郭珊珊, 李剑东, 袁俊鹏, 等. 2024. 云南区域夏季风雨季爆发前后大气热源和云量特征[J]. 大气科学, 48(4): 1311−1328. GUO Shanshan, LI Jiandong, YUAN Junpeng, et al. 2024. Characteristics of Atmospheric Heat Source and Cloud Amount over Yunnan before and after Summer Monsoon Rainy Season Onset [J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 48(4): 1311−1328.
DOI: 10.3878/j.issn.1006-9895.2211.22105
本研究利用2001～2020年ERA5再分析气象场、GMP降水和CERES卫星反演的云量资料，研究了云南区域夏季风雨季爆发前后大气热源和云量的气候特征，所得主要结论如下：
图 2001～2020年气候平均的4～7月200 hPa西风（等值线，单位：m s−1）、500 hPa垂直速度场（填色，单位：hPa d−1）和850 hPa风场（箭头，单位：m s−1）分布（第一行）以及总降水率分布（第二行，填色，单位：mm d−1）。云南省界用黑色实线标出，下同；图中地表气压低于850 hPa的风场不显示。
（1）云南区域的大气热源和云量随夏季风雨季进程有着明显的逐月变化。在雨季爆发前的4月，云南区域以下沉运动为主，感热对大气热源贡献大，与深对流有关的高云量仅为10%；5月起，来自安达曼海的低层西南气流开始影响云南南部，上升运动、降水、大气热源和云量开始增大。6月受来自孟加拉湾东部的西南气流水汽输送影响，云南大部降水明显增大，该区域季风雨季爆发；与5月相比，6月大气热源（特别是潜热）和高云明显增强，而地表感热和大气辐射冷却作用明显减小。7月云南区域的大气热源和高云量继续较之前增强，其中高云量大于30%，潜热和高云量均超过同期中国东南部。
图 2001～2020年云南夏季风雨季爆发偏早年和偏晚年的（a）总降水率（单位：mm d−1）、（b）500 hPa垂直速度（单位：hPa d−1）、（c）总云量、（d）高云量、（e）大气总热源（单位：W m−2）、（f）潜热（单位：W m−2）、（g）感热（单位：W m−2）和（h）大气净辐射通量（单位：W m−2）相对于这20年平均结果偏差值的逐候变化。
（2）2001～2020年期间云南区域季风雨季的平均爆发时间约为第31候，之后该区域的上升运动、降水、大气总热源（潜热）和总云量不断增加，至第41候达到峰值；自5月中旬（约第27候）开始，潜热成为大气热源的主导项，而感热和大气净辐射冷却由于降水和云量的增多呈减小趋势。云南区域的大气总热源（潜热）及云量与总降水率呈现高度的时间相关，相关系数分别为0.97（0.99）和0.94。就年变化趋势而言，云南区域大气热源和云量随夏季风雨季的时间变化呈现出与南亚热带季风区相似的特征，均和降水高度相关，且年变化呈现为单峰值结构，但和中国东南部季风区的年变化特征有明显差异。
（3）云南夏季风雨季的爆发时间存在显著的年际变化，2001～2020年表现为弱的推迟趋势。基于0.75个标准差的判据，选取云南雨季爆发5个偏早年和3个偏晚年的合成分析结果表明：在偏早年云南雨季爆发时（26～27候）来自孟加拉湾东南部的低层西南气流可直达云南区域，云南区域上空为明显的辐散气流，有利于区域上升运动和水汽汇聚，大气总热源（潜热）和云量明显强于偏晚年；同时段偏晚年的孟加拉湾南支槽偏弱，西太平洋副高位置明显偏西，不利于云南区域降水。在雨季盛期（41～42候），偏早和偏晚年的区域降水率接近，偏晚年的区域大气总热源（潜热）和高云量值略高于偏早年。
本研究的气候平均及年际变化结果均表明云南区域的大气热源和云量受夏季风雨季的强烈影响，在雨季爆发前后有明显差异。作为亚洲季风区内的过渡地带，就年变化趋势和位相而言，云南区域的大气热源和云量的年变化特征更接近于邻近的南亚季风区，也更易受后者影响。需要注意的是，在云南这样的高原和地形复杂区，本文采用Wang and LinHo（2002）夏季风雨季爆发定义以及GPM和CERES卫星观测资料可能存在一些偏差，这会影响本文的部分定量结果，需要后续研究对比和完善。限于研究目标和篇幅，本文侧重利用观测资料从云辐射和能量收支角度探讨了目标区域的气候特征，在后续研究中有必要进一步借助数值模式来诊断分析云南区域大气热源和云量的季节变化及其对区域雨季进程可能的反馈作用。
