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青藏高原及其南坡穿透性对流和非穿透性对流发生前的天气环境和特征

青藏高原,穿透性对流,非穿透性对流,热力对流层顶

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.4 大气垂直结构探测技术和过程研究

利用TRMM卫星，GPM卫星观测资料，结合ERA5再分析资料，利用合成分析，将1998-2024年青藏高原及其南坡观测到的所有穿透性深对流和非穿透性深对流事件分别进行了统计，来对比两种深对流发生时天气环境的差异。结果表明，相较于非穿透性对流，穿透性对流更容易发生在青藏高原南坡，高原主体发生的穿透性对流较少，而非穿透性对流发生的地区更广。穿透性对流发生时，对流中心更低的海平面气压，更强的高空辐散更有利于垂直运动的发展，这为穿透性对流的发生提供了更好的动力条件，更好的整层水汽通量辐合和更高的对流有效位能（CAPE）为深对流的发展提供更好的热力条件，这都使得深对流能够更容易突破对流层顶发展，同时穿透性对流发生时相对更低的对流层顶也使得深对流更容易将其穿透，形成穿透性对流。研究还发现，相比于非穿透性对流，穿透性对流与平流层入侵过程有关，穿透性对流发生时对流层顶附近出现的相对涡度正异常，静力不稳定正异常，共同导致了穿透性对流发生时对流层顶附近位涡出现正异常，平流层空气向对流层侵入，导致了穿透性对流发生时对流层顶的下降，利于深对流穿透对流层顶，形成穿透性对流。