0 引言
20世纪90年代以来，特大暴雨事件呈现增多趋势，这已成为气象界公认的事实。研究表明，随着气候变暖、海表面温度升高及CO2浓度增加，自然界发生特大暴雨的可能性明显加大，且其强度呈现极端化特征（Trenberth，1998；Trenberth，1999；Allen and Ingram，2002；Pall et al.，2007；Lenderink and Van Meijgaard，2008；Villarini et al.，2014；Scoccimarro et al.，2014）。特大暴雨事件引发的洪水、山体滑坡、泥石流等次生灾害，不仅造成人员伤亡和财产损失，更会从深层瓦解粮食安全、能源供应体系以及生态系统的稳定性，同时也对降水预报精度和应急减灾工作提出挑战。
福建省特大暴雨事件20世纪90年代后呈现增多趋势，其中沿海地区由台风引发的特大暴雨发生频次和强度增多增强现象突出（黄麗娜等，2018；庄瑶等，2022；张存杰等，2024）。为提高台风特大暴雨预报准确率，广大预报员及科研人员通过个例诊断分析、模式试验、模式预报能力评估等研究台风特大暴雨的天气形势特点、环境背景条件、物理机制和触发条件（林毅等，2017；邢蕊等，2023；林小红等，2023；陆秋霖等，2024；郑秀丽等，2025），同时深入分析预报指标及进行模式预报订正技术经验总结（梁军等，2020；康邵钧等，2023；高晓梅等，2023；高晓梅等，2024）。随着监测网的发展完善及应用，人们对台风特大暴雨的中尺度特征、演变规律、触发条件及地形作用有了更深入的认识（赵玉春和王叶红，2019；郑铮等，2021；彭力等，2022）。上述研究成果为福建台风特大暴雨的精准预报提供了技术思路和实践经验。
2023年7月28日，受2305号台风“杜苏芮”影响，福建省多地出现突破历史记录的特大暴雨，其中莆田市表现尤为突出，莆田站24 h雨量刷新福建省最高记录，全市受灾人口达915 815人，紧急避险转移10 475人，紧急转移安置9 518人。根据福建省气象灾害风险模型（庄瑶等，2022）评估结果，此次暴雨过程属于极端高危险事件，其致灾危险性指数在莆田市1988—2023年的台风暴雨事件中居首位。目前，关于2305号台风“杜苏芮”特大暴雨的研究主要集中在模式预报能力评估以及多源观测产品特征量与强降水的关系这两个方面。在模式预报能力评估方面，研究显示数值模式及业务模型对此次过程的降水强度存在明显低估，且对台风深入内陆后福建沿海出现的特大暴雨全部漏报（王海平等，2023；姚国华等，2024；苏志重等，2025；Wu et al.，2025）。在多元观测产品相关研究中，基于双偏振雷达、闪电数据等新型观测资料与强降水的关系研究，揭示了特大暴雨发展阶段的中尺度和云微物理特征（崔梦雪等，2023；林小红等，2025）；而卫星降水监测能力评估结果表明，国产卫星FY-2G在精确性和时效性方面均具备优势（游诗芹等，2024）。然而，虽然已有部分针对“杜苏芮”台风暴雨的研究，但对特大暴雨影响系统的研究相对较少，对其阶段性和强度特征的研究还不够深入。一方面，现有为数不多的研究在刻画阶段性特征时，缺乏精细化处理，且未能充分考虑莆田地区特殊地形条件对暴雨空间分布格局可能产生的影响；另一方面，相关研究缺乏环境条件与历史气候态的对比分析，从而导致难以全面、深入地揭示“杜苏芮”台风暴雨强度特征。
为此，本文拟采用高分辨率数据，分析“杜苏芮”台风特大暴雨的阶段性特征；从特大暴雨的范围、强度、短历时强降水等方面对该台风暴雨过程的强度特征开展剖析；分析各暴雨阶段对应的影响系统，诊断环境异常条件。研究结果旨在为常用业务模式的订正预报工作提供技术支撑，并为制定防灾减灾措施提供参考依据。
1 数据与方法
1.1 数据
所用资料：1）福建省2023年67个国家级气象观测站（简称“国家站”）和2 392个区域观测站（简称“区域站”）经过质量控制的逐时降水数据，其中莆田市国家站3个（莆田、仙游和秀屿）、区域站108个（图1）；2）1980—2023年莆田市3个国家站年报表5、10、15、20、30、45、60、90、120 min及24 h共10个历时的年最大雨量；3）国家卫星气象中心下发的2023年7月28日07：00至29日10：00（北京时，下同）风云4号红外卫星云图；4）上海台风所提供的台风位置信息；5）2023年7月28日07：00至29日10：00福建省雷达拼图；6）欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）发布的ERA5再分析资料，空间分辨率为0.25°×0.25°，时间分辨率为1 h，本文重点使用的变量包括风场、高度场、垂直速度和比湿等关键气象要素。
图1
图1
莆田市地形高度（彩色填充，单位：m）及气象站点（圆点）分布
Fig.1
The distribution of topography height （the color shaded， Unit： m） and meteorological stations （dots） in Putian City
1.2 定义
24 h最大雨量：国家站以分钟为步长、区域站以5 min为步长的任意24 h最大累计降雨量。
特大暴雨指任意24 h累计雨量≥250 mm的降水；参考崔梦雪等（2023）的研究，短时强降水指在台风天气系统影响下，当一次降水过程（降水量达0.1 mm及以上）从开始到结束期间，出现整点雨强≥20 mm·h-1的降水现象；极端短时强降水指整点雨强≥50 mm·h-1的降水。
1.3 物理量异常度
式中：X为某日某时刻要素值；μ和σ为该日该时刻要素的均值和标准差，基于ERA5资料，计算该日及其前后2 d共5 d该时刻1991—2020年要素均值和标准差的均值得到；N为某一时刻要素值对历史同期平均值的偏离程度，即异常度。N值大小可用来判定降水事件的可能严重程度，N的绝对值越大，表明要素与历史同期平均值的偏离程度越高。
2 暴雨阶段性特征
“杜苏芮”台风过程莆田市多个测站24 h雨量达特大暴雨量级并创历史新高，但不同测站雨情演变有明显差异，为深入了解不同阶段暴雨特点，根据莆田市与台风的相对位置、雨量空间分布特征，以及雷达回波和卫星云图反映的台风结构演变（图2），将此次特大暴雨过程划分为3个阶段。
图2
图2
2023年7月28—29日2305号台风特大暴雨3个阶段福建省累计雨量空间分布（填色，单位：mm）（上），部分时次福建雷达反射率因子拼图（单位：dBZ）（中）及云顶亮温（单位：℃）（下）
（黑色实线为台风路径，红色台风符号为台风中心位置，黑色三角形表示莆田市位置）
Fig.2
Spatial distribution of cumulative rainfall （the color shaded， Unit： mm） in Fujian Province in three phases of the extreme rainstorm caused by the Typhoon 2305 （the upper）， reflectivity from Fujian radar mosaic （Unit： dBZ） （the middle） and cloud top brightness temperature （Unit： ℃） （the bottom） at selected times from 28 to 29 July 2023
（The black solid line is the typhoon path， the red typhoon symbol is the typhoon center position， and the black triangle represents the location of Putian City）
第一阶段（7月28日08：00—15：00）为台风眼壁暴雨。此阶段台风强度为强台风级，中心附近最大风力达12~16级，莆田市恰好处于台风中心移动路径右前方的眼壁位置。从雷达回波看，台风眼壁回波强且结构紧密，回波强度普遍超过45 dBZ。受此影响，本阶段暴雨空间分布均匀，大部分测站累计雨量超过100.0 mm，局部超过250.0 mm，其中，中部山区的城厢区常太镇降雨量最大达271.1 mm。
第二阶段（7月28日16：00—20：00）为台风螺旋雨带暴雨。随着台风向内陆靠近，此阶段台风强度逐渐减弱为强热带风暴级，中心附近最大风力为10~11级，台风眼壁回波明显减弱（普遍降至35 dBZ以下）。但台风环流仍维持较强的水汽输送能力，在台风中心东侧快速组织形成一条强而紧密的螺旋状回波（回波中心为45~50 dBZ）。此时，莆田市兴化平原至东北部山区恰好处于螺旋雨带内，导致本阶段暴雨空间分布非常不均，累计雨量超过100.0 mm的站点仅集中在螺旋雨带影响区域，其中兴化平原与山区过渡区暴雨尤为明显，以荔城区西天尾镇降雨量（254.9 mm）为最大。
第三阶段（7月28日21：00—29日10：00）为季风暴雨。此阶段台风已完全离开福建境内，台风强度减弱为热带低压级，台风眼壁和螺旋雨带回波均明显减弱。但受南海夏季风北推影响，闽浙沿海形成一条有组织的带状回波。从卫星云图上可见，南海季风云带向北推进并与福建沿海的强降水云带“无缝衔接”，形成稳定的“季风降水系统”。该云带从28日21：00的零散分布，逐步发展到29日02：00有组织的带状分布，且云带上有3个以上发展旺盛的中尺度对流系统；至29日05：00，广东至福建沿海季风云带上的对流仍较为明显。莆田市全境处于季风雨带的持续影响下，本阶段暴雨空间分布呈均匀状态，大范围测站累计雨量超过100.0 mm，兴化平原至东北部山区超过250.0 mm，成为本阶段的主要强降水区域。
从2305号台风影响期间莆田市3个国家站及涵江、荔城、城厢、仙游4个县（区）累计雨量排名前3的区域站逐时雨量变化（图3）可以看出，此次过程3个暴雨阶段呈现出不同的时间分布特征：第一阶段短时雨强突出，大部分测站最大小时雨量达30.0~50.0 mm，强降水持续时间约4 h，小时雨量变化呈单峰型，其中，靠近戴云山脉的仙游县雨峰特征不明显，但该地区短时强降水持续时间较长；第二阶段小时雨强差异显著且雨峰特征明显，兴化平原至东北部山区的大部分测站（涵江、荔城、城厢）小时雨量呈双峰型，多个测站出现极端短时强降水，28日16：00兴化平原荔城区下横山站观测到134.8 mm的小时雨量，为本阶段最大小时雨量；第三阶段暴雨持续时间长，小时雨量呈多峰型分布，其中涵江区3个区域站小时雨量持续14 h超过10.0 mm。
图3
图3
2023年7月28日09：00—29日10：00 2305号台风影响期间3个国家站及涵江区、荔城区、城厢区、仙游县累计雨量排名前3的区域站雨量逐时演变
Fig.3
Hourly evolution of precipitation at 3 national meteorological stations and regional meteorological stations ranking top 3 in cumulative rainfall in Hanjiang District， Licheng District， Chengxiang District， and Xianyou County during the impact of Typhoon 2305 from 09：00 on July 28 to 10：00 on July 29， 2023
3 暴雨强度特征
图4为本次过程莆田市任意24 h最大雨量空间分布。可以看出，莆田市一半以上测站的24 h雨量达到特大暴雨量级，如此大范围的特大暴雨事件，为莆田市有气象记录以来首次出现。其中，国家站和区域站24 h最大雨量分别为561.7 mm和710.7 mm。比较莆田市3个国家站24 h最大雨量与各自历史最高记录发现，莆田站、仙游站的雨量均突破各自历史极值，分别超过此前最高记录181.4 mm和96.2 mm，且莆田站的雨量还突破福建省国家站24 h最大雨量历史最高记录，较上次最高记录多60.5 mm。此外，对比莆田市有区域站记录（2008年）以来24 h最大雨量历史数据发现，本次过程中全市有13个区域站的24 h最大雨量记录被刷新，其中白沙站24 h最大雨量超过莆田市上次区域站最高记录209.4 mm。
图4
图4
2305号台风特大暴雨过程莆田市任意24 h最大雨量空间分布（单位：mm）
（黑色数字和圆点表示国家站和区域站的最大值及测站位置）
Fig.4
Spatial distribution of the maximum 24-hour rainfall in Putian City during the extreme rainstorm process caused by the Typhoon 2305 （Unit： mm）
（Black numbers and dots indicate the maximum values and locations of national and regional meteorological stations）
短历时降水强度是衡量特大暴雨强度的重要指标，应用莆田市3个国家站年报表120min内的9个历时最大雨量数据分析本次过程短历时降水强度特征。结果表明，此次过程任意5、20、30、45、60、90 min共6个历时最大雨量均刷新莆田市3个国家站的历史最高记录，说明本次过程短历时降水强度的极端性。
图5
图5
2023年7月28日08：00—29日12：00莆田市短时强降水逐时累计站次（a）和短时强降水累计时长空间分布（b，单位：h）
Fig.5
Hourly cumulative number of stations （a） and the spatial distribution of the cumulative duration （b， Unit： h） during the short-term heavy precipitation process in Putian City from 08：00 on July 28 to 12：00 on July 29， 2023
4 影响系统及环境条件
图6为7月28日08：00—29日02：00不同时刻500 hPa位势高度场和850 hPa风场。可以看出，7月28日08：00台风与西太平洋副热带高压（简称“副高”）之间形成南风急流，福建上空850 hPa存在东风急流，且东风急流下风方向为戴云山脉，其南侧伴随台风切变线。在此过程中，切变辐合、南风急流与东风急流的水汽输送、台风移动右前方强烈的地表摩擦辐合（Cai et al.，2023）以及戴云山脉的迎风抬升作用，共同为第一阶段暴雨提供了有利的动力条件和水汽条件，造成莆田市大范围暴雨。7月28日14：00莆田市受台风切变线和低空东南风和偏南风急流影响，兴化平原“三面环山、向南开口”的地形特征，对东南风和南风急流形成明显的抬升和气流收缩效应，这是第二阶段强降水中心位于兴化平原至东北部山区的重要原因；同时，地形对东南风急流的抬升作用也是28日16：00—17：00兴化平原暴雨急骤的重要原因。7月28日20：00—29日02：00，福建上空台风切变略向北抬，低层气流由偏南风转西南风，且低空西南风急流持续维持。一方面，持续的季风水汽输送为本阶段强降水提供了稳定的水汽来源，降水持续时间延长；另一方面，兴化平原“三面环山、向南开口”的地形对南风急流的抬升作用，以及对雨团的阻滞效应，使东北部山区出现持续短时强降水，累计降水量超过250 mm。
图6
图6
2023年7月28日08：00—29日02：00不同时刻500 hPa位势高度场（蓝线，单位：gpm）和850 hPa风场（风矢，单位：m·s-1）
（棕色粗线为台风切变线，黑色等腰三角形顶角位置指向莆田市）
Fig.6
The 500 hPa geopotential height field （blue lines， Unit： gpm） and 850 hPa wind field （wind vectors， Unit： m·s-1） at different times from 08：00 on July 28 to 02：00 on July 29， 2023
（The brown thick line is the typhoon shear line， and the top vertex of the black isosceles triangle points toward Putian City）
根据福建省暴雨预报经验（林新彬等，2013），影响热带气旋暴雨强度的主要物理量包括高层辐散、对流层中部上升运动、对流层低层水汽辐合及比湿。物理量异常度是短期预报中判别极端暴雨的重要依据。图7为2305号台风特大暴雨过程动力和水汽辐合异常度随时间演变及不同比湿的时间-高度剖面。可以看出，在暴雨发生前6 h至暴雨持续期间，福建上空200 hPa辐散、500 hPa上升运动及925 hPa水汽辐合异常度持续超过3σ，其中500 hPa上升运动异常度持续低于-6σ，925 hPa水汽辐合在前两个阶段也持续低于-6σ。从比湿时间-高度剖面可进一步观察到深厚且持久的湿层，比湿为12、8 g·kg-1的等值面伸展高度分别达到800、600 hPa以上，这样的伸展高度在近15 a台风暴雨过程中较为罕见。
图7
图7
2305号台风特大暴雨过程莆田上空不同物理量异常度随时间演变（a）和不同比湿（b）的时间-高度剖面
（红色三角形所在位置表示暴雨的起止时间）
Fig.7
The temporal evolution of anomaly degrees of different physical quantities （a） and time-height section of different specific humidity （b） over Putian City during the extreme rainstorm process caused by the Typhoon 2305
（The positions of the red triangles indicate the start and end times of the rainstorm）
5 结论与讨论
2305号台风造成莆田市严重的洪涝灾害，本文通过分析福建省地面观测数据、雷达及卫星等多源资料，分析2305号台风特大暴雨的阶段性和强度特征，得到以下主要结论。
1）本次过程由3个不同时空特征的暴雨阶段以“无缝衔接”形式组成：第一阶段为台风眼壁暴雨，短时雨强较强，空间分布均匀，小时雨量呈单峰型分布；第二阶段为螺旋雨带暴雨，暴雨时空分布不均，小时雨强差异显著，雨峰明显；第三阶段为季风暴雨，暴雨范围广、持续时间长，小时雨量呈多峰型分布。兴化平原至东北部山区3个阶段暴雨“无缝衔接”，导致严重洪涝。
2）本次过程暴雨强度强，特大暴雨范围、累计雨量、短时雨强等多项暴雨强度指标突破历史记录。莆田全市一半以上测站出现特大暴雨，24 h累计雨量多个测站突破历史最高记录，其中莆田站高达561.7 mm，较福建省此前最高记录超出60.5 mm，白沙站更是达到710.7 mm，较莆田市区域站此前最高记录高出209.4 mm；研究时段内全市平均每小时有21.5%的测站出现短时强降水，且54.0%测站短时强降水累计时长超过6 h，兴化平原至东北部山区尤为明显，累计时长超过10 h。
3）台风暖式切变线、南风急流和季风急流等系统持续维持是三个阶段暴雨“无缝衔接”的重要天气背景。持续深厚的湿层、持续异常的动力和水汽输送（异常度超过3倍标准差）是本次特大暴雨极端性的重要环境因素。兴化平原特殊地形对暴雨的增幅作用、对雨团的阻滞作用是第二、三阶段暴雨空间分布的主要原因。
4）兴化平原“三面环山、向南开口”的地形对低层南风和东南风急流有抬升和收缩作用，登陆福建的台风深入内陆后持续南风急流且与暴雨相关环境物理量持续异常时应警惕台风本体暴雨和季风暴雨“无缝衔接”可能引发的主城区及涵江区大范围洪涝灾害。
参考文献
台风“温比亚”引发山东极端暴雨的锋生机制分析
[J].
台风“温比亚”是山东致灾最严重的热带气旋，引发了山东罕见的洪涝灾害。本文利用常规气象观测、美国国家环境预报中心再分析资料及自动气象站降雨量观测资料，对2018年8月17—20日由台风“温比亚”引发山东极端暴雨的锋生机制进行分析。结果表明，台风“温比亚”影响山东的降水分为台风外围云系降水、中低纬系统相互作用降水和台风倒槽降水3个阶段。此次台风大暴雨的锋生区主要在低层，锋生区位置与冷空气位置密切相关，强降水落区与锋生区位置较为吻合，锋生强度大值中心与大暴雨中心对应较好，锋生强度对未来6 h降雨有指示意义；假相当位温（θ<sub>se</sub>）等值线密集带南侧的辐合流场是促进锋生的关键，此次暴雨过程伸长变形锋生区与散度辐合中心、θ<sub>se</sub>大值中心及总锋生区位置分布较为一致，伸长变形项、切变变形项和散度项都对总锋生有正贡献；此次台风暴雨由锋生动力作用产生，锋生次级环流上升支最强区域正对应暴雨最强区域。在强水汽输送、辐合作用和对流不稳定强的条件下，台风倒槽辐合与强锋生次级环流共同作用产生强上升运动，且动力抬升作用迅速增强，导致水汽强烈辐合并向高层输送，形成山东特大暴雨；暴雨区位于700 hPa正螺旋度中心及其右侧位置，正螺旋度迅速增强时段与强降水时段相对应，正螺旋度大值中心下移到900 hPa附近可预示台风强降水减弱。
福建省5到1440分鐘不同短歷時降雨事件的年最大雨強時空分佈特徵及可能原因
[J].
有无台风影响下陕西西北涡暴雨特征对比分析
[J].基于2010—2020年地面日降水量资料、高空观测资料以及ERA5（0.25°×0.25°）逐小时再分析资料，对影响陕西的西北涡暴雨天气过程进行统计，并对有无台风影响下西北涡暴雨天气特征进行对比分析。结果表明：陕西西北涡暴雨多发生在7—8月，陕北为暴雨多发区，西北涡暴雨夜雨特征明显；有台风影响时暴雨强度更强，落区比无台风影响时偏北2个纬度。造成陕西暴雨的西北涡位于西太平洋副热带高压脊线北侧7~8个纬度处，西北涡具有低层辐合、高层辐散的动力特征，地形强迫抬升加强了西北涡上升运动，低层水汽输送和水汽辐合为西北涡暴雨发生提供了有利条件。台风影响时，副热带高压偏西偏北，台风外围水汽、能量随着西南低空急流向西北涡输送，西北涡低层呈对流不稳定，高空槽前正涡度平流及高空急流右侧强辐散促使西北涡发展加强，低涡东侧和南侧强上升运动触发不稳定能量释放，在陕北形成强锋区，锋生进一步增强了低涡东侧与南侧垂直运动，造成该区域大暴雨；无台风影响时，副热带高压偏东偏南，西南风风速较小，水汽输送较弱，高原槽前西南风将孟加拉湾和南海水汽向陕西输送，西北涡低层大气层结稳定，低涡中心南部为强上升运动区，冷暖空气在陕西中南部交汇，产生分散的弱锋区，造成低涡中心南部暴雨天气。
不同边界层参数化方案对台风“烟花”北上阶段暴雨模拟的影响试验
[J].边界层参数化方案是造成数值模式预报误差的重要来源之一，筛选适用于环渤海地区台风暴雨模拟的边界层参数化方案，可为该地后续业务应用及科研工作提供参考依据。应用WRFV4.3模式中的8种边界层参数化方案（ACM2、BouLac、GBM、MYJ、MYNN、QNSE、UW、YSU），对2021年第6号台风“烟花”北上阶段造成的暴雨过程进行数值模拟试验，对比分析不同边界层参数化方案对暴雨模拟结果的影响，并基于ERA5资料进行边界层热动力结构的模拟效果检验。结果表明：（1）各方案对台风北上阶段的降水（24 h累积降水量、累积降水极值和位置、降水ETS评分、小时最大降水量以及逐小时10.0、20.0 mm降水的落区分布）模拟结果表现出明显差异，对路径的模拟差异主要体现在模拟时段的中后期。（2）局地闭合的BouLac方案对于10.0 mm以上量级24 h累积降水量的ETS评分表现最优，而非局地ACM2方案所模拟的24 h累积降水量在25.0、50.0、100.0 mm以上量级降水的ETS评分均为最优，且累积降水极值、区域平均24 h累积降水量以及小时最大降水量均值等也与ERA5资料较为接近，在环渤海地区海陆共存的下垫面背景下，ACM2方案是最适合台风“烟花”暴雨过程模拟的参数化方案。（3）与其他方案相比，ACM2方案对于边界层高度、位温和水汽混合比垂直廓线的模拟与实况最接近，这是ACM2方案对大雨以上量级预报较为准确的原因。（4）各方案模拟的700 hPa垂直速度基本决定了小时最大降水量的变化趋势以及区域平均24 h累积降水量的相对大小。
近60 a中国极端天气气候事件变化趋势及2023年特征分析
[J].对不同区域极端天气气候事件变化规律的研究，有助于提高我国防灾减灾能力和有效应对气候变化风险。利用我国均一化的2 254个气象观测站逐日观测资料，分析评估近60 a和2023年我国及其各区域（未包含港澳台地区）发生的极端高温、极端低温、极端干旱、极端降水和极端台风等极端天气气候事件（简称“极端事件”）的时空特征。结果表明，1961年以来，我国极端事件总体呈下降趋势，其中1970—1990年代初下降趋势明显，1990年代后期以来增加趋势明显；极端高温事件呈显著增加趋势，进入21世纪后增加趋势更加明显；极端低温事件呈减少趋势；极端降水事件总体呈增加趋势；极端干旱事件呈下降趋势且阶段性特征明显；近60 a来受台风影响出现的极端风速和降水事件呈减少趋势，主要由极端台风风速事件减少造成，而极端台风降水事件呈缓慢上升趋势。2023年我国极端事件每站平均发生139次，比气候平均值偏多28.3%。其中，极端高温事件平均发生79次（偏多76.8%），为1961年以来历史最多年；极端低温事件平均发生20次（偏少23.8%）；极端降水事件平均发生14次，极端干旱事件平均发生26次，都接近常年平均值；极端台风事件平均发生0.41次（偏多4.2%），主要以极端台风降水事件为主。2023年极端事件主要出现在西南地区、江南西部、华南西部、西北地区中部和北部、内蒙西部、京津冀等地，其中四川东部、贵州南部、甘肃西部、内蒙西部等地超过200次。极端事件增多的主要原因是极端高温事件和极端干旱事件增多。综合等级指数分析表明，极端事件高危险区域主要位于南方地区，特别是东南沿海地区，近60 a综合等级指数增加的区域主要位于西南地区到东北地区南部这个过渡带上。2023年高危险区域主要出现在西南地区和西北地区中北部。
山西极端暴雨环流特征及水汽异常研究
[J].研究山西极端暴雨发生规律对开展预报预警、灾害防御具有重要意义。本文利用常规观测资料和欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）第五代大气再分析资料（ERA5），采用标准化距平作为异常度，运用环流分析和物理量诊断等方法，研究1981—2018年6—9月山西17次极端暴雨的气候特征、环流影响系统和水汽异常特征。结果表明：山西极端暴雨主要出现在7—8月，暴雨区主要位于中南部，2010年以来极端暴雨明显多发；影响系统主要是700 hPa低涡和台风系统，有偏南和偏东两支水汽通道。极端暴雨过程中，低层水汽含量明显偏高，从暴雨区平均比湿的过程最大值看，大部分过程850 hPa超过14.2 g·kg<sup>-1</sup>，700 hPa则可超过9.8 g·kg<sup>-1</sup>、对应暴雨区平均异常度达1.6 以上；水汽的极端性在低层水汽通量辐合中心表现突出，17次极端暴雨700、850 hPa暴雨区水汽通量辐合中心过程最大值的异常度均值分别达-8、-6，其中台风减弱低压影响下的极端暴雨850 hPa水汽通量辐合中心最大异常度达-12。根据以上环流和水汽特征建立极端暴雨概念模型，并给出极端暴雨低层水汽含量和水汽通量辐合强度预报参考指标。
Constraints on future changes in climate and the hydrologic cycle
[J].
Dynamic comparative analysis of different types of precipitation caused by landfalling strong typhoons over South China
[J].
Increase in hourly precipitation extremes beyond expectations from temperature changes
[J].
Testing the Clausius-Clapeyron constraint on changes in extreme precipitation under CO2 warming
[J].
Intense precipitation events associated with landfalling tropical cyclones in response to a warmer climate and increased CO2
[J].In this work the authors investigate possible changes in the intensity of rainfall events associated with tropical cyclones (TCs) under idealized forcing scenarios, including a uniformly warmer climate, with a special focus on landfalling storms. A new set of experiments designed within the U.S. Climate Variability and Predictability (CLIVAR) Hurricane Working Group allows disentangling the relative role of changes in atmospheric carbon dioxide from that played by sea surface temperature (SST) in changing the amount of precipitation associated with TCs in a warmer world. Compared to the present-day simulation, an increase in TC precipitation was found under the scenarios involving SST increases. On the other hand, in a CO2-doubling-only scenario, the changes in TC rainfall are small and it was found that, on average, TC rainfall tends to decrease compared to the present-day climate. The results of this study highlight the contribution of landfalling TCs to the projected increase in the precipitation changes affecting the tropical coastal regions.
Atmospheric moisture residence times and cycling: Implications for rainfall rates and climate change
[J].
Conceptual framework for changes of extremes of the hydrological cycle with climate change
[J].
Sensitivity of tropical cyclone rainfall to idealized global-scale forcings
[J].Heavy rainfall and flooding associated with tropical cyclones (TCs) are responsible for a large number of fatalities and economic damage worldwide. Despite their large socioeconomic impacts, research into heavy rainfall and flooding associated with TCs has received limited attention to date and still represents a major challenge. The capability to adapt to future changes in heavy rainfall and flooding associated with TCs is inextricably linked to and informed by understanding of the sensitivity of TC rainfall to likely future forcing mechanisms. Here a set of idealized high-resolution atmospheric model experiments produced as part of the U.S. Climate Variability and Predictability (CLIVAR) Hurricane Working Group activity is used to examine TC response to idealized global-scale perturbations: the doubling of CO2, uniform 2-K increases in global sea surface temperature (SST), and their combined impact. As a preliminary but key step, daily rainfall patterns of composite TCs within climate model outputs are first compared and contrasted to the observational records. To assess similarities and differences across different regions in response to the warming scenarios, analyses are performed at the global and hemispheric scales and in six global TC ocean basins. The results indicate a reduction in TC daily precipitation rates in the doubling CO2 scenario (on the order of 5% globally) and an increase in TC rainfall rates associated with a uniform increase of 2 K in SST (both alone and in combination with CO2 doubling; on the order of 10%–20% globally).
WRF simulation of typhoon precipitation: A case study of Typhoon Doksuri in Fujian Province, China
[J].
