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中国西南地区暖季对流初生的时空分布特征与触发机制研究

对流初生、复杂地形、时空特征、环流分型、触发机制

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.13 高原与复杂地形气象灾害监测、机理与预警预报技术

为揭示复杂地形下对流初生（CI）的发生规律，本文以中国西南地区2020—2024年暖季（5—9月）为研究时段，利用组合雷达反射率数据与ERA5再分析资料，结合客观识别方法、K-means聚类方法及PCT环流分型，系统分析了该区域孤立CI的时空统计特征、环流背景及热力-动力触发机制。结果表明：西南地区CI呈显著的区域聚集性与地形依赖性，核心高频区位于横断山脉东部、四川盆地南缘及低纬度高原东部，主要集中在500-2000 m中低海拔带；高海拔区（>3000 m）仅受局地V型微地形作用形成孤立高频中心，空间分布整体表现为东高西低、北高南低的梯度特征，这与地形梯度、迎风坡位置密切相关。CI的时空演变与季风转向、太阳辐射热力驱动高度同步：发生频次主要集中在8月，此时夏季风从西南风转为南风，西南地区东部出现CI明显高频区；日变化峰值集中在10时、14时，不同区域日变化差异由太阳辐射与地形、局地环流协同作用导致，且CI高峰时存在从盆地到高原的传播特征。西南地区暖季环流可分为3类，且与季风演变阶段一一对应：5—6月为西南季风纬向型，受南亚夏季风广泛主导；7—8月为东亚夏季风经向型，受东亚夏季风与副热带高压共同影响；9月为季风转换经向型，整体仍受东亚夏季风主导。不同环流型下CI的分布的特征与风场、湿度场密切相关。四川盆地及低纬度高原东部以热力驱动（HCLS）为主，该区域相当位温垂直梯度大、正浮力强；低纬度高原中东侧以动力驱动（LCHS）为主，此处水平风速偏大且位于迎风坡，易出现较强垂直风切变，且相当位温水平梯度大，冷暖空气交汇易引发辐合抬升。