1. 引言
高温指的是日最高气温35℃以上的晴热天气，中国气象局将高温的严重程度分为三个等级，连续3天35℃以上发布高温黄色预警信号；日最高气温37℃以上发布高温橙色预警信号；日最高气温40℃以上发布高温红色预警信号。然而在景德镇市实际工作中，高温的严重程度与国家规定有所区别，主要表现在市内的企业在38℃或以上时放假休息，而且从大部分市民的反映来看，35℃~37℃的高温对生活影响不大，因为一年中这种高温天气一般可达2个月左右，人们已经习惯，但最高气温一旦上升到38℃以上，人体会感觉非常炎热，气闷，身体虚弱的人容易中暑，此时医院患者会明显增多。而40℃以上的高温非常罕见。所以对38℃或以上的高温预报更为迫切，也更为体现以人为本的气象服务宗旨与目标。
汛期过后，一般在7月上旬后期，受副热带高压控制，景德镇即进入晴热高温天气，至8月底，大部时段最高气温会超过35℃。然而38℃以上的高温并不易发生，从景德镇市近60年的气候资料显示，1953~2013年共出现38℃以上的高温天气187天，也就是一年平均3天左右。从预报角度来看，38℃以上的高温天气(以下简称异常高温天气)并不容易预报，主要是在副热带高压控制下，中午前后由于热对流的影响，天空会产生大量的积云，积云遮住阳光，导致地面气温下降或持平，所以大部分时段是气温升至36℃附近，气温就很难再往上冲。所以，为了有效、准确预报我市的异常高温天气，还需要仔细的研究和努力攻关。
高温的分析预报在我国南方、北方均有系统性的研究，卢兆民[1] 在对山东高温天气研究中，提出了山东高温的三个判别条件：500 hPa在东亚有沿海大槽、850 hPa在河套地区至山东之间有20℃或以上的暖中心，且济南为暖平流、在太行山及以东地区没有冷锋。庞转棠[2] 在分析山西的一次酷热高温天气时，提出要注意分析850 hPa在河套地区有大于20℃的暖脊或暖中心，而且范围要较大。张丽娟[3] 指出：极涡呈现一强一弱两个中心并偏离极地，亚洲极涡偏弱，亚洲中高纬锋区偏北，导致东亚冷空气活动偏北偏弱，此种形势有利于持续高温天气发生。此时，洛阳高空受庞大的大陆暖性高压控制，处于24 h正变温区，地面受暖低压控制，基础温度高，天空无云，850 hPa气温 > 26℃，38℃高温天气出现在700 hPa到地面为深厚暖层且有明显下沉运动区中。代清[4] 指出平流增温、绝热下沉增温、晴空辐射增温和城市热岛效应增温的共同作用下造成极端高温天气。张劲梅[5] 对东莞高温天气中14点的温、压、湿演变提出了3个形势，分别为低压低湿型、高压低湿型、低压高湿型。曹春燕[6] 指出，影响深圳的高温天气形势主要为副热带高压和热带气旋，地面形势场气压场多数呈西北高东南低的形势，此时自低层到高层全部为偏北风，来自内陆的干热空气下沉有利于出现高温。这些均对研究景德镇市的异常高温天气提供了理论依据与实际参考作用。
本文将对1953~2013年景德镇市61年来异常高温天气(≥38℃)进行统计分析，总结出景德镇市异常高温气候特征、天气形势特点、天气学概念模型及预报指标。
2. 景德镇异常高温天气的气候特征
2.1. 景德镇市异常高温天气年变化特点
对1953~2013年景德镇市38℃以上高温逐年进行统计(图1)。38℃以上高温天气平均每年有3.3天，最多28天，出现在1967年，有23年全年未出现38℃以上的高温天气，占总数的37.7%。1993年是最凉的年份，全年仅5天最高气温达到了35℃以上。70年代后期~90年代为相对高温较少的时期，进入21世纪以来，高温日数又呈逐渐上升趋势。年高温日数有一定的周期性，大约9~10年为一个周期，即约9~10年内会有一个较为炎热的年份。
2.2. 景德镇市异常高温天气月分布特点
对1953~2013年景德镇市38℃~39℃、39℃~40℃、40℃以上高温月分布进行统计(表1)。
38℃~39℃高温：主要出现在7~9月。6月也不用考虑38℃~39℃高温。历史上10月份还出现了一次38℃以上高温，即2005年10月1日，最高气温38.1℃，这是一次很异常的气候状况。7月和8月的38℃~39℃高温日数相当，均大至为每年有一天。9月出现38℃~39℃高温的频率是18/61，大至为每3年有一天。
39℃~40℃高温：主要出现在7~9月。7月共出现20天，8月30天，8月份出现39℃~40℃的高温天气的概率是7月的1.5倍。7月平均每3年会出现1次，8月是每2年有1天。9月共出现了4天，大至是15年才有一天。
40℃或以上高温：只出现在7月或8月。与前面高温天气相比，40℃以上高温天气非常稀少，7月和8月均是出现了4次，概率是每15年有一天，分别出现在1967年8月29日(41.8℃)、1967年8月29日(41.2℃)、2003年8月2日(40.8℃)、1988年7月18日(40.4℃)、1958年7月23日(40.2℃)。1971年7月25日(40℃)、1988年7月10日(40℃)、2013年8月13日(40℃)。平均是8年左右才会有一天出现40℃以上的高温天气。
2.3. 景德镇市连续异常高温特点
一般而言，高温天气形势较稳定，所以也常连续出现。对1953~2013年景德镇市异常高温的持续情况进行统计(表2)。
连续2天出现的共有45个过程，年均0.74个。连续3天出现的共有26个过程，年均0.43个。连续4天出现的共有11个、年均0.18个。连续5天出现的共有6个、连续6天出现的共有5个。大致每平均10年会有一次连续5天或以上的异常高温天气过程。连续7天出现的共有3个，分别出现在1966年8月5日~1966年8月12日、1967年8月24日~1967年8月30日、2003年7月27日~2003年8月4日。这也是景德镇历史上最强的3次连续高温过程。
Figure 1. Days of temperature above 38˚C over the years
图1. 历年景德镇市38度以上高温日数(单位：天)
Table 1. Different distribution of high temperature from 1953 to 2013
表1. 1953~2013年景德镇市不同高温天气月分布情况(单位：天)
Table 2. Numbers of consistent high temperature above 38˚C from 1953 to 2013
表2. 1953~2013年景德镇市38℃或以上持续高温情况
3. 景德镇市异常高温天气形势特点
景德镇市异常高温天气，绝大部分是受副热带高压控制，统计了1953~2013年的204次异常高温天气过程，有181次过程是受强大的副热带高压控制，占总数的88.7%。其余23次过程几乎均与台风有关，景德镇市位于台风西北侧(10次)、台风西侧(6次)、台风北侧(7次)，另外还有一次为西北气流控制。以下分别对不同天气形势下的高温天气进行分析。
3.1. 副热带高压控制型
盛夏，副热带高压控制我国东部大片地区，天气以晴为主，高压内盛行下沉气流，受日照、下沉气流增温等因素共同影响，出现晴热高温天气。据统计，历年来近9成都是这种形势控制。图2为2003年8月1日的高空500 hPa天气形势图，当天景德镇市出现了39.8℃高温天气。从图中可以看到，整个中国的东部、南部为一巨大的高压所控制，588特征线控制了江西、湖南、湖北、安徽、江苏、浙江、福建、广东等大部地区，副高脊线在N35˚附近，海南岛东南海面上有热带低值系统活动。由于副热带高压异常强大，系统稳定，高空低槽、低涡等低值系统活动大都在N40˚以北，南部热带系统往往沿588线南部边缘自东向西移动，均对景德镇市无明显影响，受该强大、稳定的高压环流控制，出现持续的异常高温天气。
3.2. 台风北侧型
当东海或南海有台风活动时，台风往往沿着副热带高压南侧的偏东气流向西移动，并在东南沿海登陆，此时，景德镇位于台风北侧的下沉气流中和副热带高压的南侧(图3)，由于离台风较远，台风外部环流云系未能影响到赣北，景德镇仍为晴好天气，出现异常高温。
3.3. 高空西北气流型
沿海低槽建立，景德镇处槽后西北气流中，天气以晴为主(图4)。受强烈日照影响，出现异常高温。这种形势在异常高温过程中非常罕见，一般来讲这种晴好天气形势易出现在秋冬季，而在夏季受高空西北气流控制，天气晴好的形势就比较少，而出现异常高温就更不多见，景德镇市建站以来，仅出现过一天，即1968年7月31日，最高气温38℃。
3.4. 台风西侧型
台风低压沿东部沿海北上，穿过副热带高压西部边缘，此时，赣东北处台风西侧的东北或偏北气流中(图5)，由于台风中心离景德镇较远，台风云系未能明显影响赣东北，景德镇市处偏北气流控制下，天气晴热。
3.5. 台风西北侧型
台风低压位于台湾岛东南海面上，副热带高压的西南侧。受台风环流影响，副热带高压有所北抬或东退，赣东北位于陆地副高的南侧或东南侧，为偏北或偏东北气流所控制。景德镇处台风西北侧的下沉气流中，出现晴热高温天气(图6)。这种环流形势下的异常高温较台风北侧型、台风西侧型的概率要高。是受台风环流影响下出现异常高温天气的主流天气形势。
4. 景德镇市异常高温的预报
4.1. 预报指标
选取2005年以来的异常高温期间逐小时与逐分钟的本站加密资料，进行统计分析，可得出一些预报指标。
Figure 2. Weather situation 1 of abnormal high temperature: subtropical anticyclone pattern
图2. 景德镇市异常高温天气形势一：副热带高压控制型
Figure 3. Weather situation 2 of abnormal high temperature: north part of typhoon pattern
图3. 景德镇市异常高温天气形势二：台风北侧
Figure 4. Weather situation 3 of abnormal high temperature: northwest stream pattern
图4. 景德镇市异常高温天气形势三：西北气流型
4.1.1. 气温
可以看出(图7)，从08~14时，气温持续走高，升温最快的是08~09时，1小时增温幅度是2℃，09~10时，稍次，增温1.6℃。其后，每小时增温不到1℃。14点的平均气温已达37.8℃，即异常高温在14点
Figure 5. Weather situation 4 of abnormal high temperature: west part of typhoon pattern
图5. 景德镇市异常高温天气形势四：台风西侧型
Figure 6. Weather situation 5 of abnormal high temperature: northwest part of typhoon pattern
图6. 景德镇市异常高温天气形势五：台风西北侧型
Figure 7. Distribution character of the air temperature from 8 to 17 o’clock during the abnormal high temperature period
图7. 景德镇市异常高温期间08~17点气温分布特点(单位：℃)
前后将出现。
预报指标(表3)：08点气温在31℃附近，>28℃；09点气温在33℃附近，>30℃；10点气温在34.6℃
附近，>33℃；11点气温在35.7℃附近，>34℃；12点气温在36.4℃附近，≥35℃；13点气温在37℃附近，≥36℃。
另外，对异常高温时段的地面温度、草面温度也进行了统计分析(图8)：
草面温度与地面温度明显高于气温，而且从08~13点差距越拉越大，13~14点达到顶峰。13~14点地面温度与气温之差平均达20.5℃，13点草面温度与气温之差达19℃。这也是为什么盛夏人体感觉的温度与预报的空气中的温度差别很大的主要原因。11点之前，草面温度高于地面温度，11点之后，地面温度上升速度超过草面温度，至12点，地面温度已超过草面温度。之后13~17点，地面温度均高于草面温度，温差在2℃附近。
4.1.2. 气压
本站气压分布比较平稳，08~17点平均在995~999 hPa之间(表4)。
预报指标：993 hPa < 08~12点本站气压≤1007 hPa。
4.1.3. 相对湿度
08~14点，异常高温出现之前相对湿度一路走低，至14点降至40%以下。之后，略有回升。这也是夏季晴好天气的相对湿度变化的共同特点(表5)。
Figure 8. Distribution character of different underlying surface temperature from 8 to 17 o’clock during the abnormal high temperature period
图8. 景德镇市异常高温期间不同下垫面08~17点的温度分布特点(单位：℃)
Table 3. Air temperature of 8 to 17 o’clock during the abnormal high temperature period
表3. 景德镇异常高温期间08~17 s气温(单位：℃)
Table 4. Pressure of 8 to 17 o’clock during the abnormal high temperature period
表4. 景德镇异常高温期间08~17点本站气压(单位：hPa)
相对湿度预报指标：08点 ≤ 82%；09点 ≤ 74%；10点 ≤ 65%；11点 ≤ 59%；12点 ≤ 60%；13点 ≤ 52%。
4.1.4. 水汽压
水汽压变化也比较平稳，08~17点位于25~29 hPa之间。总体是逐渐降低(表6)。
水汽压预报指标：08点23~37 hPa；09点23~36 hPa；10点22~36 hPa；11点21~36 hPa；12点22~35 hPa；13点21~33 hPa。
4.1.5. 露点温度
露点温度与水汽压分布相似，全天变化不大，但有明显规律。08~17点缓慢下降，9个小时平均下降2.3℃ (表7)。
露点温度预报指标：08点19.7℃~27.7℃；09点19.5℃~27.1℃；10点18.8℃~27℃；11点17.9℃~21.8℃；12点18.7℃~26.8℃；13点18.3℃~25.4℃。
4.1.6. 风向、风速
统计建站以来203次有风向、风速记录的异常高温过程，日平均风速1.7 m/s，最大5.8 m/s，最小0.3 m/s。即异常高温时段，风速不大也不小，风速太大或太小时，都不易出现异常高温，当日平均风速超过4 m/s时，出现异常高温的比例不到2%。当日平均风速在1 m/s以下时，有22天出现异常高温，占比10.8%。
出现异常高温时，08点的风向(表8)比较有规律，基本上以静风、东风和北风为主，这三类情况占总比的90.2%。其中以NE风为最多，占比26.8%，S风分量最少，正南风未有出现，有南风分量的仅有5天，占比2.7%，即当08时出现南风分量时，基本上可以考虑当天不会出现异常高温天气。
14点的风向则比较杂乱，以SW风最多，占比20%。以SE风最少，占比1.6%。排在前6位的分别
Table 5. Relative humidity of 8 to 17 o’clock during the abnormal high temperature period
表5. 景德镇异常高温期间08~17点相对湿度(单位：%)
Table 6. Vapor pressure of 8 to 17 o’clock during the abnormal high temperature period
表6. 景德镇异常高温期间08~17点水汽压(单位：hPa)
Table 7. Td of 8 to 17 o’clock during the abnormal high temperature period
表7. 景德镇异常高温期间08~17点露点(单位：℃)
Table 8. Distribution of wind direction during the abnormal high temperature period
表8. 景德镇市出现异常高温时风向的分布情况
是SW，W，WSW，NE，SSW，NW，可以看出西风分量和西南风分量最有利于出现异常高温天气。
4.1.7. 异常高温与降水
统计了景德镇市建站以来205个异常高温的例子，有30天出现降水，占比30/205。其中有0.1 mm以上降水的有12天，占比12/205。即异常高温主要出现晴天，真正出现降水的概率很小，不到6%。分析12天有微量降水以上的天气，有11天出现雷暴，即在异常高温出现时，如有明显降水，则大部伴有雷暴。对比了雷暴出现的时段，有二天出现在14点~15点，其余都在15点以后，即如预报14点之前会出现雷暴，则当天不会出现异常高温天气。
4.2. 概念模型图
典型的异常高温天气是在副热带高压稳定控制下而导致的，近十年以来，最稳定的一次异常高温天气出现在2013年8月份，为建立景德镇市异常高温概念模型图，将2013年8月份出现的8场异常高温天气的500 hPa、700 hPa、850 hPa不同高度的天气形势场求平均场，应用中尺度分析技术，得出图9。
从图9可以看到，500 hPa河套以南，东经110˚从外蒙至河套北部有一低槽，河套以南的我国东部地区为强盛的副热带高压控制，850 hPa在长江下游至入海口和湖北北部地区分别有一24℃或以上的暖中心，景德镇位于暖中心以南的22℃等温线附近。850 hPaTd > 16℃线位于江西东部与浙江、福建的交界处，此时在江西北部~浙江大部500 hPa有T-Td > 20℃的干舌，干舌位于低层暖中心东南部。景德镇位于高层干舌与低层露点高值区的交界处，受副热带高压控制下，天气晴好，在日照、下沉增温，加上低层偏强的暖势力共同作用下出现异常高温天气。
Figure 9. Conceptual model of abnormal high temperature in Jingdezhen City
图9. 景德镇市异常高温概念模型图
5. 结论
本文统计分析了景德镇市高温的气候特点、造成异常高温的天气形势特点、预报指标和天气学概念模型。主要结论如下：
1) 异常高温天气平均每年有3.3天，最多28天，出现在1967年，大约9~10年内会有一个较为炎热的年份。绝大部分均出现在7~9月。40℃以上高温天气非常稀少，平均每8年才会出现1天。异常高温天气常持续出现，历史上连续5天的异常高温天气过程有6个，平均约10年一个。
2) 造成景德镇市异常高温的天气形势主要有：副热带高压控制型、台风北侧型、西北气流型、台风西侧型和台风西北侧型。绝大部分是在强大的副热带高压控制下发生的，占比88.7%，其次是台风西北侧型。
3) 异常高温的主要预报指标有：08s气温在31℃附近，>28℃；09s气温在33℃附近，>30℃；10 s气温在34.6℃附近，>33℃。993 hPa < 08~12 s本站气压 ≤ 1007 hPa。08s相对湿度 ≤ 82%；09 s相对湿度 ≤ 74%；10s相对湿度 ≤ 65%。08s水汽压位于23~37 hPa之间。08露点位于19.7℃~27.7℃之间等。当天08s出现南风分量、有降水或14s之前出现雷暴时均不易产生异常高温天气。
4) 建立了景德镇市异常高温的天气学概念模型。模型显示：河套以南的我国东部地区为强盛的副热带高压控制，850 hPa景德镇位于24℃暖中心以南的22℃等温线附近。中层有干舌，低层有露点大值区，景德镇位于中层干舌与低层露点高值区的交界处。在强盛的副热带高压控制下，天气晴好，在日照、下沉增温、低层偏强的暖势力共同作用下出现异常高温天气。