华北“23.7”特大暴雨天气尺度系统活动特征及致雨机制

李峰, 吴蕾, 张林, 邵长亮, 蒋建莹

doi:10.13878/j.cnki.dqkxxb.20240530001

大气科学学报 ›› 2025, Vol. 48 ›› Issue (05) : 828 -842. DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20240530001

华北“23.7”特大暴雨天气尺度系统活动特征及致雨机制

李峰, 吴蕾, 张林, 邵长亮, 蒋建莹

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摘要

为揭示2023年7月29日—8月1日华北区域性极端暴雨过程的发生维持机制，基于地面高空观测及全球1°×1°再分析资料，利用多种诊断方法，分析了此次暴雨期间天气尺度系统的活动及其提供的水汽、动力及热力条件的结构和变化。研究表明，此次暴雨过程有多系统共同作用，热带季风系统、台风残余环流、副热带高压形成“链式”结构，尤其台风“杜苏芮”残留低压北上，打通了中国东部沿海到华北的海陆水汽通道，将热带印度洋、南海、西北太平洋地区的水汽“牵引”持续输送至华北，异于常年的丰富水汽汇入为极端降雨提供了必要条件。天气尺度系统在“23.7”暴雨中的作用至关重要，中高纬度高空环流演变，尤其是西风急流位置和强度调整，在华北上空制造了反气旋负涡度增长和高层辐散，高空抽吸强迫高层大气上升运动向中下层传导，与后续的东南低空急流激发的低层气旋性辐合上升运动通过垂直次级环流形成耦合，加强和维持了华北区域的大气对流活动。同时，降雨过程中释放的大量非绝热加热对暴雨系统垂直动力结构及华北地区上空环流形势起到正反馈贡献，进一步加强降雨环境，促进和维持了强暴雨的发生。此次特大暴雨过程是以动力驱动为主、热力驱动为辅，两者共同作用的结果。