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中南半岛土壤湿度对华南前汛期降水的影响

发布者:何琼发布时间:2022-09-06浏览次数:933

中心陆面过程与东亚气候团队最新研究发现,中南半岛土壤湿度在月际尺度对华南前汛期降水具有重要影响。此成果由陈海山教授指导的博士生董轩以第一作者发表在国际大气科学领域的权威学术期刊上(Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society),合作者有周洋副教授、孙善磊教授和泰国清迈大学的Chotamonsak和Wangpakapattanawong教授。

以往关于中南半岛土壤湿度影响我国夏季降水的研究,主要关注土壤湿度在季节尺度的作用,对其在次季节尺度的影响研究较少。然而,东亚夏季风雨带具有显著的次季节变率,土壤湿度与降水在次季节尺度或存在显著的相互作用。基于这一设想,研究发现5月中南半岛土壤湿度与6月华南降水存在显著联系,并进一步利用数值试验揭示了其中的主要物理机制。5月中南半岛土壤湿度出现正异常时,大气低层水汽增加、温度降低;中南半岛上空的上升气流和中低层大气的潜在不稳定,均有利于低层增加的水汽向中高层输送;水汽在中高层大气凝结释放,加热大气,进一步在中南半岛东部中低层形成位势高度负异常,对应气旋式环流异常。而在气旋式异常的东北侧的华南东部地区,则出现了反气旋式异常,抑制了孟加拉湾向华南地区的水汽输送,造成华南地区的降水减少。

文章还进一步利用数值模式分离了土壤湿度异常对大气湿过程和热力过程的影响,并且分别考察了它们的气候效应。发现湿过程主要影响中南半岛附近的降水,而热力过程可以同时影响到中南半岛和华南的降水。这一成果为我们深入理解季风背景下,次季节尺度土壤湿度与大气的相互作用提供了重要参考。

敏感性试验6月(a)低层温度(单位:K)、(b)低层比湿(单位:g kg-1)、(c)700hPa位势高度(单位:gpm)和风场(单位:m s-1),(d)沿平行四边形的位势高度与垂直环流剖面,(e)1000至300hPa垂直积分的水汽通量和(f)水汽通量辐合差值场;图中的阴影区域和黑色矢量可以通过95%显著性检验

论文信息:

Dong X., H. Chen*, Y. Zhou, S. Sun, C. Chotamonsak, P. Wangpakapattanawong. 2022: Local and non-local atmospheric effects of abnormal soil moisture over Indochina during May and June. Q. J. R. Meteorol. Soc., 148, 2903-2926. doi: 10.1002/qj.4341.


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