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青藏高原绕流涡街系统及其在CMIP6多模式中的模拟能力评估

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主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.8 季风系统的模拟评估与预测预估

东亚降水对社会经济和民众生活影响重大，其中大部分由东亚主雨带贡献。本研究定量揭示青藏高原东侧持续存在周期为3–5天的绕流（类卡门）涡街系统，指出该系统为东亚超80%的降水提供有利背景场，解释两次中国东部夏季极端降水事件机制，并构建周边系统与东亚降水关系的简明物理图像。大气卡门涡街常见于山岛背风尾流，是流体绕过障碍物的典型现象。全年西风绕青藏高原主体而过，但其尾流是否形成稳定涡街，以及如何影响东亚降水，尚不明确。本研究证实，各季节高原东侧均存在绕流涡街，南侧为离散气旋涡，北侧为反气旋涡，每约4天成对脱落，东传数千公里，覆盖东亚大部。弗雷德数、雷诺数满足全年存在条件，斯特劳哈尔数及纵横比与实验室及大气涡街结果相当，数值模式与圆柱绕流实验均可较好复现其分布与传播特征。东亚超80%的降水发生在涡街气旋活动中，是涡街与其他多尺度信号相互作用的结果。通过分析2020年及2024年6–7月与2024年4月三次东部极端降水事件发现，涡街强度显著增强，2020年南北移动偏慢，但东传速度与脱落周期接近常态。绕流涡街与上下游系统协同良好：上游西风与高原绕流生成并调制涡街，下游西风带及西太副高引导其东传路径。在此基础上，我们初步评估了CMIP6多模式对青藏高原绕流涡街系统的模拟能力。