ISSN 1004-4965

CN 44-1326/P

用微信扫描二维码

分享至好友和朋友圈

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

四川省暖季降水时空分布特征及机理

孙婉莹 朱磊 王明昊

孙婉莹, 朱磊, 王明昊. 四川省暖季降水时空分布特征及机理[J]. 热带气象学报, 2023, 39(1): 115-128. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.011
引用本文: 孙婉莹, 朱磊, 王明昊. 四川省暖季降水时空分布特征及机理[J]. 热带气象学报, 2023, 39(1): 115-128. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.011
SUN Wanying, ZHU Lei, WANG Minghao. CHARACTERISTICS AND MECHANISMS OF THE SPATIOTEMPORAL RAINFALL DISTRIBUTION DURING THE WARM SEASON OVER SICHUAN PROVINCE[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2023, 39(1): 115-128. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.011
Citation: SUN Wanying, ZHU Lei, WANG Minghao. CHARACTERISTICS AND MECHANISMS OF THE SPATIOTEMPORAL RAINFALL DISTRIBUTION DURING THE WARM SEASON OVER SICHUAN PROVINCE[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2023, 39(1): 115-128. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.011

四川省暖季降水时空分布特征及机理

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.011
基金项目: 

国家自然科学基金 41905096

海南省气象灾害实验室开放课题基金 SCSF202004

详细信息
    通讯作者:

    朱磊,男,安徽省人,博士,主要从事中尺度气象学研究。E-mail: zhulei@nuist.edu.cn

  • 中图分类号: P426.6

CHARACTERISTICS AND MECHANISMS OF THE SPATIOTEMPORAL RAINFALL DISTRIBUTION DURING THE WARM SEASON OVER SICHUAN PROVINCE

  • 摘要: 特殊的地理位置和地形分布造成四川地区降水具有鲜明特色,存在明显的区域差异。利用1998— 2017年共20年的高时空分辨率卫星反演CMORPH降水资料,研究四川省暖季(4—9月)降水的时空分布特征,并结合ERA5再分析资料探究其降水的内在机制。研究发现:(1)4—5月降水量偏低,6—8月最多,9月也相对较少。暖季的逐月降水在四川盆地西南部均有一个强降水中心,而6—9月在四川省最南部存在一个强度相当的降水中心,这种分布特征是由高低层大尺度环境场的配置所引起;(2)四川暖季降水峰值出现在夜间至凌晨,但不同月份以及不同区域的降水存在较大的差异,两个夜间降水峰值中心的形成均与地形造成的低层风场辐合以及水汽累积密切相关;(3)位于四川省西部(青藏高原的东坡)有一个相对较弱的午后降水峰值,这是受到两侧的山谷风辐合所致,且受到高低层环境场作用影响其分布区域和强度。

     

  • 图  1  四川盆地及周围地区的地形高度分布图(填色阴影,单位:m)红色短划线分别为27 °N和30 °N纬线,后图沿其作区域1、区域2内的垂直剖面图

    区域1为四川南部云贵高原处降水中心(Box1, 101~103 °E, 26~28 °N),区域2为四川盆地西南部降水中心(Box2, 102~105 °E, 28~31 °N)。图中红色曲线为四川省界。

    图  2  1998—2017年4—9月每月对应的日平均降水量(填色,单位:mm/d)

    红色曲线为四川省省界,红色方框分别表示两个降水中心。

    图    1998—2017年4—9月各月平均500 hPa高度场(蓝色等值线,单位:dagpm)和风场(风矢量,单位:m/s)

    其中红色曲线为四川省省界。

    图  4  1998—2017年4—9月各月850 hPa月平均风场(风矢量,单位:m/s)和水汽比湿场(填色,单位:g/kg),

    其中红色曲线为四川省省界。

    图  5  四川省(红色三角)、Box1(蓝色圆点)和Box2(绿色星号)4—9月逐小时平均降水量(彩色实线,单位:mm/h)及对应的日平均降水量(水平彩色虚线,单位:mm/h)。

    图  6  5月(a1~h1)和7月(a2~h2)的每3小时一次的1小时累积降水水平分布(mm/h)

    其中红色曲线为四川省省界。

    图  7  图 6类似,但变量为地面10 m风场(m/s)和2 m温度场(℃)

    其中绿色曲线为四川省省界。

    图  8  7月每3小时一次的沿着图 1中的30 °N做的垂直剖面的风场(m/s)和水汽比湿场(g/kg)

    图  9  7月每3小时一次的沿着图 1中沿着27 °N做的垂直剖面的风场(m/s)和水汽比湿场(g/kg)

  • [1] ZHENG Y, XUE M, LI B, et al. Spatial characteristics of extreme rainfall over china with hourly through 24-hour accumulation periods based on national-level hourly rain gauge data[J]. Adv Atmos Sci, 2016, 33(11): 1 218-1 232. doi: 10.1007/s00376-016-6128-5
    [2] 罗亚丽, 孙继松, 李英, 等. 中国暴雨的科学与预报: 改革开放40年研究成果[J]. 气象学报, 2020, 78(3): 419-450. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB202003007.htm
    [3] 宋连春. 中国气象灾害年鉴(2020)[M]. 北京: 气象出版社, 2020: 139-141.
    [4] 丁一汇, 柳艳菊, 宋亚芳. 东亚夏季风水汽输送带及其对中国大暴雨与洪涝灾害的影响[J]. 水科学进展, 2020, 31(5): 629-643. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.05.001
    [5] 胡迪, 李跃清. 青藏高原东侧四川地区夜雨时空变化特征[J]. 大气科学, 2015, 39(1): 161-179. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXK201501013.htm
    [6] CHEN J, ZHENG Y, ZHANG X, et al. Distribution and diurnal variation of warm-season short-duration heavy rainfall in relation to the MCSs in China[J]. Acta Meteorologica Sinica, 2013, 27(6): 868-888. doi: 10.1007/s13351-013-0605-x
    [7] FU S, MAI Z, SUN J, et al. Impacts of convective activity over the Tibetan Plateau on plateau vortex, southwest vortex, and downstream precipitation[J]. J Atmos Sci, 2019, 76(12): 3 803-3 830. doi: 10.1175/JAS-D-18-0331.1
    [8] CAO B, YANG X, Li B, et al. Diurnal variation in cloud and precipitation characteristics in summer over the Tibetan Plateau and Sichuan Basin[J]. Remote Sens. 2022, 14(11): 2 711. doi: 10.3390/rs14112711
    [9] BAO X, ZHANG F, and SUN J. Diurnal variations of warm-season precipitation east of the Tibetan Plateau over China [J]. Mon Wea Rev, 2011, 139(9): 2 790-2 810. doi: 10.1175/MWR-D-11-00006.1
    [10] 叶笃正, 高由禧. 青藏高原气象学[M]. 科学出版社, 1979: 19-22.
    [11] 罗娟, 邓承之, 高松, 等. 武陵山区一次暖区强降水触发和维持机制分析[J]. 热带气象学报, 2022, 38(5): 754-766. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2022.070
    [12] ZHANG Y, ZHANG F, SUN J. Comparison of the diurnal variations of warm-season precipitation for East Asia vs. North America downstream of the Tibetan Plateau vs. the Rocky Mountains[J]. Atmospheric Chemistry and Physics, 2014, 14(19): 10 741-10 759. doi: 10.5194/acp-14-10741-2014
    [13] ZHANG S, LIANG Z, WANG D, et al. Nocturnal convection initiation over inland South China during a record-breaking heavy rainfall event[J]. Mon Wea Rev, 2022, 150(11): 2 935-2 957. doi: 10.1175/MWR-D-21-0264.1
    [14] QIU D, YAO S, XIA Y. Pre-summer persistent heavy Rain over Southern China and its relationship with intra-seasonal oscillation of tropical atmosphere [J]. J Trop Meteor, 2022, 28(4): 445-456. doi: 10.46267/j.1006-8775.2022.033
    [15] Qian T, ZHAO P, ZHANG F, et al. Rainy-season precipitation over the Sichuan Basin and adjacent regions in Southwestern China[J]. Mon Wea Rev, 2015, 143 (1): 383-394. doi: 10.1175/MWR-D-13-00158.1
    [16] WANG X, XUE M, ZHU K, et al. Diurnal variation of summer monsoon season precipitation over Southern Hainan Island, China: The role of boundary layer inertial oscillations over indochina peninsula[J]. J Geophy Res: Atmos, 2022, 127(23): e2022JD037114.
    [17] 刘楚薇, 饶建, 吴志文, 等. ENSO与中国夏季降水的联系: 冬季QBO的调制作用[J]. 热带气象学报, 2019, 35(2): 210-223. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2019.019
    [18] 李强, 王秀明, 张亚萍, 等. 一次副高影响下的局地强风暴触发及维持机制探析[J]. 气象, 2019, 45(2): 203-215. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXX201902006.htm
    [19] CHEN G. Diurnal cycle of the Asian Summer Monsoon: Air pump of the second kind[J]. J Climate, 2020, 33(5): 1 747-1 775. doi: 10.1175/JCLI-D-19-0210.1
    [20] LI J, LI Y, ZHAO T, et al. Northeastward propagation of nocturnal precipitation over the Sichuan Basin[J]. International Journal of Climatology, 2021, 41: E2863-E2879.
    [21] CHEN H, LI J, YU R. Warm season nocturnal rainfall over the eastern periphery of the Tibetan Plateau and its relationship with rainfall events in adjacent regions[J]. International Journal of Climatology, 2018, 38(13): 4 786-4 801. doi: 10.1002/joc.5696
    [22] YU R, YUAN W, LI J, et al. Diurnal phase of late-night against late-afternoon of stratiform and convective precipitation in summer southern contiguous China[J]. Climate Dynamics, 2010, 35(4): 567-576.
    [23] ZHANG Y, XUE M, ZHU K, et al. What is the main cause of diurnal variation and nocturnal peak of summer precipitation in Sichuan Basin, China? The key role of boundary layer low‐level jet inertial oscillations[J]. J Geophy Res: Atmos, 2019, 124(5): 2 643-2 664.
    [24] XIA R, LUO Y, ZHANG D, et al. On the diurnal cycle of heavy rainfall over the Sichuan Basin during 10-18 August 2020[J]. Adv Atmos Sci, 2021, 38(12), 2 183-2 200.
    [25] 孙云华, 杨星, 崔希民. 高分辨率卫星反演降水数据在四川省的适用性分析[J]. 气候变化研究快报, 2018, 7(5): 329-340.
    [26] 王福增, 何山, 谷晓平, 等. 贵州地区CMORPH卫星降水产品的误差订正[J]. 热带气象学报, 2021, 37(2): 166-174. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.016
    [27] HERSBACH H, BELL B, BERRISFORD P, et al. The ERA5 global reanalysis[J]. Quart J Roy Meteor Soc, 2020, 146(730): 1 999-2 049.
    [28] ZHU L, MENG Z, ZHANG F, et al. The influence of sea- and land-breeze circulations on the diurnal variability of precipitation over a tropical island[J]. Atmos Chem Phys, 2017, 17(21): 13 213-13 232.
    [29] ZHU L, BAI L, CHEN G, et al. Convection Initiation Associated with Ambient Winds and Local Circulations Over a Tropical Island in South China[J]. Geophys Res Lett, 2021, 48(16): e2021GL094382.
    [30] ZHU L, CHEN X, and BAI L. Relative roles of low-level wind speed and moisture in the diurnal cycle of rainfall over a tropical island under monsoonal flows[J]. Geophys Res Lett, 2020, 47(8): e2020GL087467.
    [31] 张华龙, 肖柳斯, 陈生, 等. 基于GPM卫星的广东汛期降水日变化特征与评估[J]. 热带气象学报, 2020, 36(3): 335-346. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.032
    [32] 杜爽, 王东海, 李国平, 等. 基于双频星载降水雷达GPM数据的华南地区降水垂直结构特征分析[J]. 热带气象学报, 2020, 36(1): 115-130. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2020.012
  • 加载中
图(9)
计量
  • 文章访问数:  24
  • HTML全文浏览量:  6
  • PDF下载量:  1
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-05
  • 修回日期:  2022-12-13
  • 刊出日期:  2023-02-20

目录

    /

    返回文章
    返回