解开长江下游夏季极端降水转折关键谜题

近日，中国海洋大学未来海洋学院院长、物理海洋教育部重点实验室教授李建平团队在《气候动力学》期刊发表研究成果，从天气尺度视角深入剖析了长江下游夏季极端降水从1990年代高发期到2000年代低发期转折的关键特征。

观测分析表明，长江下游夏季极端降水在2000年前后发生了年代际转折，由20世纪90年代的高发期转入21世纪初的低发期。以往研究多关注外强迫因子，但对大气环流如何通过调控垂直运动进而影响极端降水转折的物理机制缺乏深入认知。

该研究基于天气尺度视角，引入准地转ω方程，将涡度平流异常和温度平流异常分别分解为三项，厘清了大尺度环流影响局地垂直运动的物理过程，首次揭示了垂直运动动力驱动机制的非对称性特征。

研究发现，在极端降水高发期，长江下游地区上空的异常上升运动主要归因于涡度平流异常的向上梯度和暖平流异常的协同作用。涡度平流异常的向上梯度机制由青藏高原及其北部“南正北负”的经向偶极型位势高度异常引起，暖平流异常主要受青藏高原异常暖中心调控。

在极端降水低发期，异常下沉运动则主要由涡度平流异常的向下梯度和冷平流异常所主导。涡度平流的向下梯度与中国东南沿海的位势高度负异常密切相关，其伴随的异常偏北风促进了长江下游冷平流的形成，而青藏高原东坡的异常冷中心亦对冷平流异常贡献显著。

该研究通过揭示大气环流调控垂直运动与水汽输送，进而影响极端降水频次变化的物理机制，构建了连接大尺度环流异常与局地极端降水变化之间的关键纽带，为深入理解长江流域夏季极端降水频次的年代际转折机理提供了新的视角。

该研究工作得到国家自然科学基础科学中心项目、山东省自然科学基金优秀青年基金项目（海外）、山东省青年泰山学者专项联合资助。