終於立秋啦！這個夏天燒烤、桑拿、看海模式無縫切換，是不是被折騰得夠嗆？其實背後翻雲覆雨的都是它！
本文由北京科技報社和中國氣象局公共氣象服務中心聯合制作
採訪專家：
王靜（中國氣象局公共氣象服務中心服務副首席 高級工程師）
審核專家：
全國政協委員、中國氣象局氣象影視中心總工程師
上週日，悶熱已久的北京城終於降下雨水，也將炎熱的暑氣驅散了不少。週二一大早，雨水再次光臨北京，部分地區降下大雨，接下來的10~11號，北京又將迎來一次強降水過程，八月中旬，在經歷了一段高溫以後，雨水又一次光顧了北京。
對於不少居住在北京的朋友來說，每年進入六月以後，北京的雨水天氣就會增多，接下來，潮溼悶熱的天氣會持續一個月左右，一直到九月份，降雨逐漸減少，“一場秋雨一場寒”，氣溫也漸漸走低。
實際上，不僅僅是北京，整個季風氣候顯著的我國中東部地區，“雨熱同期”的現象十分顯著，尤其是今年夏季，炎熱的夏天讓不少北方人叫苦不迭。當然，這種現象的出現還要有賴於一種喜歡四處走動的天氣系統——副熱帶高氣壓。
在夏季，副熱帶高壓成了天氣預報裡不折不扣的“網紅”，酷暑的持續、雨帶的變化、颱風的走向，似乎大多數的天氣變化都與其形影不離，甚至從某種層面上來說，我國夏季多發易發的自然災害，副高也是重要的罪魁禍首之一！
重要的588線：找到“愛遛彎”的副高
在大約離地面5500米的高空，有一條線被稱作“588線”，但588線並不真實存在，而是預報員在高空500百帕（大約5500米高空）等壓面上繪製的一條等值線。這條等值線圍起來的區域就是預報員常常提到的氣象名詞“副熱帶高壓”。
588線有多重要？被它圍住的區域常常天氣晴好，高溫少雨；而它的邊沿或外圍區域則容易出現降雨。作為整個大氣環流的重要角色，太平洋副熱帶高壓大多情況下呈東西扁長形狀，中心有時有數個，有時有一個，它的強度、範圍和結構的變化對我國的天氣有著極其密切的關係。
▲副熱帶高壓影響天氣示意圖（圖片來源：中國天氣網）
一般來說，副熱帶高壓夏季主要活躍在東經130°至180°、北緯20°至30°之間。但它個性極不安分，喜歡到處“遛彎兒”。歷史監測資料顯示，副高在夏季的平均脊線位置最北可控制北緯35°附近地區，最南可至北緯15°；夏季平均西伸脊點最西可到東經80°，最東可縮至東經150°。
副高為什麼喜歡到處“遛彎兒”？這與我國季風氣候特徵有顯著關係，所謂“季風”就是不同季節刮不同季節的風，但實際上，冬夏兩季風一直處於互相“鬥爭”的狀態——在夏季，大陸上空的氣溫高於海洋上空的氣溫，使我國冬季風的源地――蒙古―西伯利亞高壓勢力減弱，造成冬季風勢力也隨著減弱，這樣副高和夏季風就“趁機北上”，直到冬季風重新“恢復活力”把他們“趕跑”為止。
▲近日，受強盛的副熱帶高壓控制，河南省多地出現35～37℃、局部39～41℃的高溫悶熱天氣。圖為高溫下，鄭州市民“全副武裝”出行（圖片來源：中國氣象網）
副高VS高溫：在地面上扣個“大蒸籠”
太陽輻射和地球自轉產生的地轉偏向力是副高產生的最重要原因，由於赤道地區太陽輻射強烈，導致該地區的空氣上升，到高空後就會向極地方向流動；隨著緯度的升高，地轉偏向力也就越大，到了北緯30度附近的副熱帶地區，氣流基本變成了自西向東流動，並對後續空氣進行阻礙；使得該地區上空空氣聚集且被迫下沉，於是便產生了副熱帶高壓。
▲我國不同季節風向示意圖，這主要是由於海陸熱力差異差異導致的，不同季節刮不同的風，也是季風氣候的重要特點之一
中國氣象局公共氣象服務中心首席王靜對北京科技報|科學加客戶端記者表示，從氣象專業角度來說，副高的內部盛行下沉氣流，空氣增溫強烈；此外，氣壓梯度小，所以風力微乎甚微。在這種狀態下，太陽輻射可以更多地到達地面，使得地面和近地面大氣獲得更多的熱量，大氣溫度明顯攀升。
▲今年異常偏北的副熱帶高氣壓位置示意圖
因此，副熱帶高氣壓控制的區域，相當於在地面上扣了一個大蒸籠一樣，裡面的熱氣出不去，外面的冷氣也進不來，太陽一照就會出現今年夏天這樣的酷暑天氣，如果副高過於強盛，就可能出現乾旱災害。比較典型的案例就是2010年，由於副高強盛，高溫少雨，華北多地內蒙古中東部地區夏季出現了明顯的乾旱天氣。
數據顯示，截止到今年8月1日，中央氣象臺已經連續19天發佈高溫預警，全國更是有36個氣象站最高氣溫達到或者突破歷史極值，這其中，北方地區尤為嚴重，東北多地更是出現了“空調脫銷”的罕見一幕；對此，王靜表示，這正是由於副高位置異常偏北、強度偏強導致的今年的強度更強。
副高VS降雨：華北“七下八上”有依據
7月中旬，北京的天好像“漏了”一樣，降水不斷，一天一場的暴雨打亂了人們正常的生活節奏，尤其7月16日當天，雨量也突破了歷史同期記錄，城北西二旗等地更是出現了嚴重的積水。
實際上，北京和華北多地接連不斷的降雨天氣，正是副熱帶高壓外圍降雨影響的最典型例子。這是因為，西太平洋副熱帶高壓脊的西北側的西南氣流恰恰是向暴雨區輸送水汽的重要通道，而其南側的東風帶則是熱帶降水系統活躍的地區，這麼一來，副高位置的變動與我國主要雨帶的分佈就變得息息相關。
可以根據副高的北進南退來大致確定主雨帶的位置：
① 春末（5月上旬～6月下旬），副高位置大約在北緯15°～20°，雨帶常位於華南。
② 夏初（6月中旬～7月下旬），副高西伸北進到北緯20°～25°左右，雨帶也北移到長江中下游地區直至日本南部，形成長達1個月之久的梅雨季節。
③ 7～8月，副高進一步北進到北緯25°～30°，雨帶隨之北推到華北、東北地區。
④ 9月，副高南退，雨帶也隨之南移，北方雨季結束。
簡單來說，副高控制的區域一般是高溫天氣，但副高的外圍，特別是副熱帶高壓的西北側區域，一般會出現持續的陰雨天氣：比如說4—6月的華南前汛期、江淮流域6—7月的梅雨季以及華北地區“七下八上”的雨季，都和副高位置的移動和變化有關係。
而對於今年酷熱難耐的北方地區而言，除了副高位置偏北以外，雨季提前也說明了副熱帶高壓，似乎比往年向北跑的更快一些“北京地區經常說‘七下八上’，也就是說七八月份之交下雨最多，但今年的雨季明顯提前了近10天（今年華北雨季開始於7月9日，常年7月18日），到7-8月之交北京反而不下雨了。”王靜表示，與此同時，南方地區7月上旬常常出現的高溫少雨“伏旱”天氣，也提前了一些，這些都和副熱帶高壓位置偏北有關係。
而隨著副高的南落，以北京為代表的華北地區，又再一次處於副高北側降雨區的控制，預報顯示，未來一週，陰雨天氣將會是主流。不過，副高南落的速度比北抬的速度快的多，所以這一輪陰雨天氣過程不會持續太久。
副高VS颱風：你進我退“搞曖昧”
我國是受颱風影響最為嚴重的國家之一，每年6月至9月，颱風季的到來都會讓氣象部門和公眾高度警戒，颱風的路徑和強度預報一直是颱風專家們研究的重中之重。氣象部門在預報臺風天氣時，有一個重要的天氣系統不得不參考對照，這就是副熱帶高壓。
王靜介紹，七八月份的西北太平洋副高正處於強勢期，在西伸加強後，控制著我國長江中下游地區。其控制區域內以下沉運動為主，不利於颱風的發展，就如同給長江以北地區築起了一道屏障，颱風很難穿越這個地帶到達更北的區域，反而在副高外圍風向的引導下一路向西。“這就是為什麼在廣東、海南登陸的颱風比浙江登陸的多的原因。但今年副高位置偏北，結果也很明顯，颱風都在江浙一帶登陸了。”
如圖所示，副熱帶高壓影響了颱風的走勢和強度——副高不強，颱風來後副高會東退收縮至海上，颱風還可使較弱的副高斷裂，並從其中間穿過北上。
但是，如果副高強度不強，颱風移動到其西南側時，會導致副高東退收縮至海上，颱風也有可能因此轉而向北移動；另外，颱風還可使較弱的副高斷裂，並從其中間穿過北上。例如2016年第10號颱風“獅子山”，來勢洶洶的它，在即將登陸之前被副高衝散成了兩大環，一環在西北太平洋上，一環在大陸上，導致其強度突然減弱，然後折返消失了。
此外，颱風與副高的關係也不僅在於“你進我退”，還會給影響區域帶來溫度變化。通常情況下，副高自身的加強和減弱有兩週左右的週期，進入減弱期高溫就會有所緩解，如果在減弱期再遇上臺風，氣溫就會明顯下降。“不過等颱風登陸後削弱，被颱風擠走的副高就會悄悄回來，帶來高溫。”王靜表示，未來一段時間內，華北多陣性降雨，黃淮及其以南多高溫悶熱天氣。
出品：科普中央廚房
監製：北京科技報 | 科學加客戶端
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