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台风“杜苏芮”登陆后强降水的空间尺度分析

热带气旋,强降水过程,极端降水

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.13 云物理、气溶胶-云相互作用与极端降水事件

        热带气旋登陆引发的内陆降水往往呈现出高度的空间变异性，其强降水空间分布与强度的精准预测是当前面临的关键挑战。为探究这一过程，本研究以2023年台风“杜苏芮”为典型案例，基于天气研究与预报模式（WRF）设计了包含完整台风与基于平滑算法移除残涡的对比试验。为精准评估残涡长距离输送的净贡献，研究进一步对比了不同初始起算时刻（登陆前8小时与86小时）的演变特征。结果表明，台风残涡在北上过程中对华北地区极端降水具有重要影响，并呈现出显著的多尺度特征。水汽和动量输送的空间尺度大于实际地表降水的尺度。动力与热力诊断显示，残涡对水平风场和整层可降水量的影响范围极为广阔，但受涡旋核心动力强迫的限制，其对地面实际降水的有效影响区域则大幅收缩。对比有无残涡的气象场，残涡为远距离区域提供了持续的低层动量与充沛的水汽输送，叠加太行山及燕山的地形抬升作用，导致局地辐合，最终触发华北地区的极端暴雨。本研究定量揭示了台风残涡在长距离演变中对区域极端降水的物理驱动机制，为未来提升内陆地区台风极端降水的预测能力提供了重要的理论依据。