传等因素，给上述地区带来此次大风过程。总体来看，此次过程为一次干环境下强动力强迫影响下的强对流过程。

24日14时，华北北部、东北地区南部850 hPa有一条明显的西南—东北向的切变线(图7)，500 hPa处于冷涡西南侧，有较强的动力抬升作用，有利于对流的触发，850 hPa西南风最大风速达12 m·s-1，西南急流输送暖湿气流，整层可降水量为20 mm以上，具备发生对流的水汽条件。从温度场上看(图8)，热力不稳定条件较强，低层850 hPa有一条明显的暖舌自华北伸向黑龙江东南部，500 hPa为明显的冷槽，高低层温差最高达36℃，上冷下暖的温度场配置有利于发生雷暴大风天气。低层(850 hPa、925 hPa)相对湿度在40%以下，低层较干，DCAPE较大也有利于雷暴大风。此外，垂直风切变较大，0～3 km、0～6 km垂直风切变均达20 m·s-1以上，有利于对流的组织化以及进一步发展。上述特征从从北京站的探空曲线也可以清楚看到(图9)，经过14时地面温度和露点的订正后，对流有效位能(CAPE)为1 000 J·kg-1以上，低层较干，DCAPE达700 J·kg-1以上，高空风随高度逆转为冷平流，低空风随高度顺转为暖平流，综合环境条件有利于雷暴大风的发生。

图7 2022年5月24日14时500 hPa位势高度场(实线，单位：dagpm)、850 hPa风场(风羽)和整层可降水量分布(阴影)Fig.7 The 500 hPa geopotential height (solid line, unit: dagpm), 850 hPa wind field (barb) and PWAT (shaded) at 14:00 BT 24 May 2022

图8 2022年5月24日14时500 hPa温度(阴影)、850 hPa温度(实线，单位：℃)和925 hPa风场(风羽)Fig.8 The 500 hPa temperature (shaded), 850 hPa temperature (solid line, unit: ℃) and 925 hPa wind field (barb) at 14:00 BT 24 May 2022

图9 2022年5月24日08时北京站探空资料经过14时地面温度和露点订正后的探空曲线 Fig.9 T-lnp diagram of Beijing Sounding Station at 08:00 BT 24 May 2022 after being corrected by the surface temperature and dew point temperature at 14:00 BT 24 May 2022

4 其他灾害性天气

4.4 干 旱

4月以来，由于长时间晴晒少雨，黄淮、江淮等地气象干旱持续发展。截止5月31日，华东中北部、华中北部、华北东北部、西北东部等地存在中度及以上气象干旱，其中山东东南部、河南东北部、江苏北部、安徽北部等地出现特旱；5月29日该4省中等及以上强度气象干旱面积达51.8万km2，其中重旱以上面积为37.2万km2，特旱面积为18.9万km2，为4月以来最大(国家气候中心，2022)。

4.4 冷空气过程

5月，我国北方大部地区遭受3次冷空气过程影响：6—8日、13—14日、30—31日，较常年同期(2.3次)略偏多。其中6—8日和30—31日两次冷空气过程达到寒潮标准。5月出现寒潮天气过程，近30年(1991—2020年)只发生过6次。6—8日，东北大部、华北大部、内蒙古大部及山东北部等地最大降温幅度达8～12℃，局部超12℃以上。最大降温幅度超过8℃的国土面积达160.4万km2。30—31日，华北大部及吉林东南部等地最大降温幅度为5～10℃，局地超10℃以上。最大降温幅度超过8℃的国土面积有30.1万km2。受冷空气过程影响，甘肃、内蒙古、宁夏、陕西、青海、贵州、四川等地局部遭受低温冷冻害(国家气候中心，2022)。

4.4 沙 尘

5月，北方出现3次沙尘天气过程：5—7日、12—14日和23—26日，等级均为扬沙过程。沙尘天气过程次数接近2000—2020年同期平均值(2.9次)。

5—7日，新疆南疆盆地、内蒙古中西部、甘肃中西部、宁夏、青海西北部、辽宁北部、吉林西部、黑龙江西南部、河北南部、河南北部、山东西部等地的部分地区出现扬沙或浮尘天气，其中内蒙古西部、甘肃中部、宁夏北部局地出现沙尘暴。12—14日，新疆东部和南疆盆地、甘肃西部、内蒙古西部等地出现扬沙或浮尘天气，新疆南疆盆地局地有沙尘暴。23—26日，内蒙古西部、甘肃河西、宁夏北部、青海西北部、新疆东部和南疆盆地等地出现扬沙和浮尘天气，内蒙古西部、甘肃西部、新疆南疆盆地有沙尘暴，内蒙古西部局地出现强沙尘暴。沙尘天气过程过程造成空气质量、能见度下降，并对人体健康和交通出行造成不利影响(国家气候中心，2022)。

致 谢：感谢国家气象中心气象服务室宋文彬为本文提供月降水量、降水距平百分率和温度距平资料。