JGR-Atmospheres
| 南京大学黄安宁教授团队揭示大尺度地形对四川盆地夏季区域性极端降水影响机制
在当前研究中，大尺度地形如何影响区域性极端降水的物理机制尚不清晰。四川盆地位于我国西南腹地，毗邻青藏高原、云贵高原、大巴山以及东南丘陵，是我国地形最为复杂的地区之一。在复杂地形条件下，四川盆地的地形降水尤其丰富，以往的研究中虽然定性地揭示了地形对该地区夏季极端降水的物理机制，但由于没有区分局地极端降水与区域性极端降水，使得研究结果不具备针对性。并且，在一定环流背景下揭示大尺度地形对四川盆地夏季区域性极端降水的研究是进一步深入理解地形与极端降水关系的重要一步，更是改善数值模式中物理过程的基础。
南京大学
黄安宁教授
(通讯作者)及其博士生
许晓
珂
(第一作者)，利用WRF模式设计敏感性试验，将四川盆地周围的青藏高原与云贵高原大尺度地形分别抹去，揭示了在一定天气背景下大尺度地形对区域性极端降水的影响机制。该成果发表在国际一流学术期刊
Journal of Geophysical Research：Atmospheres
(IF:
5.22
)上。
2020
年
8
月
11
日
04:00
（
BJT
）
-8
月
13
日
03:00
（
BJT
）个例中控制试验与各敏感性试验（
a-c
）累积降水量、（
d-e
）累积降水量差异分布以及（
f
）区域平均降水累积量柱状图
（单位
: mm
）。其中
d-e
图中的打点区域表示通过
95%
显著性检验。
f
柱状图顶部数字表示区域平均
（
102ºE-108
º
E
，
29
º
N-33
º
N
）后的累积降水量，紫色箭头表示下降趋势，箭头旁边的数字表示相对于控制试验减少的百分比
研究结果
东扩的南亚高压覆盖四川盆地、西扩且北抬的副热带高压配合850 hPa上位于四川盆地中西部的低涡以及由南海输送而来的充沛水汽共同构成了主控四川盆地西部区域性极端降水的环流天气型。在该天气型下，青藏高原(TP)与云贵高原(YGP)的消失分别使得四川盆地西部的区域性极端降水减少84%和51%，这其中层云降水的减少是导致累积总降水减少的主要原因。机制分析表明，相对于包括TP和YGP在内的对照试验，TP和YGP的缺失使得来自四川盆地上游地区的异常冷平流增强，相当位温降低，四川盆地西部区域的大气层结更加稳定；增多的中低层云与降低的温度形成负反馈，进一步削弱四川盆地西部区域对空气的热力抬升作用。另一方面，TP与YGP的消失会在四川盆地西部诱发反气旋异常，导致四川盆地西部(TP东部边缘)迎风坡对空气的动力抬升作用减弱，最终导致四川盆地西部区域的层云降水显著减弱，累积总降水减弱，区域性极端降水事件消失
。
主控环流天气型下大尺度地形对四川盆地夏季区域性极端降水事件影响机制原理图
论文引用
Xu, X., Huang, A., Zhao, W., Yang, B., Xue, D.,
& Zhang, Y. (2024). Roles of the Tibetan Plateau and Yunnan‐Guizhou Plateau
in the Regional Extreme Precipitation Over Sichuan Basin in Summer: A Case
Study. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 129(3), e2023JD039776.
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