2024/2025年前冬,即2024年12月1日—2025年1月15日,北半球季风区发生了1979年以来极为严重的干旱事件,其中中国东部地区尤为显著。此次事件对中国东部地区的经济发展和生态系统都造成了严重的影响。本文基于ERA5再分析资料,深入探究了...2024/2025年前冬,即2024年12月1日—2025年1月15日,北半球季风区发生了1979年以来极为严重的干旱事件,其中中国东部地区尤为显著。此次事件对中国东部地区的经济发展和生态系统都造成了严重的影响。本文基于ERA5再分析资料,深入探究了此次中国东部极端干旱事件的成因及潜在物理机制。研究结果表明,造成此次极端干旱事件的直接原因是中国东部水汽异常辐散。从环流角度来看,北太平洋的异常气旋以及青藏高原南侧的异常反气旋导致中国东部主要受干冷的偏北风影响,进而引起中国东部和南方地区水汽辐散异常和降水偏少,诱发并维持了此次极端干旱事件。进一步研究表明,大气内部模态环北半球遥相关型可能是北太平洋气旋异常形成的主要原因,青藏高原前期秋季积雪异常偏少是青藏高原上空的深厚暖高压形成的原因,二者导致中国东部地区持续受异常偏北气流控制,进而引发局地降水减少。而2024/2025年前冬弱La Ni a型海温异常则通过调控Walker环流,引起南海上空异常气旋的形成,进一步抑制了中国东部地区的降水。在全球变暖背景下,更剧烈的水汽辐合、辐散可能会引发更严重的季风区极端降水或干旱事件,这为复杂气候背景下区域性干旱事件的预测提供了一定的理论依据。展开更多
基于湖南省65个国家气象站1971—2023年夏季(6—8月)逐小时降水资料及欧洲中期天气预报中心发布的全球最新一代再分析数据(the fifth generation European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Re-Analysis,ERA5),采用K均值聚类...基于湖南省65个国家气象站1971—2023年夏季(6—8月)逐小时降水资料及欧洲中期天气预报中心发布的全球最新一代再分析数据(the fifth generation European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Re-Analysis,ERA5),采用K均值聚类算法,分析了湖南夏季平均降水量、日最大降水量、降水频率的空间分布特征以及湖南夏季平均小时降水量、降水频率和降水强度的日变化特征和形成原因。结果表明:(1)湖南夏季平均降水量和日最大降水量整体表现为南北多、中间少的特点,夏季降水频率表现为湘南和湘西北地区较高,湘中和湘东北地区较低,夏季日降水强度分布则表现为北强南弱。(2)湖南夏季平均小时降水量、降水频率和降水强度日变化均为双峰型,主峰值出现在16时(北京时,下同)左右,次峰值出现在00时左右。(3)<6 h的短持续性降水对00时的降水量峰值贡献较大,而≥6 h长持续性降水对16时的降水量峰值贡献较大。(4)采用K均值聚类算法将65个站分类为3个区域;区域1(以下简称R1)和区域2(以下简称R2)夏季平均小时降水量、降水频率和降水强度日变化曲线呈双峰型,但R1最大峰值出现在凌晨,R2出现在下午;区域3(以下简称R3)夏季平均小时降水量、降水频率为弱的双峰型,主峰值出现在下午。(5)通过热力、动力和水汽条件,初步分析了R1、R2和R3区降水高峰的形成原因。R1区出现在午夜的降水峰值可能是因为动力强迫引起,凌晨南风加强,低层上升运动达到最强,从南方输入的水汽通量也达到最大值,同时有水汽通量辐合,有利于降水的产生。R2和R3区出现在下午的降水峰值可能与局地热力不稳定有关,由于午后地表加热,大气稳定性弱,有利于对流降水发展。展开更多
文摘2024/2025年前冬,即2024年12月1日—2025年1月15日,北半球季风区发生了1979年以来极为严重的干旱事件,其中中国东部地区尤为显著。此次事件对中国东部地区的经济发展和生态系统都造成了严重的影响。本文基于ERA5再分析资料,深入探究了此次中国东部极端干旱事件的成因及潜在物理机制。研究结果表明,造成此次极端干旱事件的直接原因是中国东部水汽异常辐散。从环流角度来看,北太平洋的异常气旋以及青藏高原南侧的异常反气旋导致中国东部主要受干冷的偏北风影响,进而引起中国东部和南方地区水汽辐散异常和降水偏少,诱发并维持了此次极端干旱事件。进一步研究表明,大气内部模态环北半球遥相关型可能是北太平洋气旋异常形成的主要原因,青藏高原前期秋季积雪异常偏少是青藏高原上空的深厚暖高压形成的原因,二者导致中国东部地区持续受异常偏北气流控制,进而引发局地降水减少。而2024/2025年前冬弱La Ni a型海温异常则通过调控Walker环流,引起南海上空异常气旋的形成,进一步抑制了中国东部地区的降水。在全球变暖背景下,更剧烈的水汽辐合、辐散可能会引发更严重的季风区极端降水或干旱事件,这为复杂气候背景下区域性干旱事件的预测提供了一定的理论依据。
文摘基于湖南省65个国家气象站1971—2023年夏季(6—8月)逐小时降水资料及欧洲中期天气预报中心发布的全球最新一代再分析数据(the fifth generation European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Re-Analysis,ERA5),采用K均值聚类算法,分析了湖南夏季平均降水量、日最大降水量、降水频率的空间分布特征以及湖南夏季平均小时降水量、降水频率和降水强度的日变化特征和形成原因。结果表明:(1)湖南夏季平均降水量和日最大降水量整体表现为南北多、中间少的特点,夏季降水频率表现为湘南和湘西北地区较高,湘中和湘东北地区较低,夏季日降水强度分布则表现为北强南弱。(2)湖南夏季平均小时降水量、降水频率和降水强度日变化均为双峰型,主峰值出现在16时(北京时,下同)左右,次峰值出现在00时左右。(3)<6 h的短持续性降水对00时的降水量峰值贡献较大,而≥6 h长持续性降水对16时的降水量峰值贡献较大。(4)采用K均值聚类算法将65个站分类为3个区域;区域1(以下简称R1)和区域2(以下简称R2)夏季平均小时降水量、降水频率和降水强度日变化曲线呈双峰型,但R1最大峰值出现在凌晨,R2出现在下午;区域3(以下简称R3)夏季平均小时降水量、降水频率为弱的双峰型,主峰值出现在下午。(5)通过热力、动力和水汽条件,初步分析了R1、R2和R3区降水高峰的形成原因。R1区出现在午夜的降水峰值可能是因为动力强迫引起,凌晨南风加强,低层上升运动达到最强,从南方输入的水汽通量也达到最大值,同时有水汽通量辐合,有利于降水的产生。R2和R3区出现在下午的降水峰值可能与局地热力不稳定有关,由于午后地表加热,大气稳定性弱,有利于对流降水发展。
