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基于天气分型的四川盆地西侧极端强降水事件环流异常配置与演变特征

Characteristics of Large scale circulation anomaly configuration and its evolution for extreme heavy precipitation events in the west of Sichuan Basin based on classified weather pattern

  • 摘要: 四川盆地西侧是中国区域极端强降水事件发生频率最高的区域之一,由于区域地形和天气系统复杂性。基于2001-2020年中国地面气象观测站网观测的降水数据、GPM-IMERG降水数据以及ERA5大气再分析资料,本文以发生在盆地西侧的100个极端强降水事件为研究对象,采用基于k-means聚类分析的天气分型方法,将强降水事件分型;结合大气动力-热力诊断方法,分析了不同类型降水事件环流异常配置与演变特征。结果表明,3种类型强降水发生期间,位势高度均表现为高层正异常(200hPa)和低层负异常(850hPa),大气垂直速度显著增大,温度异常呈现“上冷下暖”的异常结构,并伴随着来自低纬海洋地区水汽输送的增强。但三种类型降水对应的南亚高原(SAH)、西太平洋副热带高压(WPSH)和西风急流等大尺度环流因子在位置和强度上存在差异,继而影响水汽输送过程:发生频次最多的1型降水的水汽主要来自低纬孟加拉湾和中国南海;2型降水发生期间WPSH发展最强,其水汽主要来自东亚季风控制下的中国南海,而孟加拉湾水汽输送受到限制;而发生在SAH强度偏弱期间的3型降水发生频次最少,其主要受青藏高原东北侧的反气旋异常和东亚季风控制下的水汽输送影响。3种类型降水环流演变特征分析显示,强降水发生前,罗斯贝波作用量呈增强趋势、大气垂直速度增加以及温度异常更为显著,这些异常特征使得局地对流活动和高空辐散低层辐合过程增强,有利于极端降水事件形成。进一步分析表明,与SAH比较而言,WPSH位置和强度的变化对强降水形成预测具有更好的指示意义。

     

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