俗话说春雨贵如油，春季降雨对社会经济和生活影响重大。春季东亚上空从中国南方到日本南部沿海绵延着一条数千公里长的雨带，呈东北-西南走向。已有研究大量关注该雨带的成因，但多从与雨带相关联的对流层低层环流、水汽输送及其辐散辐合等角度进行解释。由于这些要素受到降水凝结潜热的剧烈影响，因果关系难分，因此这样的解释并不能反映外部强迫对雨带产生的作用。同时，已有的机理解释难以很好地解释雨带呈现出东北-西南走向，以及中国南方的雨带在春季比秋季强得多的原因。
近日，我院青年教师王士新博士研究降水形成的大尺度环流逐日演变特征发现，逐日暖平流增强可以激发对流反馈，从而增强降水，而冷平流不能，因此引入累积逐日暖平流指数CWA。理论和观测分析表明，该指数可以很好地反映大尺度环流对春季降水形成的外部强迫作用。利用该指数研究发现，由于青藏高原-横断山脉的加热在中国南方形成纬向温度梯度，绕过高原南侧的东亚西风急流（EAWJ）分支（下图中蓝色箭头）在中国南方上空形成强暖平流带（红色阴影），进而形成强CWA带（红色实线包围区域），因此产生中国南方的春季雨带（云雨符号）。而由于春季比秋季高原加热作用更强，急流位置也更偏南，因此暖平流更强，因此春季雨带更强。EAWJ绕高原北侧的分支则在华北-日本周围形成冷平流带（蓝色阴影），其中心位于华北上空。冷平流带东侧南侧边缘冷平流较弱，EAWJ下方的强斜压不稳定形成的强瞬变扰动（黄色区域）使得该区域强暖平流日增多，因此形成高CWA带，它和中国南方上空的高CWA带一起形成西南-东北走向绵延数千公里的春季雨带。
春季雨带形成的大尺度外波强迫概念模型图
图例见文字说明
本研究第一作者和通讯作者均为本院青年教师王士新博士。
论文信息：
Wang Shixin, Hongchao Zuo, Fen Sun, Liyang Wu, Yixing Yin, Jingjia Luo, Dynamics of East Asian Spring Rainband and spring-autumn contrast: Environmental forcings of large-scale circulation. Journal of Climate, 2021, https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/aop/JCLI-D-20-0501.1/JCLI-D-20-0501.1.xml?tab_body=fulltext-display (期刊链接后期可能会更新，如需全文请联系王士新，wangshx@nuist.edu.cn)