太行山东麓是我国短时强降水的高发地区,其突发性强、灾害性大,业务预报十分困难。文章与以往研究中以对流层中低层的大气演变为切入点研究中国北方暴雨的思路不同,研究重点强调了对流层高层的温度异常(UTTA)与边界层风场对地形性短时强降水的共同作用。对流层上部温度异常能够提供有利于短时强降水的的大气状态,而边界层风场与地形性降水的的强度和落区密切相关。因此,耦合对流层高层与边界层的共同作用能够更深入的理解太行山东麓短时强降水的发生发展机制,还能够为短时强降水的天气预报与预警提供有利的理论参考。
研究揭示了太行山东麓2类典型的短时强降水环流模态,一类是华北对流层高层为显著的暖异常且边界层为西风异常(UTWA-BLWA)。UTWA-BLWA通过促进对流层上层的反气旋和对流层低层的西南风异常,有效地增强了高空散度和低层的水汽辐合,为短时强降水提供了有利的大气环境;在低空急流(LLJ)和太行山地形的协调作用下形成中北部短时强降水模式。另一类模态的高空温度异常表现为华北北部暖异常南部冷异常的分布特征,其伴随边界层的东风异常(UTCA-BLEA)。UTCA-BLEA的大气模态与热带气旋等天气系统的影响相关,而边界层急流(BLJ)的出口区与研究区域南部较低纬度的地形叠加,能够促进研究区域南部的短时强降水事件。
图1 第一类UTWA-BLWA环流模态
图2 第二类UTCA-BLEA环流模态
论文信息:
Li, Y., Wang, Q., Wei, Y., & Tang, J. (2024). Mechanism of coupled upper troposphere and boundary layer induces two types of short‐term heavy rainfall along the Eastern foothills of the Taihang Mountains.Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 129,e2024JD041179.https://doi.org/10.1029/2024JD041179