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大气ISO对长江流域短周期旱涝急转的影响

旱涝急转；长江流域；K-Means聚类；季节内振荡；波作用通量

主题3 技术、台站、交叉 > 专题3.10 气象水文干旱机理诊断与监测预测

摘要：长江流域旱涝急转事件频发，其形成机理复杂、预测困难，已成为气候研究领域的突出挑战。为提升事件识别精度，本研究构建了一个新的日尺度旱涝急转指数，该指数综合考量急转程度与速率，并耦合降水与土壤湿度双重信号，从而在1961–2020年期间于长江流域共识别出83次区域性事件。通过客观聚类分析，事件被划分为两类典型空间型态：影响下游的东部型与影响中游偏北的北部型。研究表明，旱涝急转过程主要由10–30天大气季节内振荡驱动，而旱涝期的维持则依赖于30–90天ISO。但两类事件在主导层次与物理机制上存在本质差异。在急转阶段，东部型事件受高空动力过程主导，表现为高纬与副热带罗斯贝波列能量频散共同驱动10-30天尺度的东亚位势高度场急剧反转，配合上游10-30天尺度西风异常促使急流西伸，在关键区形成强辐散动力条件，导致转涝。北部型事件则主要由低空过程控制，10-30天尺度低层气旋在南移过程中受秦岭—大巴山脉地形背风波强迫而迅速增强，激发低空辐合上升，促成降水发生。在旱涝维持阶段，两类事件在关键区均呈现典型斜压结构，但能量来源具有明显区别：东部型主要依赖源副热带的30–90天罗斯贝波能量东传，北部型则同时受中高纬和副热带波动能量东传汇合的影响。本研究可为理解流域极端水文事件机理、提升延伸期预报能力提供科学依据。