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副热带高压影响下西北地区鞍形场区域极端降水事件的形成机制研究

中尺度对流系统,暴雨,鞍型场

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.25 中尺度对流系统与中尺度涡旋的发生演变及成灾机理

本文探讨了2025年8月7日发生在甘肃的一次破纪录极端降水事件（53.3毫米/小时，220.4毫米/24小时）的动力和热力机制及其水汽来源。该事件由副热带高压影响下对流层下部的准静止鞍形场驱动，副热带高压主要通过以下方式起到抑制作用：（i）促进高层干空气形成，（ii）限制垂直上升运动和气旋性涡度，（iii）抑制低层辐合与高层辐散的耦合。鞍形场低压与高压中心之间的气压梯度维持了强劲的低层东北气流，动能收支分析显示，气压梯度力所作的功显著超过水平和垂直输送的贡献。这支低层东北气流冲击青藏高原东北缘的喇叭口地形，产生强烈的、以经向为主的辐合，从而触发并维持了强降水。拉格朗日水汽追踪表明，水汽主要来源于陆地，其中中国西部-中亚（39.8%）、局地循环（33.6%）和中国东部（20.9%）为主要贡献源。海洋水汽源因输送路径上的降水损耗而贡献微弱。持续的鞍形场强迫与地形锁定辐合之间的协同作用，即“动力-地形耦合”机制，构成了极端降水的高效形成机制。陆地来源水汽的主导地位，鲜明地刻画了干旱的西北内陆地区此类极端事件的热力本质，与沿海季风区的典型模式形成鲜明对比。