科研进展

AAS: 1981–2020年江淮流域持续降雨过程的环流特征和形成机理

  持续性暴雨降水时间长、累积雨量大,是影响我国的主要灾害性天气之一。江淮流域是我国暖季持续性暴雨的高发地区之一,该地区气象史上的特大洪涝均与持续性暴雨密切相关,2020年暖季更是发生了多次持续性暴雨事件。

图1 1981-2020逐年暖季持续性暴雨事件个数(柱状)及持续天数(曲线)

  近日,中国科学院大气物理研究所孙建华研究员率领团队对1981-2020年暖季江淮流域持续性暴雨事件进行了客观筛选和分类研究,揭示了各类事件的环流特征及维持发展机制,并与2020年的持续性暴雨个例进行对比分析。研究指出:在1991、1998年等江淮流域遭遇大洪水的年份均发生了两次以上的持续性暴雨,2020年的持续性暴雨事件次数和持续天数都是近40年最多的,位列第一(图1)。

 

图2 2020年四次持续性暴雨事件的500 hPa平均高度场(黑色实线,gpm)及其标准化异常(阴影)。黑色粗线和蓝色虚线分别标示事件平均和分类合成的5880-5920 gpm等值线,粉色虚框为江淮区域。(a) 6月2–6日(A类), (b) 6月12–23日(B类), (c) 7月15–20日(B类), (d) 7月2–10日(C类).

  江淮区域持续性暴雨可按照雨带客观分为A(江南)、B(江北)、C(沿江)三种类型,其中A类事件中,源于北大西洋东部对流层中高层的东传Rossby波列与西太平洋对流层中低层的北传Rossby波列在江淮地区南部交汇,气旋性扰动在该地区得以维持和加强,有利于持续性暴雨的发生。B类事件的纬向和经向波列都比A类事件更为显著,且亚洲地区的高度场异常呈经向带状分布。C型事件在欧亚高纬度地区为“两槽一脊”的典型环流形势,但中低纬西太平洋副热带高压和江淮低槽的强度均比A、B两类弱。2020年江淮流域的四次持续性暴雨事件(1次A型、2次B型和1次C型)分别具备所属类型的环流基本特征,西太平洋副热带高压一致表现为比合成环流更为偏西偏北的异常特征。与各类型合成水汽通道对比发现,2020年未出现来自西太平洋的水汽通道,这可能正是由于西太平洋副热带高压异常偏西所致。以上结论为江淮流域持续性暴雨的机理研究和延伸期预报提供了可能的理论支撑。

  该研究成果已被Advances in Atmospheric Sciences“2020之夏:亚洲的强降雨—机制、可预报性与影响”专刊接收并在线发表。专刊已正式出版,查看更多专刊文章,请点击http://www.iapjournals.ac.cn/aas/en/article/2021/12

  Citation: Wang, H. J., J. H. Sun, S. M. Fu, and Y. C. Zhang, 2021: Typical circulation patterns and associated mechanisms for persistent heavy rainfall events over Yangtze–Huaihe River Valley during 1981–2020. Adv. Atmos. Sci., 38(12), 2167-2182, https://doi.org/10.1007/s00376-021-1194-8

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