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边界层过程对西南地区白天型与昼夜复合型热浪的区分作用

复合型热浪；陆气耦合；边界层过程；辐射过程

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.18 极端天气气候事件的归因、机理与预估

相较于单一的白天型或夜间型热浪，昼夜持续的复合型热浪对人类健康、能源供应及农业生产的影响更为显著。近几十年来，中国西南地区已成为我国复合型热浪发生频率最高的区域，对其精准预报与有效预警提出了迫切需求。然而，目前对于复合型热浪的物理机制认识不足，尤其是导致白天高温能否持续至夜间的关键过程尚不明确。本研究表明，白天型热浪与复合型热浪均由大尺度下沉运动触发，且分别受到大陆高压和西太平洋副热带高压的控制。从辐射平衡角度分析，强烈的下沉运动伴随云量异常偏少，两类热浪在白天均接收了过量的短波辐射，且白天型热浪的辐射异常更为显著。理论上，少云条件会增强夜间的长波辐射冷却，从而中断高温向夜间的持续（如白天型热浪事件）；然而，复合型热浪在夜间反而维持了显著的增温异常。研究发现，复合型热浪期间形成的近中性边界层是造成上述差异的关键，它促进了近地表空气与绝热增温的低层大气之间的对流混合与夹卷过程。而前期土壤干燥导致的以地表为主导的陆气耦合过程（在湿润气候区较为罕见），是塑造这种独特边界层的根本原因。