南京信息工程大学陆气相互作用团队硕士生以第一作者在《Journal of Meteorological Research》揭示春季土壤湿度异常对华南“龙舟水”影响
每年端午节前后龙舟竞渡之时，是“华南前汛期”降水最集中的时段，因此称之为“龙舟水”（5月21日~6月20日）。虽然大气环流和海温的影响已被广泛研究，但陆面强迫对华南“龙舟水”的影响机制仍不清楚。印度半岛地处南亚次大陆南部，也是华南地区的上游关键区域，印度夏季风区的环流异常可通过大气环流系统的调整向下游传导，进而对华南地区的降水产生影响。NUIST陆气相互作用团队的陈海山教授指导的硕士生张杨晨瀚及其合作者，基于观测和再分析资料，探究了印度半岛春季土壤湿度对华南“龙舟水”的影响及相关机理。研究结果加深了对印度半岛春季土壤湿度异常气候效应的理解，也为提升华南“龙舟水”的预测水平提供了科学的参考依据。相关结果发表于《Journal of Meteorological Research》。主要结论如下：
1.揭示了华南“龙舟水”主模态及其与印度半岛春季土壤湿度异常间的联系
“龙舟水”EOF分解第一模态在华南表现为全区一致型（图1），选取“龙舟水”关键区（22°N~29°N，106°E~121°E），将第一模态的标准化时间系数（PC1）定义为“龙舟水”降水指数（PREI）。“龙舟水”与印度半岛春季土壤湿度存在显著的正相关关系。印度半岛春季土壤湿度关键区（18°N~26°N，76°E~86°E）区域平均标准化后，将其定义为印度半岛春季土壤湿度指数（SMI）。去除春季印度洋和太平洋的大范围海温信号后，SMI仍与“龙舟水”存在显著的正相关关系（图2）。表明印度半岛春季土壤湿度与华南“龙舟水”之间的关系并非由热带海温异常驱动，凸显了前期陆面异常能够提高华南“龙舟水”可预测性。
图1（a）“龙舟水”EOF分解第一模态（EOF1）空间分布和（b）对应的标准化时间系数（PC1），打点区域通过99%置信度检验
图2（a）PREI与印度半岛春季土壤湿度的相关系数空间分布，打点区域通过95%置信度检验；（b）SMI与“龙舟水”的相关系数空间分布；去除春季（c）热带太平洋信号（ENSO）；（d）热带印度洋海温信号（IOBW）后SMI与“龙舟水”的偏相关系数空间分布，打点区域通过90%置信度检验
2.发现印度半岛春季土壤湿度异常对局地陆面和大气热力状况具有重要影响
印度半岛春季地表温度和地表感热通量呈负异常，土壤湿度和地表潜热通量呈正异常，且均能持续到“龙舟水”时期（图3）。印度半岛局地地表蒸散发和降水出现显著正异常，对流层中低层大气显著增暖且伴随异常上升运动，降水大值区位于印度东北部和孟加拉湾。视水汽汇大值区位于印度东北部，与图4b所示的降水最大值在空间上高度一致，且满足对流不稳定判据（图4）。根据上述结果，印度半岛春季持续偏湿土壤使“龙舟水”时期地表蒸散发和地表潜热通量增强，有利于局地对流活动和降水增多，水汽凝结潜热释放增加从而加热大气。
图3 左图：SMI高、低值年印度半岛春季（a）土壤湿度（SM，单位：kg m-2）；（b）地表温度（SKT，单位：K）；（c）地表感热通量（SSHF，单位：W m-2）；（d）地表潜热通量（SLHF，单位：W m-2）的合成差异场，打点区域通过95%置信度检验。右图：与左图相同，但为“龙舟水”时期，打点区域通过90%置信度检验
图4 SMI高、低值年印度半岛“龙舟水”时期（a）地表蒸散发（ET，单位：10-6kg m-2s-1）；（b）降水（PRE，单位：mm day-1），沿20°N~30°N区域平均（c）温度（T，填色，单位：K）和垂直速度（Omega，矢量，单位：Pa s-1）；（d）视水汽汇（Q2，填色，单位：W m-2）和相当位温随气压变化项（，单位：10-3K hPa-1）的合成差异场，黑色打叉区域表示>0，打点区域通过90%置信度检验
3.阐明了印度半岛春季土壤湿度异常影响华南“龙舟水”的可能物理机理
SVD分解第一模态（SVD1）空间分布在印度半岛表现为全区一致型，降水大值区位于印度东北部，与前文图3b得出的降水大值区结论高度一致。200 hPa表现为类环球遥相关模态，其中5个位势高度正中心分别位于北大西洋地区、西亚地区、东亚地区、北太平洋地区和北美地区（图5）。
北半球表现为环球特征的异常低频波列，具有明显的纬向5波结构，5个正中心与SVD分解结果高度一致。东亚出现正异常的正压能量转换和波活动中心，一方面有利于加强沿着急流向下游传播的波列振幅，另一方面有利于东亚局地准正压反气旋环流的发生发展（图6）。
图5 SVD分解第一模态（SVD1）“龙舟水”时期（a）200 hPa位势高度（HGT200）；（b）降水（PRE）空间分布和（c）对应的时间系数散点分布图，打点区域通过99%置信度检验，***表示通过99%置信度检验
图6 SMI回归“龙舟水”时期200 hPa（a）位势高度场（HGT200，填色，单位：gpm）和T-N波通量（WAF200，矢量，单位：m2s-2）；（b）正压能量转换（CK200，填色，单位：10-5m2s-3）；（c）Rossby波源（RWS200，单位：10-10s-1），打点区域通过90%置信度检验
东亚中低纬上空大致表现为相当正压的经向偶极型位势高度异常，气旋性环流中心大致位于蒙古地区。在西北太平洋上出现一个准正压的异常反气旋，且由对流层高层到低层范围不断增大（图7）。SMI高值年南亚高压的显著东伸、西太副高显著西伸（图7）。SMI高值年和低值年的低层纬向风和经向风分量较气候态均出现明显离散。高值年华南地区低层纬向风和经向风风速较气候态均偏大，低值年风速较气候态均偏小（图8）。
图7 SMI回归“龙舟水”时期（b）200 hPa；（d）500 hPa；（f）850 hPa位势高度场（HGT，填色，单位：gpm）和风场（UV，矢量，单位：m s-1），打点区域通过90%置信度检验
图8 SMI（a）高值年份；（b）低值年份华南地区“龙舟水”时期700、850、925 hPa纬向风（U，单位：m s-1）和经向风（V，单位：m s-1）较气候态的风速偏差箱型图
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Zhang, Y., H. CHEN*, and Y. DONG, 2026: Possible impact of spring soil moisture anomalies over the Indian Peninsula on the "dragon boat water" in South China. J. Meteor. Res., https://doi.org/10.1007/s13351-026-5171-0.
