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AR:中高纬度天气尺度扰动影响梅雨异常的可能机制

作者:孙添乐,姚素香等  发布时间:2023/12/25 10:12:37  浏览量:

梅雨是东亚夏季风季节进程中特有的雨季,其发展变化不但反映了春末盛夏间亚洲上空的环流调整,而且直接与长江流域旱涝灾害的形成与持续有密切关系。近年来,长江流域洪涝灾害频发,对人民生活造成了严重的影响。近日,姚素香教授(通讯作者)和其博士研究生孙添乐(第一作者)等探讨了中高纬度天气尺度扰动影响梅雨异常的可能机制,相关成果发表于期刊《Atmospheric Research》,该研究得到了国家自然科学基金重点项目(41930969-3)与国家自然科学基金基础科学中心项目(42088101)的支持。

本研究首先揭示了梅雨期降水的年际、年代际差异,以及涝年梅雨期东亚副热带西风急流位置明显偏南,而旱年急流位置则相对偏北的特征。发现了中高纬巴尔喀什湖-贝加尔湖-鄂霍次克海一带天气尺度扰动强度与梅雨期降水的负相关关系,且该区域天气尺度扰动异常与纬向风异常分布具有良好的空间一致性。从扰动能量传播和转换的诊断得出:在典型涝年,中高纬度关键区天气尺度扰动弱,对应弱的E-P通量辐散,关键区的东风异常促使副热带急流位置偏南,为长江流域降水提供较好的上升运动;而在旱年梅雨期间,中高纬天气尺度扰动更为活跃,对流层高层E-P通量异常强烈辐散,同时伴有更多能量从扰动向基本气流转换,促进该地区高空西风异常增强,引导副热带西风急流位置偏北,进而长江流域地区上升运动较弱,动力条件的相对不足是造成典型旱年梅雨期降水异常偏少的原因。利用区域气候模式(RegCM)进行敏感性试验进一步验证了上述结论,当在模式中削弱(增强)中高纬度关键区天气尺度扰动后,副热带西风急流南移(北移),梅雨降水增多(减少),因此统计诊断和数值模拟均表明梅雨期东亚副热带西风急流以北的天气尺度扰动可通过影响西风急流位置变动从而显著影响梅雨期降水量的多寡。

FIGURE 1. Schematic diagrams of the association of Meiyu precipitation anomaly with synoptic-scale disturbances at mid-high latitudes (a, flood years; b, drought years).

论文信息

Sun, T., Yao, S., Huang, Q., Guo, Q., Xia, Y., & Zhang, Hong. (2023). Possible mechanism of the mid-high-latitude synoptic-scale disturbances impact on Meiyu precipitation anomalies.Atmospheric Research. 298, 107137. doi: https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2023.107137.

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