当前位置: 首页科学研究科研进展与学术交流 → 正文
“隐型山脉”对华西秋雨落区和年际变率的作用
作者:朱志伟               发布时间:2020/10/15 14:45:08              浏览量:

从气候态来讲,中国雨带4月上旬至6月下旬处于东南和两广地区,谓之华南前汛;6月上旬到7月中旬,雨带停留长江中下游,谓之梅雨;7月下旬至8月中旬,雨带北推到京津冀地区,为华北雨季。中国雨带自南向北推进是东亚夏季风季节演变的最直接表现。

“君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池”。1000多年前的唐诗却从侧面反映了东亚季风季节演进过程中还存在另一个特殊雨带:华西秋雨。诗中也暗示了川渝地区山地地形特征和当地降水可能存在着某种关联。发生在9-10月的华西秋雨是中国夏季风进程中的最后一个雨带,它宣告着夏季风的结束,也预示着冬季风的来临。华西秋雨的落区在长江中上游,这里世界级水利枢纽众多,秋雨多寡直接影响着水利调度和冬春抗旱战略部署。9-10月中国雨带为何会出现在华西地区?按照对称设想,东亚夏季风南撤时雨带应从华北回到中国东部沿海(长江中下游)地区,而不是向西南移动到内陆。华西的地形对秋雨真能起到决定性作用吗?华西秋雨的年际变率机理还能用夏季西北太平洋反气旋异常的海气相互作用机理来解释吗?这是有趣却尚未解决的科学问题。

我院朱志伟等人的最新研究指出,不同于夏季梅雨锋系统(PJ-pattern,西北太平洋东亚地区反气旋异常以北为气旋性异常),华西秋雨年际异常与局地的对流层低层横槽(气旋性切变)异常有关,而横槽异常对应着东亚沿岸低层南北两个独立的反气旋(高压)异常。低层南部的反气旋(高压)异常的高层对应气旋(低压)异常,表现为斜压结构,属于中东太平洋海表温度冷异常激发的典型Gill-pattern响应;而低层北部的反气旋(高压)异常则表现为高层反气旋(高压)异常向中低层的延伸(如图1所示),呈现相当正压结构。

北部正压结构的反气旋(高压)异常发挥了“隐型山脉”的作用,阻挡西南风异常继续往东北侧输送水汽,而是转为东南风异常产生气旋性异常切变,在华西地区降水。北部正压结构的反气旋(高压)异常是中纬度准定常罗斯贝波列的终点,而罗斯贝波列的源头则可追溯到副热带北大西洋海表温度暖异常,也可追溯到热带中东太平洋海表温度冷异常(如图2所示)。而真正的山脉——秦岭和巴山,对华西秋雨的落区和年际变率并不起决定性作用。

该研究已正式发表在最新一期《Journal of Climate》上。


文章信息:

Zhu Z., R. Lu, H. Yan, W. Li, T. Li, J. He. 2020: The dynamic origin of the interannual variability of West China Autumn Rainfall. J. Climate, 33(22), 9643-9652. doi: 10.1175/JCLI-D-20-0097.1

相关文章:

Zhu Z., T. Li, H. Togawa. 2018: Abnormal West China Autumn Rainfall in 2017 and persistence of the Pacific–Japan Pattern in August 2017 [in “State of the Climate in 2017”]. Bull. Amer. Meteor. Soc., 99(8), S243-244. doi:10.1175/2018BAMSStateoftheClimate.1.

1. 整层高度场(阴影)和850hPa风场(红叉代表东风异常,蓝点代表西风异常)回归到华西秋雨年际变率指数沿东经115-130°平均的垂直-纬度剖面图。黑色阴影代表地形,黄色横杠代表华西秋雨落区。黄框和蓝框分别代表斜压和相当正压结构。


2. 华西秋雨年际变率来源示意图。红色框里阴影代表地形,蓝色(红色)阴影代表热带中东太平洋(副热带北大西洋)冷(暖)海温。蓝色和红色带箭头虚线分别代表不同区域海温激发的中高纬度罗斯贝波列路径。