《高原气象杂志》发表论文赏析
作者:顾思南,黄安宁,赵志展
单位:1. 宁波市生态环境气象中心,浙江 宁波 315012;2. 南京大学大气科学学院,江苏 南京 210023;3. 浙江省气象科学研究所,浙江 杭州 310052
摘要:青藏高原中部地区地处中纬度西风带和亚洲季风影响的过渡地带, 环流系统和水汽来源复杂, 在高原湖-气相互作用研究中, 很少有人关注湖泊效应影响极端降水对背景环流的依赖关系, 为深入理解湖泊影响极端降水的作用机制, 本文对湖泊密集分布的青藏高原中部秋季区域性极端降水事件的主控天气型进行客观分类, 进而分析不同主控天气型下湖泊效应的特征和差异。基于1979 -2018年间的CMFD降水数据和ERA5再分析资料, 首先识别出秋季青藏高原中部的1358个区域性极端降水事件, 并发现其对高原中部大部分地区秋季总降水量的贡献超过40%, 区域性极端降水量的大值中心主要集中在纳木错流域及以北小湖泊群附近地区, 这也是区域性极端降水发生时极端降水发生概率高的地区。然后利用谱聚类方法对区域性极端降水事件发生时青藏高原中部地区上空大气环流进行分析, 识别出区域性极端降水的三类主控天气型: 弱辐合气流引发的南部山区降水(P1型)、 季风西南气流控制下的东北部下游降水(P2型)以及西风槽前西南气流影响下的湖泊邻近区降水(P3型), 它们分别贡献了秋季区域性极端降水事件发生总数的48.8%、 42.3%和8.8%, 其中P1和P2型集中发生在9月, P3型集中发生在10月。通过分析不同主控天气型下大尺度环流场及其异常的高、 低层配置进而解释了P1、 P2和P3三类主控天气型导致区域性极端降水发生的物理机制。进而通过多个例敏感性试验揭示了不同主控天气型下青藏高原中部湖泊群对区域性极端降水事件影响的相对重要性。在P1、 P2和P3天气型下湖泊群可以分别导致青藏高原中部平均降水量减少2.37%、 增加12.11%和增加138.37%, 说明P3型下的湖泊效应在三类天气型中最为显著。进一步的机制分析表明, 湖泊增暖、 增湿效应引起的湖泊及周边地区低层大气不稳定性和水汽辐合的增强在P3天气型下区域性极端降水的形成中起着重要作用。本研究明确了青藏高原中部秋季区域性极端降水的主控天气型并揭示出不同主控天气型下湖泊效应对区域性极端降水影响的相对重要性, 为进一步提高区域性极端降水的预测水平提供了必要的参考依据。
关键词:青藏高原中部,区域性极端降水,天气型,湖泊效应
基金资助:浙江省自然科学基金联合基金资助项目(LZJMZ23D050004),国家自然科学基金项目(41975081),宁波市公益性科技计划项目(2023S061)