青藏高原夏季旱涝年降水准双周振荡及低频环流特征分析

为了研究青藏高原夏季降水的低频振荡特征,利用1978-2017年高原地区62个气象站日降水资料和ERA5高分辨率逐日再分析资料,采用集合经验模态分解(EEMD)、Lanczos滤波以及合成分析方法,对青藏高原夏季旱涝年降水的低频振荡特征、气象要素场变化及环流特征进行了深入分析,揭示了高原地区旱涝年降水低频振荡周期特征、环流特征以及低频风场、涡度场等传播特点。结果表明:(1)高原夏季降水存在10~20天的振荡周期;旱涝年的周期频率不同,涝年振荡频率明显高于旱年;涝年显著的振荡为10~20天和30天以上的振荡,而旱年主要以10~20天的振荡为主。(2)涝年在低频降水强位相,高空低频气旋控制高原主体,高空辐散,低空辐合,来自孟加拉湾偏南风的水汽供应充足,低频扰动强,利于降水发生,自西向东存在低频反气旋-低频气旋-低频反气旋的异常环流分布;反之在低频降水弱位相,高空低频反气旋控制高原主体,高空辐合,低空辐散,暖湿的偏南气流较弱,低频扰动偏弱,不利于降水发生。旱年配置有相似的特征,但低频反气旋-低频气旋-低频反气旋的环流形势不明显,整体上振荡强度较涝年偏弱,低频要素场强度也偏弱。(3)低频波动的传播旱涝年有所不同,涝年高原纬向上高低空为低频振荡的汇区,且经向上也是汇区,振荡汇区降水发生更频繁,故涝年降水偏多。在旱年低频振荡经向上高层由高原向外传播,故旱年低频降水发生偏少。

湖南两次不同类型致灾暴雨水汽特征分析

利用NCEP再分析资料,引入气块轨迹追踪模式(HYSPLIT v4.9),分析了湖南省2020年6月21—25日(过程一)、7月5—9日(过程二)两次不同类型强(特强)区域性致灾暴雨过程的成因,比较水汽特征差异。研究发现:①两次过程间隔时间短,落区重叠,洪涝灾害面积广,其中6月21—25日的强降雨产生于纬向环流背景下的副高边缘处,为副高边缘类暴雨;7月5—9日的暴雨产生于环流经向度大、斜压性强的大尺度背景下,为低涡冷槽型暴雨。②过程一水汽主要集中在800 hPa以下的对流层低层,过程二中低层水汽在降雨全阶段均表现为强汇合,最强降水时段水汽汇合层可达500 hPa,湿层深厚,两次过程水汽汇合中心均与暴雨区对应。③两次过程湘中以北暴雨区均有一支源于孟加拉湾的西南气流,比湿较大、传输高度较低。过程一水汽源于西太平洋,沿副高边缘传输的东南气流比湿大,过程二源于巴尔喀什湖的偏北气流比湿较小,这两支气流均是导致该区域持续性暴雨的关键水汽传输通道。④湘中以北区域暴雨主要流入边界是来自南海和孟加拉湾的南边界,南边界和西边界持续稳定向暴雨区输入水汽是长时间降雨的主要成因。

2014年夏季一次那曲强降水的诊断分析和水汽来源的模拟研究

青藏高原作为“亚洲水塔”,研究其降水来源对我国水安全和水资源利用有重要意义。采用诊断分析和拉格朗日模式模拟的方法,对高原涡引起的一次那曲强降水进行了分析研究,确定了那曲地区的水汽来源并进一步量化了水汽源区对研究区夏季降水的贡献。结果表明:那曲上空上升运动强烈,且具备良好的水汽条件。有多次多个强对流云团相继生成,形成短时强降水。影响降水的绝大多数目标气块来自目标区域以南的相对较低的大气层,可追溯到孟加拉湾、阿拉伯海和印度洋。此外,青藏高原以西路径有一小部分目标气块来自中、低层大气。高层水汽主要为南亚高压反气旋输送。少数气块来自中国东部和南海。西边界和南边界的水汽输送为本次那曲强降水的主要来源,水汽源区主要为印度洋、阿拉伯海、印度、孟加拉湾、新疆和中亚。来自印度洋和阿拉伯海的水汽对降水区起到了关键的水汽贡献,局地水汽贡献忽略不计。