2023年7月29日至8月1日，受台风“杜苏芮”（2305）残涡北上停滞的影响，我国华北地区遭遇了历史罕见的“23·7”特大暴雨，造成了重大的人员伤亡与财产损失。本次极端暴雨是残涡与地形共同作用的结果：停滞的残涡环流使低空急流在华北稳定维持，其携带的充沛水汽在太行山地形的作用下被迫辐合抬升，进而触发了持续的强降水。已有研究大多将残涡的停滞归因于副高西伸或蒙古高原上空大陆性高压的阻挡。然而，究竟是副高还是大陆性高压阻挡了残涡的北上，以及该阻挡系统的发展机制目前尚不明确。
为此，博士生许承宇与导师陶丽教授运用梁湘三教授等提出的多尺度子空间变换（Multiscale Window Transformation；MWT），将气象要素场分解为背景尺度（>20.3天）、天气-次季节尺度（2.67-21.3天；SSS尺度）和对流尺度（<2.67天）；同时结合基于MWT的多尺度能量与涡度分析，深入剖析了蒙古高原大陆高压的发展机理及其对“23·7”特大暴雨的影响。
研究表明，在SSS尺度上，台风“杜苏芮”残涡受到蒙古高原上空持续增强的大陆性（斜压）高压阻挡；位于二者间的强东风气流在太行山脉地形的配合下调控着降水的强度与南北位移（图1）。多尺度能量分析揭示，大陆性高压在250 hPa附近达到最强，其维持主要归功于其下部的暖核与上部的冷核所构成的高层热力偶极子（图2）。在上游效应、斜压不稳定及非绝热过程的共同驱动下，该偶极子显著增强，从而增强了大陆高压。其中，斜压不稳定源于为SSS尺度上经向风与温度扰动的同位相演变，加之背景场上强的经向温度梯度，促使了有效位能从背景尺度向SSS尺度的转化（图3）。此高压东侧的下沉支到达地面，加强了低层蒙古高压。
本研究揭示了阻挡登陆台风北上的大陆性高压系统的演变机理，提升了对“登陆台风北上受高压阻挡停滞型”这一罕见且极具破坏性极端降雨类型的科学认识。该成果目前已发表于期刊《Atmospheric Research》。
论文信息：
Xu, Chengyu., and Li Tao*, 2026: Multiscale processes maintaining a baroclinic Mongolian Plateau high and anchoring extreme rainfall over North China during Typhoon Doksuri (2023). Atmospheric Research, 338, 108982.https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2026.108982.
图1. 2023年7月29日（左列）、30日（中列）和31日（右列）逐日平均SSS尺度（2.67-21.3天）的位势场（填色；
）与风场（矢量箭头；
）。其中，（a1-a3）为200 hPa，（b1-b3）为850 hPa，（c1-c3）为900 hPa。红框表示该日累计降水的大值区。图中“RV”、“H”与“TC”分别表示台风“杜苏芮”残涡、大陆性高压与台风“卡努”。
图2. 7月29日（左列）、30日（中列）和31日（右列）沿图1（a1）中黄框经向平均的逐日平均垂直剖面图。其中，（a1-a3）为SSS尺度温度场（填色；K）和位势（等值线；
），（b1-b3）为SSS尺度有效位能（填色；）和位势（等值线；）。图中 “C”、“H”和“W”分别表示冷中心、大陆性高压与暖中心。
图3. 2023年7月30日00时至31日23时（北京时）平均的300 hPa水平分布图：（a）背景尺度向SSS尺度的有效位能正则传输（
）；（b）背景尺度温度分布（
；K）。（c）为（a，b）中红框内区域平均得到的SSS尺度各变量的时间序列，包括
（绿线；
）、温度（橙线；K）以及水平速度分量（
；分别为蓝线和紫线；
）。图中粗实线标注了7月30日00时至31日23时期间，SSS尺度的温度与经向风趋于同步从而引起
峰值的时段。
