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极端降雨动力过程的准地转诊断分析

9、大气科学与全球变化 > 专题4：中小尺度灾害性天气

本文使用1979-2016年间的ERA再分析资料，对热带外极端降雨的动力过程及其影响因子进行诊断分析。根据准地转ω方程，极端降雨可分解为干动力分量（包括大尺度涡度、温度平流和地形强迫）和湿动力分量（对流引起的非绝热加热强迫）。湿动力分量可看作是对干动力强迫的正反馈，诊断分析表明该潜热反馈因子与大气水汽含量有很高的空间相关性。干动力分量由大尺度环流特征决定，其中涡度平流由背景风场对天气尺度扰动涡度的平流主导，温度平流由天气尺度扰动风场对经向温度的平流主导。基于自组织映射的聚类方法，南北纬20°~70°范围内的各个格点极端降雨事件对应的天气尺度扰动位势高度场可分为六类：低纬两类，中高纬四类。这六类表现出不同的扰动强度、波长、波速和高低层配置：在大陆西部/海洋东部，整个对流层都有很强的低压扰动且低压中心随高度倾斜很小；在大陆东部/海洋西部，天气尺度扰动相对较弱、波长较短，且表现出较强的斜圧性；大陆沿岸的扰动结构均有利于从海洋到陆地的水汽输送。