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基于GRIST模式的2023年复合极端事件成因分析

复合极端事件；欧米伽阻塞；地中海气旋丹尼尔；极端降水；GRIST模式

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.23 对流多尺度相互作用的数值模拟与基础理论

2023年9月3日至11日，欧洲-北非地区经历了一次罕见的复合极端天气事件。在此期间，伊比利亚半岛、希腊和利比亚接连出现强降雨，造成严重的洪涝灾害，与此同时，法国北部出现了持续8天的异常高温过程，多地最高气温突破9月历史纪录。本研究利用全球-区域一体化预测系统（GRIST），开展该复合事件的数值模拟研究，旨在评估GRIST模式对复合极端事件的模拟能力，并深入探讨影响降水强度、空间分布及高温维持的关键动力和热力机制。结果表明：（1）GRIST模式能够合理再现此次复合事件的空间分布格局和时间演变特征，降水落区、强度峰值及高温持续时段均与观测较为一致。（2）此次复合事件由一个大尺度的欧米伽型阻塞所联系：阻塞高压脊控制下的法国北部盛行下沉运动和晴空辐射增温，导致持续性异常高温；而高压两侧的低压槽区则提供了有利于强降水的动力抬升和不稳定层结条件。（3）位于伊比利亚半岛上空的切断低压携带高空冷空气南下，与地中海暖湿低层气流形成强烈的热力不稳定，叠加伊比利亚东部山地的地形抬升效应，触发了该地区9月3的强降水过程。（4）随着环流调整，地中海东部生成了气旋"丹尼尔"，该系统在希腊上空准静止滞留，受阻塞高压阻挡而移动缓慢，导致希腊中部在9月4—6日遭受了极端降水。（5）随后，丹尼尔残涡南移至北非，受利比亚沿海温暖海面的水汽补充和绿山山脉的地形强迫抬升，在利比亚地区引发了灾难性的暴雨。本研究揭示了大尺度阻塞环流对复合极端事件的组织和调控作用，验证了GRIST模式在复合极端天气事件模拟中的应用潜力，为提升此类高影响天气的预报能力提供了科学参考。