QJRMS | 南大黄安宁教授团队在弱天气强迫下地形效应影响对流触发方面发表最新研究成果！

南京大学大气科学学院黄安宁教授团队在《Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society》上发表“RolesofTerrainintheConvectionInitiationofAnExtremeRainfall Event along the Eastern Slope ofWushan Mountain,China under A Weak Synoptic Forcing”一文，该项工作揭示了弱天气强迫下巫山东坡地形动力和热力效应对极端降水对流触发的影响机制。南京大学大气科学学院和中国气象局武汉暴雨研究所联合培养博士生李山山为论文第一作者，黄安宁教授为通讯作者，合作者有中国气象局武汉暴雨研究所王晓芳研究员、刘琳副研和王婧羽副研。

图1.Barnes滤波方法分离的多尺度风场（填色，单位：m/s），风矢量（箭头，单位：m/s）的高度-时间演变图

弱天气强迫下由于没有足够强的动力抬升条件，预报此类降水具有较高的难度和挑战性。本研究首先通过统计分析2016-2020年夏季巫山地区对流触发的时空分布和天气环流型，得出巫山东坡是对流触发的热点区域且对流更易发生在弱天气强迫下，占比40.86%。然后，本研究选取一次弱天气强迫下的典型极端降水事件，利用WRF高分辨率数值模拟和敏感性试验，定量探究巫山地形动力和热力效应对极端降水对流触发的影响机制。结果表明，巫山东坡对流触发发生在午后时段（15:00-16:30 BJT），具有高度不稳定性和中等风切环境条件，对流触发时低层东南风具有明显的加速过程。低层东南风加速是由多尺度系统叠加效应造成的，大尺度气压场通过加强经向气压梯度力作用而增强了偏南风分量，中尺度山脉-平原热力环流通过地形热力作用增加纬向气压梯度力而增强了偏东风分量（图1）。当上游气流被加速后，地形阻塞气流被压缩，在阻塞流和非阻塞流的过渡区产生强的辐合抬升，从而触发了对流（图2）。地形热力作用的敏感性试验进一步证实：当完全关闭地表感热和潜热后，因缺少了低层东南风的加速过程，从而不能产生较强的辐合抬升和触发对流。总而言之，弱天气强迫下，由于地形热力效应造成的低空气流加速是先导因素，因此地形热力效应要比动力效应起着更为重要的作用。

图2. 弱天气强迫下巫山东坡地形动力和热力效应影响极端降水对流触发的机理模型图

引用文本：

Li Shanshan, AnningHuang*, Xiaofang Wang, et al., (2025) Roles of terrain in the convection initiation of an extremerainfall event along the eastern slope of Wushan Mountain,China under weak synoptic forcing. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, e70002. https://doi.org/10.1002/qj.70002

团队近年其他相关工作：

Xu Xiaoke,Anning Huang*, Yan Zhang, et al., (2025) Impact of Large-scale Topography Surrounding the Sichuan Basin on its Regional Hourly Extreme Precipitation in Summer under Specific Synoptic Patterns: Multi-case Study. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 130, e2024JD042239. https://doi.org/10.1029/2024JD042239

Chen Shuang, Beng Yang,Anning Huang*, et al., (2025) Terrain and Urban Impacts on Summer Extreme Precipitation over Henan, China: A Synoptic and Simulation Analysis. Atmospheric Research, 320, 108033. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2025.108033

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