2025年华北破纪录强降雨的重要“幕后推手”：中纬度准双周变率

2025年华北破纪录强降雨的重要“幕后推手”：中纬度准双周变率

2025年7月下旬，华北地区遭遇了一场历史罕见的持续性极端降雨，引发了严重的洪涝与山体滑坡灾害，波及近百万人口。近日，中山大学联合广东省气候中心在《Science China Earth Sciences》发表最新研究，揭示了这场灾害性极端降雨过程的关键驱动机制，并指出了其次季节预报的主要瓶颈。

研究表明，这次破纪录降雨的发展和持续性，主要受异常活跃的“准双周变率”调控，该变率在7月中旬到8月初达到1979年以来最强。在此次降雨过程的发展阶段，西北太平洋副热带高压异常偏北、偏西，其西侧的准双周尺度偏南风将低纬暖湿空气持续向华北输送，完成了关键的水汽积累过程。这一环流异常是热带准双周振荡与中纬度东传大气波列共同作用的结果：热带对流异常激发了西北太平洋地区的反气旋响应，而欧亚大陆高层的准双周波列的东传进一步维持和加强了这一反气旋异常。进入降雨过程峰值阶段，尽管上述低层水汽输送仍在持续，但降雨的触发和维持机制发生了转换：中纬度东传的准双周波列在华北高层引起了异常的动力强迫（正位涡平流垂直梯度），激发出强烈的异常上升运动，加上前期积累的水汽条件，最终导致了持续数日的破纪录强降雨。

该研究还评估了多家主流次季节-季节（S2S）预报模式的表现。结果显示，当预报时效超过10天时，各模式对此次降雨强度的预测能力十分有限，普遍严重低估降雨量，甚至完全未能捕捉到异常信号。进一步诊断发现，模式误差并非来自背景水汽条件的模拟，而主要是难以准确表征中纬度准双周变率所激发的异常垂直运动及其与背景环流的相互作用。能更好表征欧亚大陆东传波列及其相关动力过程的集合成员，其降雨预报技巧明显更高。

该研究强调，欧亚中纬度准双周变率不仅是华北持续性极端降雨形成的关键物理机制，也是次季节尺度上重要的可预报性来源。准确表征这一变率及其与背景环流的尺度间相互作用，是提升华北持续性极端降雨早期预警能力的关键。

文章信息：Xie Jiehong, Ziqian Wang, Song Yang, and Yamin Hu, 2026: Role of mid-latitude quasi-biweekly variability in the formation and prediction of the 2025 record-breaking North China rainfall event. Science China Earth Sciences, in press. https://doi.org/10.1007/s11430-025-1969-3.

图1. 降雨过程期间准双周尺度环流演变：热带对流与中纬度波列在发展阶段共同导致西北太平洋副热带高压异常偏西偏北，与之相关的偏南风异常促进了华北早期水汽积累，中纬度东传波列引起的高层正位涡平流在峰值阶段激发了强上升运动，主导了极端降雨的触发与维持

图2. S2S模式普遍低估此次极端降雨的强度

图3. 基于ECMWF模式101个集合成员的分类分析表明，降雨预报技巧较高的成员得益于其更准确表征中纬度准双周变率相关的动力强迫及其与背景流场的尺度间相互作用