未觉夏已尽，时序已新秋。此时，蝉鸣渐散，秋风渐起，浓云渐淡。凉风有信，弱冷空气拂去夏燥，细雨如丝，暑热渐消凉而不寒，秋高气爽，天高云淡景致清新。而在我国南方，“立秋处暑正当暑”，“秋老虎”正大肆发威。如此不同的感观究竟为何？让我们跟随秋季的脚步，一同探索天气与气候的奥秘。
在雨中体验“秋凉”
常言道：“一场秋雨一场寒，十场秋雨要穿棉。”
秋雨，不似春雨那般温柔细腻，也不似夏雨那般狂放热烈，它是季节更迭的使者，带着一丝凉意，悄无声息地降临在这片渐显萧瑟的大地。秋雨纷纷，丝丝凉意，似乎应验了这句谚语，这其中蕴含着怎样的科学道理呢？
从天气层面来讲，“一场秋雨一场寒”是由于北边的冷气团向南移动，与我国南方相对较暖的气团交汇，产生降水，并引发气温下降。当冷空气逐渐控制局地时，温度下降便尤为明显。
“一场秋雨一场寒”天气现象的原理示意图 制图：袁旷卓 李倩 审图号：GS（2019）1822
从气候角度分析，夏至过后，太阳直射点由北回归线逐步向南移动，北半球的日照时间缩短，太阳向北半球投射的光线愈发倾斜，使得北半球高纬度地区接收到的热量持续减少。同时，地面辐射冷却也日益显著，使得北半球高纬度地区的冷空气逐渐积聚并加强，这导致来自西伯利亚或蒙古地区的冷空气南下的频率增加，强度也逐渐增强。在此过程中，我国南方的暖湿气流随着太阳辐射逐渐向南半球偏移而减弱。当不断增强的冷气团与南方逐渐减退的暖湿空气相遇时，暖湿空气逐步退却，冷空气的影响范围随之向南扩展，气温随之下降。
此外，当某区域被冷空气控制后，晴朗夜间较强的辐射冷却作用，叠加冷平流的影响，人们对于“一场秋雨一场寒”的感受便会更明显。
然而，“一场秋雨一场寒”这一说法存在一定的地域性。对于华北、东北和江淮地区的居民来讲，这句谚语极为贴切。但在华南地区，立秋后气温变化较缓，距离明显降温尚有一段时间。
秋高何以气爽？
随着“一场秋雨一场寒”而来的，还有碧空如洗、秋高气爽。诗人杜甫在《崔氏东山草堂》中记录下天空高远、空气清新的秋季场景，“爱汝玉山草堂静，高秋爽气相鲜新。”此后，“秋高气爽”一词成为描述秋季天气的代表性词语。
“秋高”主要是因为大陆高压逐步控制了大部地区，凉、干的气团带来了凉爽和干爽，冷高气压气团带来了不易形成对流的天高云淡、云雨少的天气。
而感到“气爽”，最主要的原因是空气中水汽含量减少。夏秋季多雨，大量雨水使大气中的尘埃杂质颗粒沉降，大气更为干净。当秋季高层大气出现冷空气时，低层大气的温度已降低，很难出现下暖上冷的不稳定状态，此时对流云较少出现，整层大气的水汽含量少，因此，给人以“干爽”之感。另外，降水使空气中的负氧离子增多，也使人感到空气清新。前期的秋雨，更是洗刷了空中的尘埃。
从环流来看，夏季过后，南方暖湿气流减弱，大陆上的气压由低值系统向高值系统转变；而高空副热带高压的南撤往往缓于地面高值系统南移，使高低空同时受高气压控制，整个大气表现为下沉运动，加之大陆高压阻挡，南方的水汽很难向北输送，进而天空由水汽凝结成云的情况也相应减少。因此，秋季的晴天总是天高云淡。
此外，晴空辐射也是让公众在秋季感到舒爽的重要原因。晴朗的秋季，地面白天受太阳照射迅速升温，夜晚天空中没有云层遮挡，地面热量向大气中散失，出现明显降温，导致昼夜温差较大。这在秋冬季节尤为明显，此时昼短夜长，太阳辐射较强，而云层较薄，无法有效阻挡地面的热量向大气中散失。
为何“猛虎下山”高温依旧？
当夏日的炎热渐渐褪去，人们满心欢喜地迎接秋日的凉爽时，“秋老虎”这位不速之客总爱在这时造访。
“秋老虎”，指的是立秋后天气并不会马上变凉，反而还会有一段时间日射强烈、气温回升、酷热难耐，民间把这种天气形象地比喻为“秋老虎”。
每年“秋老虎”盘踞的时间长短不一，可能是半个月，也可能长达两个月，有时可能去而复返。最早出现在8月底至9月初夏秋交替时节，最晚则会在9月中下旬至10月初冒头。需注意的是，不同年份受大气环流等因素影响，“秋老虎”出现的范围和强度可能会有所不同。
那么，是谁在助“秋老虎”之威呢？我国位于东亚季风区，秋季正是东亚夏季风环流向冬季风环流转变的过渡期，此时，西北太平洋副热带高压（以下简称“副高”）原本应南落东撤。但如果出现以下几种情况，使副高强度偏强、西伸北抬，其控制区域内的下沉气流会抑制对流活动，导致空气中的热量无法有效散发，使地表温度进一步上升，就可能出现“秋老虎发威”的情况。
首先，西太平洋暖池升温，给副高持续提供能量，成为“秋老虎”的“饲养员”。其次是北方冷空气较弱，中纬度的西风急流又较强，环流呈纬向，冷空气在极地堆积，不易南下。另外，大气环流和气候系统的调整具有一定滞后性，虽进入秋季，但前期积累的热量仍未完全消散。全球气候变暖也在推波助澜，大气层保温效应显著，使高温天气更易形成，且持续时间更长。
一般来说，“秋老虎”更喜欢出现在长江中下游及江南、华南北部等地。有时，黄淮地区等地也能觅其踪影。不同地区，“秋老虎”的表现也有所不同。南方的“秋老虎”相对凶猛，高温天气持续时间长、强度较大；而北方的“秋老虎”相对温和，早晚较为凉爽，主要体现为“闷”。
有研究统计了过去四十年秋季副高特征的演变情况，结果出现副高面积增大、西伸脊点西进的趋势。这意味着，“秋老虎”影响我国的区域有扩大的可能。
来源：中国气象报
作者：穆俊宇 李悦 黄琬婷
编辑：刘倩 丁继武 李悦
发布：张明禄
审核：苏杰西
