2024年“8·26”黄河气旋暴雨过程降水阶段性差异的水汽特征对比与成因分析OA

2024年8月25—27日,受黄河气旋影响,京津冀地区至山东出现暴雨,山东多站点小时及日降水量突破历史极值。该过程在时间连续、天气尺度强迫相似的2个阶段具有显著不同的降水特征:第一阶段降水覆盖京津冀广大平原,范围广、强度中等;第二阶段降水局限于鲁西北沿海地区,强度大、极端性强。基于ERA5再分析资料、地面加密自动气象站观测数据和HYSPLIT水汽轨迹追踪模式,结合欧拉与拉格朗日视角,系统对比2个阶段水汽特征差异并分析其成因。结果表明:(1)2个阶段水汽均源自北部湾和台湾海峡,其中第二阶段由台湾海峡沿东部海区北上的水汽轨迹数量显著增多。(2)2个阶段水汽通量及辐合结构差异主要受低层环流配置与干侵入强度调控。第一阶段,气旋东南侧西南低空急流驱动降水区域南边界存在持续的强经向水汽输送,配合大范围水汽通量辐合,促成广域性降水;第二阶段,降水区域东边界水汽通量成为主导来源,气旋北侧低层东风显著增强,导致渤海湾暖湿空气自东向西快速平流至降水区域。(3)气旋西北部干侵入于第二阶段加强,导致高层干冷空气沿等熵面向南、向下侵入气旋,抑制气旋西部和北部水汽辐合,迫使低层南风水汽输送被限制于气旋东部狭窄区域,形成强局地水汽辐合区,为极端降水爆发提供有利条件。本研究揭示了经典水汽来源框架下,环流调整通过水汽通道重组与干侵入协同作用,可显著调节降水存在阶段性分布和强度特征,丰富了对黄河气旋暴雨水汽组织多样性的认识。