冬半年(11月至次年5月),受青藏高原大地形影响,对流层中低层西风气流常分裂为南北两支。其中,南支西风在高原南侧形成的半永久性低压槽——南支槽(Southern Branch Trough,SBT),SBT是影响南亚和东亚冬半年天气的关键系统。以往研究多聚焦于90°E以东的SBT。近期,硕士研究生边巴卓嘎在导师周顺武教授(通讯作者)指导下,基于1979–2019年客观识别的南支槽数据集,证实90°E以西同样存在南支槽活动,并将两类槽分别定义为西部型(WSBT)与东部型(ESBT)。相关成果系统揭示了两类SBT的动力、热力及水汽结构特征及其对降水的差异化影响,已发表于《International Journal of Climatology》。本研究获第二次青藏高原综合科学考察研究(STEP)专项(2019QZKK0106)、青藏高原与极地气象研究所开放课题(ITPP2021K01)及国家自然科学基金重点项目(42030611、42165005)等联合资助。
对10个典型SBT个例的合成分析显示:ESBT引发的降水主要分布于90°E以东的藏东南及云贵高原,范围广且强度大(图1a);WSBT的降水则集中在90°E以西的藏西南,范围更集中(图1b)。整体来看,ESBT案例中日均降水量超10 mm的区域显著大于WSBT。

图1(原文图5) 10个典型ESBT(a)和10个典型WSBT(b)合成的平均降水量(阴影,单位:mm)
环流配置上(图略),ESBT在500 hPa中高纬度呈“两槽一脊”型,SBT位于孟加拉湾北部,高原北侧为高压脊,形成“北高南低”的有利降水形势;WSBT的中高纬度环流则较平直,槽位偏西至80°E附近。两类SBT在对流层低层均表现为显著正涡度区,槽前有西南与东南气流汇合形成强上升运动区,但WSBT的上升运动强度和正涡度值均大于ESBT。
为明确垂直动力结构差异,图2展示了ESBT沿100°E(a)和WSBT沿80°E(b)合成的相对涡度(阴影)、垂直速度(矢量)和西风急流(等值线)经向-高度剖面。对比可见:WSBT动力条件更强,500 hPa槽前上升运动中心达45 Pa/s,正涡度垂直延伸更广、槽更深;ESBT热力条件更优,槽前暖舌更宽、假相当位温更高且梯度更陡,更利于持续性降水发生。

图2(原文图9) ESBT沿100°E(a)和WSBT沿80°E(b)的相对涡度(阴影:单位:10⁻⁵ 秒⁻¹)、垂直速度(×-1000)(矢量,单位:Pa/s)及西风急流(u≥30;等值线,单位:m/s)的经向-高度垂直合成剖面图 (黑色阴影表示地形)
水汽来源方面(图略),ESBT的水汽主要来自孟加拉湾,输送强且辐合显著;WSBT的水汽以阿拉伯海为主、孟加拉湾为辅,整体水汽条件弱于ESBT。
SBT是影响高原及西南地区冬季降水的重要系统。本研究从天气-气候结合的视角,基于客观识别的SBT数据集与合成分析,明确了两类SBT的结构差异及降水影响机制,为提升冬季降水预报准确性提供了科学支撑。
文章信息:
Zhuoga Bianba, Cheng Yang, Shunwu Zhou*, Zhitong Qian, Shengsheng Liu, Ke Li, Xiuping Yao. The Influence of the Eastern-Type and Western-Type Southern Branch Troughs on Precipitation in Winter and Its Structural Characteristics, Int. J. Climatology, 2025, 45: e8720. https://doi.org/10.1002/joc.8720