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2010年夏季欧亚大陆中高纬呈现上、下游阻塞长期维持的现象,俄罗斯西部出现近2个月的阻塞高压。伴随着环流形势的调整和变化,下游直到日本地区出现一系列极端异常的天气。这是欧亚大范围地区在上游阻塞形势影响下,通过遥相关作用引起下游多种严重灾害的一个典型个例,引起了国际上气象部门和学者的普遍关注。它表明了阻塞高压形势是引起大范围持续性严重自然灾害的一种重要环流型。基于此,本研究重点探讨欧亚阻塞形势对中国持续强降水事件的影响,试图从统计和天气学角度深入认识阻塞与中国夏季持续强降水发生和维持的关系。 本研究以区域平均降水量连续5天超过1个标准差为标准,分别选取了1957-2011年我国东部长江流域、华北和东北地区41、21和12例区域性持续强降水事件,共计74例。区域性持续强降水事件主要出现在各个区域的主汛期,出现时间与我国雨带的自南向北移动过程一致。长江流域有2/3的个例出现在梅雨期(6月下旬至7月上旬);华北和东北地区的区域性持续强降水主要出现在7月下旬至8月上旬(分别为62%和75%)。通过分析,本研究得到以下主要结论: (1)造成我国区域性持续强降水的74个个例中,86%均在亚洲中高纬地区出现了阻塞形势,其中阻塞型占比最大的是长江流域(92.7%),其次是华北地区(85.7%),而东北地区相对略少(66.7%)。阻塞型包含中阻型(贝加尔湖阻塞型)、双阻型(乌拉尔山和鄂霍次克海同时出现高压脊)、乌拉尔阻塞型和鄂霍次克阻塞型。对于长江流域,中阻型和双阻型是非常重要的造成持续强降水的主要环流型,而对华北和东北地区,持续强降水与中阻型关系最为密切。 (2)长江流域、华北和东北地区的持续强降水均观测到有来自印度洋—孟加拉湾—南海的强烈水汽输送通道;西北太平洋副热带水汽输送对华北和东北地区的持续强降水也有重要贡献。在水汽输送的距平场上,均在降雨区下游观测到了稳定的反气旋,它代表了暴雨区的一个直接异常水汽源区,其南侧的东风带源源不断地将水汽输送到降雨区。长江流域强降水的异常水汽来源主要是南海,华北地区强降水的异常水汽来源则是西北太平洋,而对东北地区,西北太平洋和西风带水汽是主要的异常水汽来源。源自热带的大量水汽输送到降雨区后,产生辐合,并处在深厚的上升运动区。长江流域和华北地区上空的垂直上升运动可伸展到对流层顶,而东北地区的上升运动主要集中在对流层中低层。 (3)对长江流域持续强降水,中阻型造成的主要雨带位于长江及其以北,双阻型雨带位置略偏南1-2个纬度。这种情况下,长江流域上空高空锋区加强,高层辐散、低层辐合使得异常降水区处于深厚的上升运动区。双阻型的最大上升运动中心比中阻型略偏南,这表明正是动力条件主要决定了雨带的位置差别。 (4)针对长江流域中阻型极端强(2.56个标准差)和弱降水(1.34个标准差)个例的分析表明,贝加尔湖高压脊经向度大,西北太平洋副热带高压加强西伸,源自热带的水汽输送强烈,南海的异常水汽输送到长江流域,长江流域上空有强劲的低空急流,异常西南风推进到长江以北,这些环流条件有利于长江流域出现强降水;反之,弱降水个例的环流条件与降水强度要弱很多。双阻型的极端降水个例(标准差分别为2.95和1.56)对比分析也表明了这一特征。双阻型的平均降水强度略高于中阻型,这是因为双阻型低空急流的强度更强,有更多的水汽输送到了长江流域。这也说明锋区位置和水汽输送的影响十分重要。这可作为在预报中阻和双阻引起的降水强度与位置差别的一个依据。 (5)对中阻型造成的华北地区持续强降水,水汽输送通道有两支,印度洋—孟加拉湾—南海的西南季风水汽通道与西北太平洋副热带水汽通道;相同量级的水汽输送随高度的分布不如长江流域明显,其水汽更集中在近地面。位于朝鲜半岛的异常反气旋中心将西北太平洋的异常水汽输送到华北地区。同时赤道辐合带向北推进到23。N附近,热带系统的活跃北上也将暖湿气流向北推进到华北地区。对中阻型极端强(3.45)和弱降水(1.77)个例的分析表明,前者经向分布的西北太平洋副热带高压有利于源自热带和副热带的水汽向北输送到华北地区,而后者西伸到大陆且成纬向分布的副热带高压阻挡了热带水汽的向北输送,由于水汽供应差别大,由此造成的降水也有较大差异。另外,强降水个例低层气团更暖湿,降雨区上空高位涡冷空气自高层向下伸展并静止在降雨区上空,使得层结不稳定性增加,有利于出现强降水。