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IJC:土壤湿度与不同天气系统耦合对高原低涡的增加效应

作者:张杰  发布时间:2023/10/16 10:43:50  浏览量:

青藏高原低涡是影响青藏高原降水和下游天气的重要天气系统,在有利的环流形势和高原加热作用的配合下,部分高原低涡还能移出高原并发展加强,导致高原下游暴雨、雷暴等灾害性天气过程以及多种次生灾害的发生。因此,研究青藏高原低涡的分布变化特征及影响高原低涡生成的因子有着的重要意义。

近日,南京信息工程大学陆气相互作用团队研究生邝玉欣(第一)和张杰教授(通讯作者)等人在青藏高原低涡生成与及其与不同天气系统耦合领域取得新进展,相关的研究成果发表在国际期刊International Journal of Climatology上。

研究发现使用客观识别方法得到的高原低涡频次整体呈波动上升趋势。根据1979-2018这40年5-8月总体高原低涡的空间分布特征,结合高原地理位置分布,将高原划分为四个区域:I区为高原西北部、II区为高原中西部、III区高原东北部、IV区高原东南部。高原低涡主要分布在高原中西部且呈现增多的年际变化显著(如图1)。

该团队的研究还发现:感热通量和土壤湿度对分类后的高原低涡的效果不同,在大多数情况下,高原低涡的出现与感热呈正相关,与土壤湿度呈负相关,并且对土壤湿度梯度的响应敏感。而切变线型高原低涡受热因素的影响较小,其产生主要以动力因子为主(如图2)。WRF模式模拟结果验证了推测,土壤湿度的改变影响了高原低涡的强度,降低的土壤湿度减弱了潜热通量和蒸发量,而升高了感热通量使高原深厚边界层的温度升高,并进一步对对流层下部减压,有利于高原低涡的生成和持续。另一方面,土壤湿度的改变还能通过改变土壤湿度梯度进而改变土壤温度梯度,可能通过增加了大气的斜压性影响高原低涡的位置。

图1 高原低涡空间分布及各分区内5-8月高原低涡年际变化

图2 四种环流型涡发生当天土壤湿度的合成(a)短波槽型(b)长波槽型(c)切变线型(d)高原高压型

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Kuang Y.,J. Zhang*, Z. Miao et al. (2023).Increasing amounts of Midwestern Tibetan Plateau Vortices and their response to soil moisture distribution coupled with different synoptic systems.Int J Climatol. https://doi.org/10.1002/joc.8176.

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