2021年黄河中游秋汛降水特点与环流特征分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0356

摘要/Abstract

摘要：

为了提高黄河中游秋汛降水预报能力，以便为该区农业生产乃至防灾减灾工作提供参考依据，利用水文站和气象站日降水资料、国家气候中心逐日副高脊线和西伸脊点资料、NCEP/NCAR再分析资料，对2021年黄河中游秋汛降水特点以及环流形势的逐日演变特征进行分析。结果发现：2021年黄河中游秋汛洪水由6次强降水过程造成，具有持续日数长、雨带稳定、雨势强、落区重叠度高的特点。秋汛期内，副高脊线相对稳定，副高季节性南落异常偏迟，同时西伸脊点偏西。欧亚中高纬地区盛行阻塞形势，黄河中游强降水过程主要发生在双阻形势下乌拉尔山阻高达到强盛期后的减弱崩溃期以及乌拉尔山形成阻高的单阻形势下。南亚高压偏强、偏东是200 hPa高空40°—45° N、110°—140° E形成急流的主要原因，低空急流前期不显著，位置偏南，9月下旬以后向北扩展，高、低空急流合适配置为黄河中游强降水发生时上升运动发展提供了有利的环流背景。秋汛期水汽主要来自西太平洋，依靠副高南侧异常强盛的偏东气流以及副高西北侧强盛的西南气流完成输送。

关键词: 秋汛, 副高, 阻高, 急流, 环流特征, 黄河中游

Abstract:

To improve the ability of precipitation forecasting in autumn in the middle reaches of the Yellow River, so as to provide reference for agricultural production and even disaster prevention and mitigation in this area, this study used the daily precipitation data of hydrological and meteorological stations, the daily subtropical high ridge line and west extension ridge point data of the National Climate Center, and the reanalysis data of NCEP/NCAR, to analyze the characteristics of autumn precipitation in the middle reaches of the Yellow River in 2021 and the daily evolution characteristics of the circulation situation. The results showed that the autumn flood in the middle reaches of the Yellow River in 2021 was caused by six strong precipitation processes, with the characteristics of long lasting days, stable rain band, strong rain intensity and high overlap of falling areas. During the autumn flood season, the ridge line of the subtropical high was relatively stable. The seasonal southward fall of the subtropical high was abnormally late, and the west extension ridge was westward. The blocking situation prevailed in the middle and high latitudes of Eurasia. The heavy precipitation process in the middle reaches of the Yellow River mainly occurred in the situation of double resistance height in the weakening collapse period when the resistance height of Ural Mountain reached the peak period, and in the situation of single resistance height formed by Ural Mountain. The stronger strength and easterly position of the South Asian high were the main reasons for the formation of the jet stream at 40°—45° N and 110°—140° E of 200 hPa. The low-level jet was not significant in the early stage and its location was southerly, but it expanded northward after late September. The appropriate configuration of high and low-level jet provided a favorable circulation background for the development of upward movement during the occurrence of sustained heavy precipitation in the middle reaches of the Yellow River. In the autumn flood season, the water vapor mainly came from the Western Pacific, which was transported by the abnormally strong easterly air flow on the south side of the subtropical high and the strong southwest air flow on the northwest side of the subtropical high.

Key words: autumn flood, subtropical high, high resistance, jet, circulation characteristics, the middle reaches of the Yellow River

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图/表 9

图1. 2021年8月下旬—10月上旬黄河中游降水量和降水距平百分率降水量单位为mm，降水距平百分率单位为%，均值取1981—2010年。下同

图2. 2021年黄河中游6次降雨过程降水量分布图（单位：mm，黑色圆点为暴雨中心）

图3. 黄河中游1961—2021年逐年8月下旬—10月上旬面平均降水量实线为多年均值

图4. 2021年8—10月500 hPa副高位置逐日演变

图5. 2021年8—10月欧亚500 hPa高度场演变（单位：×10 gpm）

图6. 8月下旬—10月上旬200 hPa环流形势等值线为高度场，单位：×10 gpm；矢量为风场，单位：m/s；填色为散度，单位：×10-6 s-1；绿色虚线为≥40 m/s高空急流

图7. 2021年8月下旬—10月上旬全风速沿110° E时间—纬度剖面图单位：m/s，阴影为≥40 m/s高空急流、≥12 m/s低空急流所在位置

图8. 2021年8月下旬—10月上旬黄河中游(106°—112° E、34°—39° N)平均垂直速度的时间—高度剖面图(单位：×10-2 Pa/s)

图9. 2021年8月下旬—10月上旬对流层(1000~300 hPa)整层积分水汽输送及辐合辐散距平场矢量为水汽通量距平，单位：g/(s·hPa·cm)，阴影区为水汽通量散度距平，单位：10-7 g/(s·hPa·cm2)

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