1 引言
联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告指出， 在全球气候变暖背景下， 生态系统的脆弱性不断增加， 极端气候事件频繁发生（Zhu et al， 2018； 刘子奇等， 2022； 杨耀先等， 2022）， 强度不断增加， 极端高温热浪就是其中之一且备受关注（Wu et al， 2020）。持续的极端高温天气不仅会对自然生态系统产生负面影响， 还会对人体健康、社会经济、工农业生产及社会经济的可持续发展构成严重危害（鹿文涵等， 2022； Morignat et al， 2018； Wang and Wang， 2023）。近几十年， 中国夏季高温热浪的频次、日数和强度总体呈增多、增强趋势， Alexander et al （2006）、丁一汇等（2006）的研究结果证实了该观点。有关中国不同地域极端高温事件变化规律的研究均有相似的结论， 中国大多数地区高温热浪等极端天气事件逐渐变得频繁（刘卫平等， 2016； 邹海波等， 2015； 王有恒等， 2012）。刘旗洋等（2021）利用新一代区域气候模式（Climate-Weather Research and Forecasting model， CWRF）对中国未来极端温度进行评估， 发现持续性暖事件的大值区主要在中国西北、西南等区域。
近年来随着公众对高温热浪天气关注度的递增， 许多学者针对极端高温天气特征、成因及其影响开展了大量研究。研究表明， 大气环流异常形成的热穹顶（Heat Dome）是形成热浪的重要原因（Wang et al， 2023）。而异常的大气环流变化， 特别是南亚高压、西太副高、大陆暖高压脊、热低压等均与中国高温天气关系密切， 然而我国不同地区极端高温天气的影响系统及影响程度差异较大（张迎新和张守保， 2010； 吴振鹏等， 2016； 王颖等， 2017； 王羱等， 2015； 黄浩等， 2021）。王文等（2017）对2013年夏季我国长江中下游地区发生的极端高温热浪事件进行研究， 结果表明稳定而强劲的西太副高和南压高压异常是造成此次极端高温热浪的直接原因。孙亦和王婷（2022）分析了四川省近60年极端高温特征， 发现四川省极端高温与中纬度高压带（西太副高和青藏高压）异常密切相关。因此， 诊断不同地区高温天气过程的关键影响系统至关重要。
中国西北区深居大陆腹地， 多为年平均降水量<200 mm 的极端干旱区和干旱区， 气候敏感性强（马柱国和符淙斌， 2001）， 其极端高温事件存在显著的年代际变化， 极端最高气温在20世纪60年代最低， 70年代开始明显升高， 这与全球自20世纪80年代开始明显变暖并不一致， 表明西北区气温变化具有特殊性（赵庆云等， 2006； 杨金虎等， 2006）和局地性特征（史军等， 2009； 管晓丹， 2011； 唐恬等， 2014； 陈磊等， 2011）。韩雪云等（2019）、许婷婷等（2022）、王有恒等（2012）基于历史气候数据， 对西北区及其各省区进行研究， 结果表明， 西北各区域极端高温的变化趋势相似， 极端高温日数均呈现增加趋势。赵庆云等（2007）、陈磊等（2011）、陈豫英等（2013）、刘世祥等（2010）对西北地区高温天气的环流异常研究结果表明： 西北地区的高温天气与南亚高压强度偏强、位置偏北、500 hPa闭合暖高压单体控制西北地区有关。叶培龙等（2019）曾对2016年8月甘肃持续性高温个例进行分析， 指出南压高压异常偏北、副热带西风急流扩大、乌拉尔阻塞高压长时间维持是造成此次极端高温的主要天气系统。虽然关于西北地区在高温热浪方面的研究已取得不少成果， 但大都侧重于气候学特征统计和个例定性分析等， 对西北干旱地区高温热浪天气大气动力和热力作用的物理机制及其对高温热浪的贡献等定量评估还需要进一步认识。因此本文利用实况观测数据、气候环流指数， 结合ERA5再分析资料， 对西北地区2022年6月20日至7月10日持续性高温热浪天气特征及成因进行分析， 并对热量贡献进行定量估算， 这对进一步认识西北地区极端高温热浪天气发生发展机理和高温天气预报研究具有重要科学意义。
2 资料选取及方法介绍
2.1 研究区及资料选取
研究区涵盖陕、甘、宁、青、新及110°E以西的内蒙古中西部地区（图1）。其中自然地理区域包括甘新绿洲农业区、黄土高原、宁蒙河套地区、陕北农牧交错区、青藏高原区域， 既是我国生态环境比较脆弱的地区， 也是我国干旱、极端灾害性天气最为严重的地区（冯永忠等， 2010）。从气候区划分来看， 西北区包含有青藏高原高寒气候、温带大陆性气候、温带季风气候、亚热带季风气候， 气候多样， 本文将以气候区划分来进行特征研究。文中涉及的地图是基于中华人民共和国自然资源部地图技术审查中心标准地图服务系统下载的审图号为GS（2016）1579号的中国地图制作， 底图无修改。
本文使用的日最高气温、日最低气温和日平均气温资料均采用中国气象局国家气象信息中心整编的1981 -2022年地面台站资料， 通过了资料质控， 选取研究区域内有完整观测记录的389个站点的地面观测资料（高山站除外）进行研究， 其中包含中国基准气象站、基本气象站、一般气象站， 可以较好地反映出西北干旱区的天气气候特征。再分析资料采用了1981 -2022年ERA5高分辨率逐日资料， 水平分辨率为0.125°×0.125°， 垂直方向为10层， 变量包括位势高度场、风场、湿度场、温度场、垂直速度和散度等资料。
南亚高压和西太副高的各项指数均来自中国气象局国家气候中心数据监测网（http： //cmdp.ncc-cma.net/station/extension.php）， 各项指数定义均来源于国家气候中心监测业务规定。（1）南亚高压各项指数定义： 利用NCEP/NCAR逐日再分析资料， 选取青藏高原及其周围地区（10°N -55°N， 35°E - 115°E）上空100 hPa东西风零线上位势高度最大处为主高压中心， 定义高压中心的位势高度（减去1600 dagpm）为强度指数， 中心经、纬度位置分别为经度和纬度指数。（2）西太副高各项指数定义： 面积指数是指在10°N以北、110°E -180°E范围内， 500 hPa高度场上所有≥588 dagpm的格点所围成的面积总和； 强度指数是指在10°N以北、110°E -180°E范围内， 500 hPa高度场上所有>588 dagpm的格点所围成的面积与该格点高度值减去587 dagpm差值的乘积的总和； 脊线位置指数是指在10°N以北、110°E -150°E范围内， 500 hPa高度场上588 dagpm等值线所包围的西太副高范围内纬向风切变线所在纬度位置的平均值； 西伸脊点指数是指在10°N以北、90°E -180°E范围内， 500 hPa高度场上588 dagpm最西格点所在的经度值。
2.2 方法介绍
2.2.1 高温天气过程定义
根据中央气象台业务规定以及国家气象中心编制的《QX/T 228-2014区域高温天气过程等级划分》（中国气象局， 2012）气象行业标准： 单站日最高气温≥35.0 ℃为高温天气； 高温天气连续3天以上≥35.0 ℃为持续性高温天气； 高温天气起始日至高温天气结束日前一天为一个高温天气过程。本文沿用这一定义开展研究。
2.2.2 热量贡献估算方法
为寻找影响温度局地变化的因子， 即确定高温天气过程的关键影响因子（热量贡献）， 对影响温度局地变化的各项进行定量估计。
根据天气学原理， 热力学方程可转换为：
即温度局地变化是温度平流、垂直输送项、变压和气压平流、非绝热加热因子项等共同作用的结果。根据尺度分析可知， 由于气压变化引起温度变化的尺度最小， 因此可忽略不计， 故本文只对温度平流项、垂直输送项、非绝热加热因子项三项进行定量估计， 其中温度平流项和垂直输送项为热量动力贡献， 非绝热加热因子项为热量热力贡献。公式（1） 可成为（周后福， 2005； 张迎新和张守保， 2010）：
① ② ③ ④
式中： ΔT为温度变化； Δt为时间变化； ΔE是ΔZ气层内在单位时间内得到的净辐射能； g为重力加速度； Cp 为干空气的定压比热。
3 持续高温特征及极端性
2022年6月20日至7月10日西北干旱区出现持续性、大范围极端高温热浪天气， 根据地面基本气象要素日最高气温数据统计， 西北区≥35 ℃以上高温共计2092个站次， ≥40 ℃以上高温162个站次， 最高温值出现在6月23日吐鲁番46.6 ℃。图2（a）为6月20日至7月10日西北区≥35 ℃高温站数逐日变化情况， 通过分析高温站数的波动变化， 可以将此次高温天气过程大致分为三个阶段， 分别为6月23 -25日、6月27日至7月1日、7月3 -10日， 其中第一阶段的6月24日出现高温站数最多， 达到179个站， 高温天气覆盖范围广； 第三阶段的持续时间最长， 达8天， 此阶段的7月6日、7日出现最高温的站数分别为160个站点、165个站点， 仅次于6月23日， 两天出现高温天气的站数占研究区总站数的83.5%。分析此次高温天气过程研究区域内各站点日最高气温空间分布［图2（b）］可以看出， 除青藏高原高寒气候区东南部区域， 西北区大部分地区均出现高温天气， 其中温带大陆性气候区中部及亚热带季风气候区出现38 ℃以上的高温天气， 尤其是温带大陆性气候区塔里木盆地附近出现43 ℃以上的高温天气。
为分析过程极端性， 将此次高温过程各站出现的最高气温， 与近40年（1981 -2021年）夏季各站的高温历史极值进行对比， 此次高温天气过程共计108站突破了历史极值， 占西北区总站数的28%， 大部分站点超出历史极值1~2 ℃， 与历史极值温差最大的为青藏高原高寒气候区曲麻莱站达到6.1 ℃。从气候区分别来看（表1）， 青藏高原高寒气候区， 虽地处高原， 常年气温较低， 达到高温标准的站次数为5个站， 但突破历史极值站数最多达47个站， 占该气候区总站数的69%， 表明此次过程也造成了高原高寒地区的大面积升温； 其次温带季风气候区， 突破历史极值的站数为22个站， 占该气候区总站数的14%； 温带大陆性气候区， 突破历史极值的站数为21个站， 占该气候区总站数的17%； 亚热带季风气候区， 突破历史极值的站数为18个站， 但在该气候区总站数中的占比达44%， 突破历史极值的占比远高于温带大陆性气候区和亚热带季风气候区。
表1 2022年6月20日至7月10日西北区高温突破历史极值的站数及占比Table 1 The number and proportion of stations with high temperature exceeding the historical extreme value in northwest China from June 20 to July 10， 2022 |
| 区域 | 突破极值 站数/个 | 总站数 /个 | 百分比 /% |
|---|---|---|---|
| 西北区 | 108 | 389 | 28 |
| 青藏高原高寒气候区 | 47 | 68 | 69 |
| 温带大陆性气候区 | 21 | 125 | 17 |
| 温带季风气候区 | 22 | 155 | 14 |
| 亚热带季风气候区 | 18 | 41 | 44 |
从高温日数的空间分布（图3）来看， 此次高温天气过程， 持续时间较长的主要分布在温带大陆性气候区和亚热带季风气候区， 高温持续时间超过5天的站点数共计162个站， 占研究区域总站数的42%， 高温持续时间超过10天、15天的站点数分别有98个站（25%）、41个站（11%）。
综上所述， 此次高温天气过程， 不论是强度、持续时间， 还是影响范围， 均属历史罕见， 尤其是温带大陆性气候区和亚热带季风气候区受高温天气影响更大。下文将着重开展高温天气持续性、极端性的成因研究。
4 异常大气环流特征
4.1 南亚高压异常
图4 2022年6月20日至7月10日 100 hPa 高度场（等值线， 单位： dagpm）分布（a）及高度距平场（彩色区， 单位： dagpm）和风场距平（矢量， 单位： m·s-1）分布（b）Fig.4 The distribution of the South Asian High （a， contour， unit： dagpm）， height field anomaly （color area， unit： dagpm） and wind field anomaly （vector， unit： m·s-1） （b） at 100 hPa from 20 June to 10 July 2022 |
为进一步研究2022年6月20日至7月10日相较于同时段历史平均态的逐候变化情况， 选取南压高压中心强度指数、中心纬度指数、中心经度指数等三个气候态指数进行分析（图5）。中心强度指数［图5（a）］在6 -7月整体高于历史平均态， 其中在6月20日至7月10日之间的相差更大； 中心纬度指数来看［图5（b）］， 整体相较于历史平均态偏北， 同样在6月20日至7月10日更为偏北； 从中心经度指数来看［图5（c）］， 在6月20日至7月10日相较于历史平均态偏东， 其余时段相较于历史平均态偏西， 其中在高温最强时段（7月6 -8日）， 相较于历史平均偏东了25个经距左右。可以看出南亚高压明显的北抬和东扩为此次持续性高温天气的发生发展提供了有利的气候和大尺度环流背景条件。
图5 2022年6月20日至7月10日南亚高压中心强度指数（a）、中心纬度指数（b）、中心经度指数（c）逐候变化（黑色）及与同时期历史平均态（红色）的对比Fig.5 Seasonal variation （black line） of the central intensity （a）， central latitude （b）， and central longitude （c） of the South Asian High from 20 June to 10 July 2022 and comparison with the historical average （red line） of the same period |
4.2 大陆高压异常
基于实况分析， 此次持续性高温天气强度呈波动变化， 出现三个峰值， 在峰值附近挑选6月23日08:00（北京时， 下同）、6月30日20:00、7月6日20:00、7月8日08:00四个时间， 中层（500 hPa）的天气形势场（图6）进行分析。6月23日08:00 ［图6（a）］， 西西伯利亚冷空气南压， 中国西北地区和蒙古国上空高压脊发展， 在高压脊中心有暖中心相配合， 表明暖高压脊发展强盛， 此时大陆高压并未发展， 为持续性高温天气过程前期； 6月30日20:00 ［图6（b）］， 大陆高压向东延伸， 直至青藏高原东侧， 虽未形成588 dagpm的闭合线， 但配合有较强的暖中心（4 ℃闭合线）， 使得西北区再次出现较强高温天气， 该阶段暖高压脊东移， 大陆高压发展并逐渐东伸， 为持续性高温天气过程过渡期； 7月6日20:00大陆高压加强［图6（c）］， 继续向东延伸， 588 dagpm线覆盖了西北区大部分区域， 有强暖中心（8 ℃闭合线）与之配合， 实况显示7月6日持续性高温天气过程强度达到最大， 7月8日08:00 ［图6（d）］， 大陆高压覆盖范围逐渐扩大并与西伸的西太副高连接， 影响中国北方大部地区。该阶段大陆高压发展强盛， 高温天气过程异常强烈， 为持续性高温天气过程后期。
分析500 hPa与历史平均态的距平场（图略）， 可以看出2022年6月20日至7月10日中国西北地区整体位势高度高于历史平均， 风场表现为闭合的反气旋环流， 其中心位势高度较多年平均高3 dagpm左右， 同时巴尔喀什湖北部地区的低涡中心强度相较多年平均高3~4 dagpm， 两个天气系统的对峙， 使得西北地区高温天气不断持续。
南亚高压的活动会密切影响西太副高的西进东退， 两者活动存在“相向而行”和“相背而去”的关系（陶诗言等， 1964； 雷显辉等， 2022； 谭晶等， 2005）。从形势场看， 此次持续性高温天气过程的前期和过渡期， 西太副高没有出现明显的东西震荡， 过程后期西太副高西伸， 与大陆高压连通， 共同影响高温天气。下文通过西太副高强度和面积指数、脊线指数、西脊点指数等四个气候态指数的逐日资料， 详细分析过程期间西太副高的变化。可以看出， 面积和强度指数［图7（a）］在6月20日至7月10日呈波动变化， 二者波动变化趋势一致， 整体均高于历史平均态， 过程前期面积和强度指数处于波谷， 西太副高的范围和强度均较小， 过程过渡期和后期面积和强度指数处于波峰， 西太副高的范围和强度逐渐加强； 从脊线指数来看［图7（b）］， 相较于历史平均态， 过程前期和后期西太副高偏南， 过程过渡期西太副高偏北； 从西脊点指数来看［图7（c）］， 过程过渡期相较于历史平均态偏东， 其余时段整体相较于历史平均态偏西， 其中在高温最强时段（7月6 -8日）， 相较于历史平均偏东了30个经距左右。
图7 2022年6月20日至7月10日西太副高强度和面积（a）、脊线（b）、西脊点（c）指数逐日变化（实线）及与同时期历史平均态（虚线）的对比Fig.7 The daily variation （solid line） of the intensity and area （a）， ridge line （b）， and western ridge point （c） indexes of the western Pacific subtropical high from June 20 to July 10， 2022 and the comparison with the historical average （dashed line） of the same period |
基于上述分析， 在持续性高温天气过程前期， 西北干旱区主要受到暖高压的影响， 西太副高影响偏弱， 但其位置偏南， 这样副高外围的暖湿气流无法输送至西北地区东部， 造成该地区的干旱少雨， 对高温天气有辅助加强作用； 过程过渡期， 大陆高压持续发展， 逐渐控制西北区大部地区， 而西太副高虽然强度较强， 范围较广， 但整体偏东， 对西北区影响较小； 过程后期西太副高强度高， 范围广， 整体西伸， 与大陆高压连通， 相互加强， 共同影响西北区高温天气。
4.3 特征物理量场异常特征
图8 2022年6月20日至7月10日700 hPa平均水汽通量（填色， 单位： kg·m-1·s-1）和风场（矢量， 单位： m·s-1）（a）及水汽通量散度（b， 单位： ×10-6 ·g·hPa-1·cm-1·s-1， 正、负分别表示辐散、辐合）Fig.8 700 hPa average water vapor flux （color area， unit： kg·m-1·s-1） and wind field （vector， unit： m·s-1） （a） and water vapor flux divergence （b， unit： ×10-6 ·g·hPa-1·cm-1·s-1， positive and negative respectively indicate divergence and convergence） from 20 June to 10 July 2022 |
图9（a）为2022年6月20日至7月10日700 hPa垂直速度距平场， 可以看出研究区大部地方的距平为正值， 表明上述区域以下沉气流为主， 且较往年明显加强， 不利于水汽的输送、凝结形成降水。据统计2022年6月下旬至7月上旬， 西北大部分地方降水较历史平均偏少， 基于前文分析异常强盛的南亚高压控制西北区大部分地方， 高压内部以下沉气流为主， 且水汽输送和聚集异常偏少， 研究区大部分区域基本处于干热状态， 符合夏季西北地区经典的干热特征。
图9 2022年6月20日至7月10日700 hPa垂直速度距平场（a， 单位： ×10-2 Pa-1·s-1）及沿37.5°N -40°N 2022年6月20日至7月10日垂直速度（彩色区， 单位： ×10-2 Pa-1·s-1）和风场（风羽， 单位： m·s-1）高度-经度剖面（b）Fig.9 700 hPa vertical velocity anomaly field （a， unit： ×10-2 Pa-1·s-1） and vertical velocity （color area， unit： ×10-2 Pa-1·s-1） and wind field （barb， unit： m·s-1） height-length profile along 37.5°N -40°N （b） from 20 June to 10 July 2022 |
通过沿36°N -45°N做 2022年6月20日至7月10日垂直速度和风场的高度-经度剖面图［图9（b）］， 发现对流层低层至对流层中上层受西北气流控制， 200 hPa以下区域以下沉运动为主， 在80°E -95°E区域内下沉运动在850~500 hPa最为显著， 在105° E附近区域内下沉运动在400 hPa附近最为显著， 受地形影响， 在90°E -95°E区域对流层低层和95°E -100°E区域内500 hPa附近有弱的上升运动， 而中高层气流下沉增温， 导致对流层中高层温度偏高。
5 动力和热力贡献定量估计
对影响温度局地变化的各项因子进行定量估计， 找出持续性高温天气过程前期、后期热量贡献的关键因子。根据前文分析结果， 挑选6月23日和7月5日分别作为持续性高温天气过程前期、后期的代表日进行分析。
5.1 温度平流项
从两代表日的温度平流图［图10（a）， （b）］可知， 6月23日700 hPa温带大陆性气候区中部和温带季风气候区西部温度平流以弱冷平流为主， 其余地方以弱暖平流为主， 7月5日温带大陆性气候区、高原高寒气候区、温带季风气候区大部分地方温度平流以暖平流为主。沿40.25°N做温度平流垂直剖面［图10（c）， （d）］可见， 6月23日在75°E -90°E的200 hPa以下、90°E -100°E 500~400 hPa以暖平流为主， 近地层为暖平流区， 暖中心在850 hPa， 中心值≥3×10-5 K·s-1； 7月5日在300 hPa以下主要为暖平流区， 暖中心在500 hPa， 中心值≥4×10-5 K·s-1。由上述分析得到， 在高温区上空6月23日的暖平流出现在对流层中上层和近地层， 7月5日的暖平流出现在对流层中下层。
根据公式（1） 第②部分计算6月23日08:00 - 14:00由于温度平流作用温度升高约0.7 ℃， 选取沿40.25°N附近高温分布地区国家气象站的平均温度进行估算， 6月23日08:00和14:00的平均气温分别为21.3 ℃和36.3 ℃， 6 h升温15 ℃， 在升温中约占6%； 7月5日08:00 -14:00由于暖平流作用温度升高约0.9 ℃， 08:00和14:00的平均气温分别为21.3 ℃和35.1 ℃， 6 h升温13.8 ℃， 在升温中约占3%。由上述内容可知， 温度平流在此次升温过程中的贡献较小， 过程前期温度平流对高温的贡献略高于过程后期。
5.2 垂直输送项
由图11（a）和（b）可以看出， 整层大气的温度露点差大， 且露点廓线和温度廓线在对流层低层呈“下喇叭口”型， 表明整层大气较干， 尤其是对流层低层。6月23日500 hPa及以上为西北风， 700 hPa及以下为东北偏东风［图11（a）］； 7月5日700 hPa以上为西北风， 700 hPa为西南风， 850 hPa及以下为东北偏东风［图11（b）］。6月23日和7月5日对流层中高层均为脊前西北气流， 6月23日低层为反气旋环流底部的偏东气流， 7月5日700 hPa为低压前部偏南气流， 850 hPa及以下为反气旋环流底部的偏东气流。由图11（c）和（d）可知， 90°E -100°E之间6月23日250 hPa以下以下沉气流为主， 最大下沉速度为0.73 Pa·s-1， 位于700 hPa， 近地层有弱的上升运动（95°E -100°E）； 7月5日250~150 hPa、500 hPa及以下以下沉气流为主， 最大下沉速度为0.76 Pa·s-1， 位于700 hPa。探空图［图11（a）， （b）］显示， 700 hPa以下温度线与干绝热线几乎平行， 说明空气块基本沿干绝热线下沉， 因此， 以平均垂直递减率最小的700~600 hPa估算温度直减率γ。
图11 2022年6月23日14:00和7月5日14:00 T-lnP图（a， b）和垂直速度剖面（c， d， 单位： Pa·s-1）图（a）、（b）中红色线为温度， 深绿色线为露点温度 Fig.11 T-lnP diagram （a， b） and vertical velocity profile （c， d， unit： Pa · s-1） at 14:00 on 23 June and 14:00 on 5 July 2022.In Fig.11 （a） and （b）， the red line is temperature， dark green line is dew point |
90°E -100°E、40.25°N范围内6月23日和7月5日600 hPa与700 hPa的平均温差约为8.7 ℃和10.25 ℃， 平均高度约为1274 m， 计算出6月23日和7月5日的γ分别约为0.68 ℃和0.80 ℃， 估算由于下沉运动导致的1 h增温幅度分别为0.86 ℃·h-1和0.54 ℃·h-1， 6 h增温分别为5.2 ℃和3.3 ℃， 由上小节可知90°E -100°E、40.25°N范围6 h平均温度为15 ℃和13.8 ℃， 因此可知垂直输送项在前期的贡献率约为35%， 在后期贡献率约为24%。可见， 过程前期垂直输送项的贡献明显高于后期。
5.3 非绝热加热项
利用ΔZ气层中的净辐射能来讨论非绝热加热因子［式（3） ］， 资料分析表明， 90°E -100°E、40.25°N范围内6月23日和7月5日的08:00 -14:00， 700 hPa以上各层的增温幅度<1 ℃（接近0）， 因此， 可认为700 hPa以上各层的净辐射为0。从地面到700 hPa的气压差∆p=150 hPa， 6月23日和7月5日的净辐射∆E分别为9.3×106 J·m-2、10.5×106 J·m-2， 干空气的定压比热cp=1.005 J·m-1·℃-1， 重力加速度g=9.8 m·s-2， 带入公式（1） 计算得到6月23日和7月5日的08:00 -14:00温度变化分别为6.0 ℃、6.8 ℃， 因此可知非绝热加热项在前期（6月23日）高温过程中的贡献率约为40%， 在后期（7月5日）高温中的贡献率约为49%。由上述内容可知， 前期高温过程中非绝热加热项的贡献明显低于后期高温过程。
由上述内容可知， 引起温度局地变化各项的定量估算可知， 垂直输送项在前期高温过程中的贡献明显高于后期高温过程， 而非绝热加热项在后期高温过程中的贡献明显高于前期高温过程， 温度平流项在此次高温过程中贡献均较小。
6 结论
本文利用站点资料和高分辨率再分析资料， 对西北区2022年6月20日至7月10日持续性高温天气过程进行成因诊断， 对温度局地变化热量贡献做定量估算， 结论如下：
（1） 2022年西北干旱区夏季持续性高温天气过程（6月20日至7月10日）持续时间长， 极端性强， 研究区内出现高温达2092个站次， 主要分布在西北干旱偏北区域， 其中108个站最高温突破近40年历史极值， 尤其甘肃地区有36个站突破历史极值， 占甘肃国家站总数的46%； 共有98个站高温持续日数超10天， 均属历史罕见。
（2） 高温持续期， 南亚高压中心较同期偏北5~10个纬距， 中心强度气候值明显高于历史同期平均值。过程前期主要受到中高层暖脊影响， 过渡期暖脊东移， 大陆高压逐渐东伸， 后期大陆高压发展强盛， 并向东延伸与西伸的西太副高相互连通， 影响西北区大部分区域。西北区境内水汽含量虽较往年略偏多， 尤其是西北区东部， 但水汽辐散偏强， 不易形成降水； 此外， 下沉气流异常偏强， 高层空气下沉增温， 有利于高温天气的发展与维持。
（3） 整体来看， 高温过程前期和后期， 平流项的热量贡献均较小， 垂直输送项和非绝热加热项贡献均较高。过程前期平流项和垂直输送项贡献高于后期， 而非绝热加热项贡献低于后期。此外， 后期非绝热加热项贡献高于平流项和垂直输送项贡献之和。
西北干旱区无论是受暖高压脊控制（过程前期）还是在大陆高压和西太副高共同控制下（过程后期）， 垂直输送项和非绝热加热项均是影响极端高温天气的关键因子。同时前期以动力因子贡献为主， 形成稳定热穹顶后， 在过程后期以热力贡献占主导地位。在今后极端高温天气预报过程中， 要更加关注高温持续时段环流系统变化带来的热量贡献变化对高温天气的影响。