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中国夏季风-光复合干旱受不同动力机制主导

基于密度的聚类框架识别出中国夏季持续性的复合性低太阳辐射与低风事件,中国夏季风能与太阳能干旱事件可分为三种不同的动力学模态

主题3 技术、台站、交叉 > 专题3.2 风能太阳能气象

复合性低太阳辐射与低风事件（以下简称为风能-太阳能干旱）对可再生能源可靠性的威胁日益加剧，但其动力学驱动机制尚不明确。本研究构建了一个多变量密度聚类框架，用于客观识别中国地区夏季具有时空一致性的风能-太阳能干旱事件。与传统阈值方法不同，该方法在捕捉风能与太阳辐射异常联合变化的同时，保持了事件的时空连续性。研究发现，夏季风能-太阳能干旱事件受三种物理特征迥异的动力学模态支配：在青藏高原北部，异常偏南风与强气候态经向温度梯度相互作用产生强烈暖平流，引发热力驱动的上升运动，增加云量并抑制太阳辐射；在太行山脉，地形抬升与背风坡热力学效应降低了上升运动的动力阈值，使中等强度的异常东风也能触发复合事件；在长江流域，季风水汽输送与异常温度梯度相互作用，通过潜热释放增强上升运动，形成维持大范围辐射亏损的正热力学反馈。尽管温度平流的区域性成因不同，但它是所有模态中垂直运动的主导强迫因子。这些发现表明，风能-太阳能干旱具有动态异质性，并强烈依赖于背景环流与地形条件。本研究为理解和预测气候变暖背景下复合性可再生能源干旱提供了基于物理机制的框架。