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1220 / 2024-09-20 17:27:45
Unraveling Rainfall Drivers: Dynamic and Thermal Forces in the East Asian Summer Monsoon
East Asian Summer Monsoon (EASM),atmospheric dynamics and thermodynamics,precipitation,K-means clustering
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东亚夏季季风 （EASM） 受到海洋水分输送的显着影响，创造了促进降水的条件。虽然 EASM 的主要机制已被广泛研究，但本研究调查了大气动力学和热力学在驱动降雨中的具体作用。我们提出，压力、潜在温度和风能的变化是降水的关键因素，附近海洋的充足水分支持着降水。
利用 30 年的 NCEP 再分析数据（1995-2024 年），我们研究了每年 5 月 21 日至 9 月 6 日的 IPCC 第六次东亚气候区域评估报告中规定的五个中国传统节气期间的大气条件。该数据集包括压力、温度、风分量 （U/V/W）、相对湿度和可降水。我们从压力和温度计算潜在温度，并从 UVW 风速中得出风能，将 W 风速从 Pa/s 转换为 m/s.
通过压力、潜在温度和风能的 K 均值聚类，我们确定了十个不同的大气类别，其中三个与降水密切相关。最有利的类别在 500-150 hPa 范围内，其特点是高潜在温度和强风能，通常与超过 80% 的相对湿度水平有关。这些条件导致在确定类别当天的平均降雨量为 50 kg/m²，分类前后的 5 天也发生了大量降雨。
我们的研究结果表明，特定的大气动力学和热力学过程对 EASM 地区的降雨至关重要。未来的研究将集中在两个主要方面：1） 将三维水分输送与动力学和热力学因素聚类以确定水分来源，以及 2） 使用不同的数据集验证结果，以提供更清晰、更准确的东亚季风期间驱动降雨的大气条件。
这项研究为 EASM 降水的物理驱动因素提供了新的见解，这可能会改进气候模型并进一步推进季风研究。
利用 30 年的 NCEP 再分析数据（1995-2024 年），我们研究了每年 5 月 21 日至 9 月 6 日的 IPCC 第六次东亚气候区域评估报告中规定的五个中国传统节气期间的大气条件。该数据集包括压力、温度、风分量 （U/V/W）、相对湿度和可降水。我们从压力和温度计算潜在温度，并从 UVW 风速中得出风能，将 W 风速从 Pa/s 转换为 m/s.
通过压力、潜在温度和风能的 K 均值聚类，我们确定了十个不同的大气类别，其中三个与降水密切相关。最有利的类别在 500-150 hPa 范围内，其特点是高潜在温度和强风能，通常与超过 80% 的相对湿度水平有关。这些条件导致在确定类别当天的平均降雨量为 50 kg/m²，分类前后的 5 天也发生了大量降雨。
我们的研究结果表明，特定的大气动力学和热力学过程对 EASM 地区的降雨至关重要。未来的研究将集中在两个主要方面：1） 将三维水分输送与动力学和热力学因素聚类以确定水分来源，以及 2） 使用不同的数据集验证结果，以提供更清晰、更准确的东亚季风期间驱动降雨的大气条件。
这项研究为 EASM 降水的物理驱动因素提供了新的见解，这可能会改进气候模型并进一步推进季风研究。
重要日期
-
会议日期
01月13日
2025
至01月17日
2025
-
09月27日 2024
初稿截稿日期
-
01月17日 2025
注册截止日期
主办单位
State Key Laboratory of Marine Environmental Science, Xiamen University
承办单位
State Key Laboratory of Marine Environmental Science, Xiamen University
Department of Earth Sciences, National Natural Science Foundation of China
Department of Earth Sciences, National Natural Science Foundation of China
联系方式
- Kejing GU
- xm******@xmu.edu.cn
- +86*********
