在全球变暖背景下，我国南方持续性湿冷事件（PWCEs）频发，对电力基础设施、农业、交通和人类健康产生了严重影响，深入研究不同于寒潮且持续时间更长的南方PWCEs的特征及机理对防灾减灾具有重要意义。我们发现，近70年来南方PWCEs发生时存在不同的冷空气传播路径，那么，不同冷空气路径下的PWCEs发生的物理机制有何差异？近期，孙晓娟副教授及其硕士研究生陈跞同学等，重点揭示了1951-2019年冬季南方地区不同冷空气路径下PWCEs事件的产生机理。相关成果发表于期刊《ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES》。
该研究发现：影响我国南方的湿冷事件主要表现为“长江流域一致型”和“东西反向型”两个模态，“长江流域一致型”为主要模态（图1）。利用HYSPLIT轨迹模式追踪“长江流域一致型”持续性湿冷事件的冷空气路径，并利用k-means聚类方法将其分为北路（图1b）、西路（图1c）和西北路（图1d）三类，其中三类路径占比分别为15.3%, 53.8% 和 30.9%，西路路径占比最大。
Fig. 1. (a) The SSE of the cold-air paths of the PWCEs of Yangtze River uniform pattern and their (b) north paths, (c) west paths, and (d) northwest paths.
三类路径下持续性湿冷事件的大气环流特征明显不同。对于西路事件，来自格陵兰岛向东传播的波能使乌拉尔山以西的脊建立。西北路事件，从北大西洋向东传播的波能使新地岛-极区的脊形成。而北路事件类型受阻塞环流控制，波能来自巴伦支海。西路和西北路事件的水汽受南支槽支配，而北路事件的水汽受南支槽和副热带高压共同影响。脊-槽配合使冷空气影响我国南方地区，配合充沛的水汽，从而产生持续性湿冷天气（中午有空补图图2 图3）。
Fig.2. The 500-hPa geopotential height (contours; units: gpm) and its anomalies (shaded areas; units: gpm) for the PWCEs of YR uniform pattern with the (a–d) west, (e–h) northwest, and (i–l) north type of cold-air path, from day −4 to day L. The white dotted areas indicate that the anomaly values pass the significance test at the 95% confidence level.
Fig. 3. The 300-hPa geopotential height field anomalies (shaded areas; units: gpm) and wave activity flux (vectors; units: m2 s−2) for the PWCEs of YR uniform pattern with the (a–e) west, (f–j) northwest, and (k–o) north types of cold-air path, from day −10 to day 0. The green dotted areas indicate that the anomaly values pass the significance test at the 95% confidence level.
本工作得到了国家重点研发项目（2018YFC1505602）和国家自然科学基金青年基金项目（41705055)）的资助。
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Sun, X. J.*, L. Chen, C. H. Lu, and P. X. Wang 2024: Characteristics and Mechanisms of Persistent WetCold Events with Different Cold-air Paths in South China, Adv. Atmos. Sci., 41, 1171-1183. doi: 10.1007/s00376-023-3088-4.
View online: https://doi.org/10.1007/s00376-023-3088-4