利用1960—2015年日降水資料,篩選出華北地區(qū)56次持續(xù)性極端暴雨過程�；诰嗥较嚓P系數(shù)的客觀聚類分析方法和天氣學檢驗,將它們進行分類,并使用NCEP（2.5°×2.5°）再分析資料進行分類合成,對比分析不同環(huán)流背景下華北地區(qū)持續(xù)性極端暴雨過程的基本特征。結果表明,這些持續(xù)性極端暴雨事件按照環(huán)流背景可分為經(jīng)向型、緯向型、減弱的登陸熱帶氣旋型和初夏型4類。它們一般都與不同天氣系統(tǒng)配置結構下的鋒面動力學過程有關,由于鋒面結構特征、環(huán)境大氣層結狀態(tài)以及與低空急流有關的暖濕氣流輸送通道和強度不同,造成不同環(huán)流形勢背景下,暴雨日的高頻站點與過程平均累計降水量在空間分布上存在差異。（1）緯向型對應的鋒區(qū)強度明顯強于經(jīng)向型,但是其對應的層結穩(wěn)定度與整個夏季狀態(tài)相當,而經(jīng)向型存在弱的層結不穩(wěn)定異常,這表明,緯向型的對流活動一般不如經(jīng)向型強,持續(xù)性鋒面降水特征更清晰,造成站點上日降水量超過50 mm的最大頻率明顯低于經(jīng)向型,但是過程累計平均最大降雨量卻比經(jīng)向型大。（2）從水汽輸送通道來看,源于西太平洋副熱帶高壓南側的水汽通道只在緯向型環(huán)流主導下的華北區(qū)域持續(xù)性極端暴雨過程中起主導作用。初夏型以及減弱... 

【文章來源】：氣象學報. 2020,78(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：17 頁

【部分圖文】：

華北地區(qū)站點分布

從56次華北區(qū)域持續(xù)性極端暴雨過程的合成平均環(huán)流與夏季（6—8月）常年平均距平場（圖6）可以看到：華北區(qū)域持續(xù)性極端暴雨期間，青藏高原以東的經(jīng)向型環(huán)流特征顯著（所謂一槽一脊型）。在500 h Pa位勢高度上，125°E附近為正距平中心，強度超過32 dagpm，新疆東部至蒙古中部出現(xiàn)-8 dagpm的負距平中心，華北中部呈現(xiàn)非常強烈的東西向位勢梯度，表明平均而言，華北持續(xù)性極端暴雨過程中經(jīng)向型斜壓特征比較清晰。與此同時，與中緯度位勢高度正距平中心對應的低緯度洋面上出現(xiàn)了兩個負距平中心，也就是說，華北持續(xù)性極端暴雨期間，大多數(shù)情況下熱帶風暴系統(tǒng)相對活躍。華北地區(qū)對流層低層850 h Pa表現(xiàn)為較強的南風距平，它是由兩支氣流匯合形成的：主要一支由東部500 h Pa位勢正距平南側的偏東氣流轉向而形成，另外一支是沿高原東側的西南氣流，這與最近的一些北京地區(qū)極端降水事件的研究結果（廖曉農(nóng)等，2013；孫繼松等，2015；楊波等，2016）是一致的。華北地區(qū)850 h Pa的假相當位溫呈現(xiàn)明顯正距平，距平中心值超過6 K。上述這種配置結構表明，華北地區(qū)大多數(shù)持續(xù)性極端暴雨過程的形成，與中低緯度天氣系統(tǒng)相互作用、遠距離暖濕輸送造成的暴雨區(qū)斜壓性增強和層結不穩(wěn)定發(fā)展有密切關系。圖4 華北區(qū)域持續(xù)性極端暴雨過程個數(shù)的旬分布

地形對華北地區(qū)強降水具有顯著影響（Xiao,1994；孫繼松，2005；廖菲等，2009；章翠紅等，2018），在56次區(qū)域持續(xù)性極端暴雨過程中，日降水量≥25 mm頻率較高的站點主要集中在華北平原地區(qū)（圖5a），其中北京平原地區(qū)頻率最高，大部分超過40%；其次為天津內(nèi)陸和河北中部；太行山山脈以西、燕山山脈以北的站點出現(xiàn)頻率在20%以下。從上述56次事件過程降水量的平均值在空間上的分布（圖5b）情況來看，除了北京城區(qū)，平均降水量≥50 mm的等值線西邊界和北邊界大體上與200 m地形高度線走向一致，但是這些暴雨過程在站點上的平均降水量分布與日降水量≥25 mm的頻率分布并不完全一致，例如北京城區(qū)是大雨以上頻率最高的區(qū)域之一，但是在這56次過程累計降水量的平均值并不大；而燕山東南側的站點上出現(xiàn)大雨以上的頻率并不是最大的，但過程累計降水量的平均值最大（超過75 mm），極大值位于200 m地形高度線附近。對比圖2與圖5b可以發(fā)現(xiàn)，56次極端暴雨事件的平均降水量大值中心與極端日降水強度的分布基本一致，也就是說，極端暴雨事件中最大降水中心形成的決定因素是極端降水強度，而非降水持續(xù)時間。這可能與華北極端暴雨過程期間近地面層盛行東南氣流有關，更靠近渤海灣的燕山東南部山前迎風坡更有利于加大降水強度而非降水持續(xù)時間。從56次華北區(qū)域持續(xù)性極端暴雨過程的合成平均環(huán)流與夏季（6—8月）常年平均距平場（圖6）可以看到：華北區(qū)域持續(xù)性極端暴雨期間，青藏高原以東的經(jīng)向型環(huán)流特征顯著（所謂一槽一脊型）。在500 h Pa位勢高度上，125°E附近為正距平中心，強度超過32 dagpm，新疆東部至蒙古中部出現(xiàn)-8 dagpm的負距平中心，華北中部呈現(xiàn)非常強烈的東西向位勢梯度，表明平均而言，華北持續(xù)性極端暴雨過程中經(jīng)向型斜壓特征比較清晰。與此同時，與中緯度位勢高度正距平中心對應的低緯度洋面上出現(xiàn)了兩個負距平中心，也就是說，華北持續(xù)性極端暴雨期間，大多數(shù)情況下熱帶風暴系統(tǒng)相對活躍。華北地區(qū)對流層低層850 h Pa表現(xiàn)為較強的南風距平，它是由兩支氣流匯合形成的：主要一支由東部500 h Pa位勢正距平南側的偏東氣流轉向而形成，另外一支是沿高原東側的西南氣流，這與最近的一些北京地區(qū)極端降水事件的研究結果（廖曉農(nóng)等，2013；孫繼松等，2015；楊波等，2016）是一致的。華北地區(qū)850 h Pa的假相當位溫呈現(xiàn)明顯正距平，距平中心值超過6 K。上述這種配置結構表明，華北地區(qū)大多數(shù)持續(xù)性極端暴雨過程的形成，與中低緯度天氣系統(tǒng)相互作用、遠距離暖濕輸送造成的暴雨區(qū)斜壓性增強和層結不穩(wěn)定發(fā)展有密切關系。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3626104