江淮区位于中国梅雨监测分区的最北端,常发生持续性强降水,引发严重的洪涝灾害。21世纪以来,该地区梅雨期持续性暴雨事件显著增多,成为梅雨灾害的新关注点。近期,南京信息工程大学姚素香教授(通讯作者)与本科生程子彦(第一作者)系统探究了1961-2020年江淮区梅雨期持续性暴雨事件形成的多尺度协同多样性,相关成果发表于期刊《International Journal of Climatology》。
研究基于筛选出的43次江淮区持续性暴雨事件,从多尺度相互作用视角,根据主导过程的差异将其客观划分为三种类型:背景持续型(13次)、天气尺度瞬变型(11次)和多尺度混合型(19次)。背景持续型以背景环流主导,宽广稳定的水汽源自西北太平洋;高空副热带急流偏东偏强,10—30天尺度从背景场获得能量,经向低频波列加强南北两支垂直环流,高低空急流强烈耦合,形成持久的动力抬升条件。天气尺度瞬变型以天气尺度扰动主导(贡献超54%)为特征,水汽通道狭窄,依赖沿急流传播的天气尺度波列触发低层偏北气流与西南季风交汇于江淮区,形成暴雨,但大尺度环流不利于其长期维持。多尺度混合型受偏东偏强的副热带急流、10—30天经向波列维持(强化经向垂直环流)与天气尺度波列(激发低层偏北气流,引发辐合)增强的共同作用,是多重协同的结果。
该研究成果揭示了江淮区梅雨期持续性暴雨形成的物理机制,为江淮区梅雨期持续性暴雨的分类监测、机理认识和精细化预报提供重要科学依据。

图1 江淮区梅雨期持续性暴雨形成的物理机制
论文信息:
Cheng, Z., Yao, S., & Qi, W. Diverse multiscale synergies underlying persistent heavy rainfall formation during the Meiyu period over the Yangtze-Huaihe region. International Journal of Climatology, e70494. https://doi.org/10.1002/joc.70494