2020年初夏长江中下游梅雨入梅早、出梅晚，梅雨期长达52d，总降雨量是常年的1.5倍，为1961年以来最多。大气科学系李双林教授课题组分析了不同尺度降水分量在梅雨总量中的贡献值，发现准双周时间尺度和天气尺度降水两种分量均为1981年以来历史最强（图1）。
图1. 1981-2020年初夏长江中下游降水不同时间尺度分量的演变。（a）2-9d，（b）10-20d，（c）21-30d，和（d）31-60d. 单位：mm.
随后基于观测和再分析资料，结合理想大气环流试验，诊断了该年梅雨期准双周降水历史最强的成因，发现异常活跃的热带和中高纬大气准双周振荡二者协同影响的重要贡献。
热带准双周振荡主要受西南-东北走向的印度洋-东亚低频波列及沿着东亚沿岸传播的东亚-太平洋（EAP）波列的调控，它们共同引起西太平洋副热带高压的准双周增强/减弱，导致从热带海洋向长江中下游水汽输送的准双周增强/减弱。中高纬的准双周振荡主要受欧亚波列、北太平洋波列及准纬向传播的副热带波列影响，它们的协同作用导致贝加尔湖地区附近位势高度准双周强弱变化，使得向南入侵的干冷空气准双周增强/减弱。正是来自热带的暖湿气流与来自中高纬的干冷空气在长江中下游交汇，同时二者发生准双周交替变化，导致了2020年梅雨期强烈的准双周降水的发生（图2）。
图2. 准双周波列活动带来的冷暖空气在长江中下游上空交汇对应的降水湿位相示意图。上层：阴影为500hPa位势高度异常，黑箭头为准双周波列的传播路径，红（蓝）线为气候态（2020年）的5880 gpm位势高度线。下层：阴影为OLR异常，红（蓝）箭头代表来自低纬度（北方）的异常暖湿（冷干）气流。
进一步的分析表明，上面波列的准双周活动与背景海温有关。一方面，2020年夏季热带西印度洋显著的暖海温增强并锚定了上空的对流，增强热带-北极经向热力梯度，增强大气斜压性与中亚西风急流，有利背景气流向准双周波列动能转换，使得欧亚波列准双周异常活跃；同时，西印度洋暖海温增强上空对流的准双周振荡。对流准双周振荡激发海洋性大陆附近准双周下沉气流，引起EAP波列强的准双周振荡。此外，黑潮延伸区异常暖海温引起异常经向热力梯度，使得北太平洋西风急流出口处的西风减弱并向北偏移，减弱的背景西风和减小的北太平洋波列波数有利于波列西退，进而影响贝加尔湖地区位势高度场的准双周变化。
该研究为理解梅雨期集中降水过程、热带-中高纬季节内相互作用、及季节内-年际等不同时间尺度相互作用提供了新的线索。该研究的第一作者是博士生黄桢，第二兼通信作者为李双林教授，合作者有李健颖副教授和张超博士。
该成果已发表在Advances in Atmospheric Sciences上，论文链接：https://doi.org/10.1007/s00376-022-2050-1。
