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平流层位涡侵入对2024年2月长江中下游极端降雪事件的关键贡献

极端降雪,平流层侵入,长江中下游,轨迹追踪模型,位涡反演

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.11 平流层-对流层动力耦合和物质交换

    本研究探讨了平流层侵入及其驱动的动力耦合在2024年2月19—24日我国长江中下游极端降雪事件中的关键作用。结合站点观测与ERA5再分析数据发现，在乌拉尔阻塞高压、横槽系统及增强的东亚副极地急流共同影响下，2月20日发生了罕见的平流层深侵入现象，其发生时间与降雪峰值时段高度吻合。

    在物质交换层面，HYSPLIT轨迹追踪模型分析表明，尽管平流层气团发生了强烈下沉，但受剧烈绝热增温效应影响，源自平流层的空气并未直接作为冷源参与此次暴雪过程。相反，本次事件的核心机制在于平流层高位涡异常下传所引发的强烈动力耦合效应。分段位涡反演结果显示，自2月18日起，高空高位涡带便引导三股高纬度低层冷空气向东南方向汇聚，增强了斜压锋生与低温条件。

    随着20日平流层侵入的发生，异常位涡不仅使极锋急流强度大幅提升约45%，还通过平衡动力响应激发了东北冷涡异常。这一动力过程驱动了急流入口区北侧（东北地区）下沉、长江中下游地区上升的次级环流。此外，低层边界位涡异常增强了蒙古高压，形成了冷空气持续南下的“接力机制”；配合对流层中层潜热释放增强的水汽输送，在冷暖气流交汇处形成了深厚的斜压带。研究证实，平流层高位涡异常的下传及其主导的动力耦合过程，是触发并维持本次长江中下游冬季极端降雪的核心机制。