基于前期对1960-2015年华北地区持续性极端暴雨事件（RPEPEs）定义、大尺度环流分类、历史事件筛选等工作基础，大气院联合北京市气象台、气科院、天津气象所分析了2021年华北不同区域、不同环流类型的RPEPEs的分布特征、以及与历史事件异常的定量差异及其可能的天气学原因。

如图1所示，2021年华北大部分地区（除西北山区以外）RPEPEs的过程平均降水量、站点暴雨日重复率较历史事件都呈现出显著的极端性；RPEPEs的降水落区中心是华北南部，其中太行山南麓（山西南部）至河北南部平原、燕山东南部丘陵地区暴雨日发生频率明显高于其他地区。如图2所示，导致2021年RPEPEs异常的主要原因之一是环流形势和水汽的异常：对RPEPEs有直接影响的500hPa西风带天气尺度低值系统比历史事件平均环流的位置偏东、偏南；低层西南急流强度偏强，导致其水汽输送是历史平均的1.5倍左右；2021年华北RPEPEs水汽主要来自于副热带高压南部太平洋上的水汽输送，较历史事件的主要水汽源地（孟加拉湾-南海南部）偏东、偏北。因此，2021年RPEPEs期间在华北地区上空形成异常强的次级环流，形成了有利于RPEPEs频发的正反馈机制。进一步对比导致2021年经向型和纬向型RPEPEs异常的原因，发现：经向型主要由500hPa强负涡度异常和西太副高异常导致，而纬向型则主要为冷、干空气的重要影响；此外，二者水汽源地和输送机制存在明显不同。未来将对不同类型、不同大尺度环流影响下的持续性暴雨事件中局地突发降水特征开展研究。论文发表在2023年Atmospheric Research。 

相关论文：

Zhou X., J. Cao*, H. Chen, J. Sun, X. Qiu, W. Zhao, L. Zhang, H. Jing, 2023. Comparative analysis of synoptic characteristics and causes of regional persistent extreme precipitation events over North China Plain between the year of 2021 and historical years. Atmospheric Research, 286, 106697. doi: 10.1016/j.atmosres.2023.106697

图1 华北地区2021年RPEPEs（a）平均累计降水量（mm）和（b）暴雨日频率（%）的水平分布；阴影填色为地形高度（m）。2021年和历史个例的RPEPEs在三个子区域上的（c）降水量（mm）和（d）暴雨日频率（%）统计。其中（e）和（f）与（c）和（d）相同，表示经向型的统计结果；（g）和（h）是纬向型的统计结果。红色短线表示最大值，黑色短线表示最小值，绿色实心圆表示平均值，蓝色短线表示中位数，两条黑色长实线分别表示两个四分位数。

图2 （a）2021年、（b）历史事件、（c）主雨带在38°N以南的历史事件和（d）主雨带在38°N以北的历史事件RPEPEs的平均环流异常分布；黑色等值线是500hPa位势高度异常（dagpm），红色箭头是850hPa水平风异常（≥1m·s^-1），填色是850hPa水汽通量异常（g·s^-1·hPa^-1·cm^-1），大的黄色箭头示意水汽通道位置。