极端降水是造成洪涝、山体滑坡及泥石流等重大气象灾害的主要原因,严重威胁社会经济发展和人们的生命财产安全,已成为众多专家学者关注的焦点。其中,区域性极端降水事件的影响范围大、致灾性强,且受到特定的天气系统控制,是当前研究极端降水的重点。
近日,由我院尹义星教授(通讯作者)指导的2023级水文气象学硕士生蒋雨清(第一作者)在大气科学知名期刊《Climate Dynamics》上发表了题为“Weather pattern classification of regional extreme precipitation events and their formation mechanisms in the Yangtze-Huai Region, China”的研究论文,揭示了江淮地区区域性极端降水事件的主导天气型和形成机制。
以往研究多对单一变量进行聚类来得到影响降水的天气型,本研究采用风场和温度场资料进行了两次谱聚类,将切变线和锋面有效地划分开,识别出江淮地区区域性极端降水事件的主导天气型为:低涡切变线型(P1,占比为39.1%)、温带气旋型(P2,36.6%)、地面冷锋型(P3,17.8%)和登陆台风型(P4,6.5%),揭示了不同天气型对应的环流配置、水汽条件、上升运动条件和不稳定条件(图1-3)。研究结果表明,不同天气型均对应着西太副高的西伸和南亚高压的东伸,但在位置、强度和覆盖范围上存在差异;与定常水汽相比,瞬态水汽的输送在江淮地区的区域性极端降水过程中起着重要作用;在降水利用效率方面,登陆台风型出乎意料地没有那么高,而地面冷锋型则为最高,这还需要进一步研究。
论文信息如下:Yuqing Jiang, Yixing Yin*, Wentian Li, Shibao Dai, Xiaojun Long, Yang Jiao. Weather pattern classification of regional extreme precipitation events and their formation mechanisms in the Yangtze-Huai Region, China. Climate Dynamics, 2025, 63(1): 39

图1 江淮地区区域性极端降水事件的主导天气型及其对应的500 hPa位势高度(填色,单位:dagpm)和850 hPa风场(箭头,单位:m/s)

图2 各天气型对应的850 hPa假相当位温(等值线,单位:K)、假相当位温梯度(填色,单位:10-5 K/m)和风场(风羽,单位:m/s)

图3 各天气型对应的850 hPa水汽通量(填色和箭头,单位:kg·m-1·hPa-1·s-1)