东天山迎风坡与高海拔区域降水效率对比分析

发布时间：2020-09-11 11:12

　　 高山是地球上云水资源最丰富的区域之一,高山云水是水资源开发的重点。新疆位于欧亚大陆的中心,属于典型的干旱半干旱大陆性气候,水资源严重短缺,制约着经济的发展,开发空中水资源是一项重要的增水措施。深入了解我国天山降水效率的特点,对于合理开发空中水资源的作用十分巨大。2015年4月16～17日,新疆天山地区发生了一次强降水过程,乌鲁木齐站18h累积降水量达到40.4 mm,破历史同期极值。采用NCAR FNL全球分析资料分析大气环流背景表明：500 hPa等压面上,欧亚中高纬是两槽一脊,呈经向环流,在巴尔喀什湖有一移动的中尺度短波槽,天山位于槽前,受西南气流控制。乌拉尔山的高压脊向北发展的同时给短波槽带来冷空气的补给。700 hPa等压面上,在巴尔喀什湖附近有一由西北风西南风组合的中尺度短波槽,天山受此短波槽的影响。随着地面冷锋过境,同时受天山地形的抬升,为天山区域强降水的出现提供了动力条件。利用中尺度数值模式WRF V3.4对此次降水过程进行数值模拟研究,重点对比了迎风坡与高海拔区域降水效率的差异。结果表明：对于此次降水过程,迎风坡的降水效率大于高海拔区域的降水效率,降水系统发展旺盛阶段,降水效率达到最大,分别约为60%和25%。降水集中时段,迎风坡空中总水凝物柱含量低于高海拔区域,迎风坡云水、雨的柱含量比高海拔区域多,云冰、雪的柱含量比高海拔区域少,霰的柱含量差异较小。东天山迎风坡的地面降水主要是由雨、霰组成,高海拔区域的降水主要是由雪组成。对比迎风坡与高海拔区域云系,结果表明：此次天山降水云系是积层混合云。且高海拔区域的云系比迎风坡的云系深厚。两处云系的结构相同,低层是云水与雨水,中层是霰,高层是冰晶与雪。其中雪的柱含量是所有水凝物柱含量中最大的。迎风坡主要降水机制为雪、霰融化为雨水,高海拨区域主要降水机制为雪。由于雪下落速度远小于雨滴和霰粒,因此迎风坡的降水效率和降水强度反而大于高海拔区域。
【学位单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：P426.6

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本文编号：2816595