近日，陆气相互作用团队最新研究发现，土壤湿度在东亚夏季风次季节进程中对后期降水具有重要的影响。这一成果由陈海山教授指导的博士生董轩以第一作者发表在国际气候领域权威期刊Climate Dynamics上，研究工作的合作者还有周洋博士、周波涛和孙善磊教授。
土壤湿度对降水的影响，是陆气相互作用中的一个复杂问题，两者之间的相互作用的认识还存在诸多不足，相关的问题也是陆气研究领域的热点和争议话题。以往研究发现，土壤湿度对降水的影响在时间尺度和区域性存在明显的差异，人们普遍认为在较湿润的地区，例如：我国华南地区，土壤湿度与大气的相互作用并不显著。然而，由于东亚夏季风的季节内演变过程，我国华南地区在月季尺度也是土壤湿度与大气相互作用的重要关键区之一，此项研究对深入理解我国东部陆面过程和降水在次季节尺度上的相互作用具有一定的意义。
此项研究通过观测分析发现7月华南地区的土壤湿度与后期（8月）黄淮的降水具有密切的联系，数值模拟进一步证实了上述影响：7月华南土壤湿度异常，通过陆气相互作用造成局地垂直水汽输送变化和潜热加热异常，导致经向环流异常进而对我国8月黄淮流域降水产生影响（如图）。7月华南土壤异常湿润（干燥），由于土壤湿度的记忆性，土壤异常湿润（干燥）能持续到8月，有利于低层大气湿度增加（减小）；在季风垂直环流作用下，地表向中低层大气垂直输送的水汽增加（减弱），增强（减弱）潜热对大气的加热作用，强迫出异常经向环流，导致华南为异常上升（下沉）运动，而在黄淮则为异常下沉（上升）运动，最终引起黄淮流域8月降水减少（增加）。在上述过程中，由于土壤湿度异常导致的地表热力变化和感热加热的作用并没有起到主导的作用，而由于土壤湿度引起的水汽变化及潜热加热是关键，这是对现有认识的一个重要补充。值得注意的是，土壤湿度与降水的次季节尺度相互作用过程在夏季风演变过程中存在显著的差异。成果可以为夏季风和降水的次季节预测提供一定的参考。
华南7月土壤湿度影响8月黄淮降水的可能物理机制
论文信息：
Dong, X., Y. Zhou*, H. Chen*, B. Zhou, and S. Sun, 2021: Lag impacts of the anomalous July soil moisture over Southern China on the August rainfall over the Huang–Huai River Basin. Clim Dyn.https://doi.org/10.1007/s00382-021-05989-1(Online)
