中国西北典型地区空中水资源特征和降水效率研究
发布时间：2021-01-12 15:56
我国西北地区干旱问题严重,为科学开发利用西北地区的空中水资源,缓解淡水资源短缺问题,需对西北典型地区空中水资源的特征进行较为全面的了解。本文根据高分辨率再分析资料ECMWF ERA5及MODIS和CloudSat卫星资料等,利用统计分析方法对西北地区的水汽分布和输送特征、典型地区云的宏观和微观特征进行研究,并估算水凝物降水效率。首先以位于西北东部季风边缘区的较小范围典型山区-六盘山地区为研究对象,研究其空中水资源和降水效率特征,然后将研究区域扩展至西北较大范围的四个典型地区:西北东部季风边缘区、祁连山地区、天山地区和三江源地区,重点分析各地区的云宏、微观物理量的垂直结构特征,并估算西北地区的降水效率。主要结论如下:位于西北东部季风边缘区的六盘山地区与西北其他山区相比,有着更为丰沛的大气可降水量和更强的水汽输送,尤其在夏季;除冬季外午后山区上空云覆盖率与周边地区相比较大,夏季云覆盖率可达75%,夏季云水路径和云光学厚度也明显大于周边地区。山区低层辐合和高空辐散的动力配置有利于降水的发生和发展,低层出现的辐合抬升越强,降水强度越大。在天气系统由偏西向偏东方向移经六盘山地区、云系为层积混合云...
【文章来源】：中国气象科学研究院北京市
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
西北四个典型区域示意图
11第三章 六盘山地区空中水资源特征图3.1为西北地区东南部六盘山所在位置图及其主要地形图（右图中仅显示海拔2km以上的地形）示意图。该山区地处黄土高原、位于西北东部季风边缘区。地理位置主要在陕甘宁交界处，山脉主体海拔约 2.5km，最高海拔近 3km。作为水源涵养地并担负着陕、甘、宁三部分地区水源地供水责任的六盘山，降水量较低，水资源匮乏，亟需对该地区的空中水资源进行开发和利用，缓解水资源不足的境况。因此将六盘山作为典型山区研究其空中水资源包括水汽和云水等的特征。图 3.1 西北地区东南部六盘山所在位置图及其主要地形图示意图3.1 水汽分布和输送特征对空中水资源的研究首先应包括六盘山在内的西北地区东部水汽的分布和输送的平均特征，选用的参量主要有大气可降水量、整层水汽通量以及高层和低层的水汽通量。对 2010 到 2017 八年间包含六盘山在内的西北地区东部的大气可降水量分布进行统计，结果见图 3.2。大气可降水量夏季的平均值与其他季节相比明显偏大，其中六盘山地区则达到 22 至 27mm。春秋季陕西省和宁夏省南部山区以外地区以及冬季所有地区大气可降水量的平均值相当低
图 3.2 2010-2017 年间西北地区东部大气可降水量（单位：mm）平均分布(a)-(d)分别为春、夏、秋、冬季节量能够反映流经一地区时水汽的输送强度和方向，2010 到 20层水汽通量四季的平均分布较为相似但夏季和秋季水汽输送量明六盘山区在内的西北地区东南部的水汽输送程度要强于祁连山等
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卫星资料的中国西北地区冰云特征分析[J]. 林彤,郑有飞,李特,王立稳. 高原气象. 2018(04)
[2]基于卫星资料的秦岭南北云系及其垂直结构特征[J]. 位晶,段克勤. 高原气象. 2018(03)
[3]1970—2013年西北干旱区空中水汽含量时空变化与降水量的关系[J]. 张扬,李宝富,陈亚宁. 自然资源学报. 2018(06)
[4]东亚干旱半干旱区空中水资源研究进展[J]. 刘玉芝,常姝婷,华珊,黄建平. 气象学报. 2018(03)
[5]近55年来中国西北地区降水变化特征及影响因素分析[J]. 刘维成,张强,傅朝. 高原气象. 2017(06)
[6]东亚季风与西北地区干旱关系探究[J]. 马小瑞. 南方农业. 2017(35)
[7]基于CloudSat资料的东北地区降水云及非降水云垂直结构特征对比分析[J]. 刘旸,赵姝慧,蔡波,孙丽. 气象. 2017(11)
[8]基于“湿岛”效应的六盘山自然保护区降水差异影响分析[J]. 常耀军,王桂芳. 安徽农业科学. 2017(09)
[9]西北地区东部夏季水汽输送特征及其与降水的关系[J]. 赵光平,姜兵,王勇,沈新勇. 干旱区地理. 2017(02)
[10]Study on Potential and Countermeasures of Artificial Precipitation Enhancement in Fuxin Region[J]. Sun Baoli,Zhang Xu,Sun Ke,Cao Mingshu. Meteorological and Environmental Research. 2016(06)
博士论文
[1]中国东部季风湿润区大气水分收支特征的研究[D]. 廖荣伟.中国气象科学研究院 2011
硕士论文
[1]一次层状云系宏微观结构特征及降水效率的模拟研究[D]. 刘涛.南京信息工程大学 2015
[2]干旱半干旱地区云系特征卫星遥感研究[D]. 丁晓东.兰州大学 2013
本文编号：2973080
【文章来源】：中国气象科学研究院北京市
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
西北四个典型区域示意图
11第三章 六盘山地区空中水资源特征图3.1为西北地区东南部六盘山所在位置图及其主要地形图（右图中仅显示海拔2km以上的地形）示意图。该山区地处黄土高原、位于西北东部季风边缘区。地理位置主要在陕甘宁交界处，山脉主体海拔约 2.5km，最高海拔近 3km。作为水源涵养地并担负着陕、甘、宁三部分地区水源地供水责任的六盘山，降水量较低，水资源匮乏，亟需对该地区的空中水资源进行开发和利用，缓解水资源不足的境况。因此将六盘山作为典型山区研究其空中水资源包括水汽和云水等的特征。图 3.1 西北地区东南部六盘山所在位置图及其主要地形图示意图3.1 水汽分布和输送特征对空中水资源的研究首先应包括六盘山在内的西北地区东部水汽的分布和输送的平均特征，选用的参量主要有大气可降水量、整层水汽通量以及高层和低层的水汽通量。对 2010 到 2017 八年间包含六盘山在内的西北地区东部的大气可降水量分布进行统计，结果见图 3.2。大气可降水量夏季的平均值与其他季节相比明显偏大，其中六盘山地区则达到 22 至 27mm。春秋季陕西省和宁夏省南部山区以外地区以及冬季所有地区大气可降水量的平均值相当低
图 3.2 2010-2017 年间西北地区东部大气可降水量（单位：mm）平均分布(a)-(d)分别为春、夏、秋、冬季节量能够反映流经一地区时水汽的输送强度和方向，2010 到 20层水汽通量四季的平均分布较为相似但夏季和秋季水汽输送量明六盘山区在内的西北地区东南部的水汽输送程度要强于祁连山等
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卫星资料的中国西北地区冰云特征分析[J]. 林彤,郑有飞,李特,王立稳. 高原气象. 2018(04)
[2]基于卫星资料的秦岭南北云系及其垂直结构特征[J]. 位晶,段克勤. 高原气象. 2018(03)
[3]1970—2013年西北干旱区空中水汽含量时空变化与降水量的关系[J]. 张扬,李宝富,陈亚宁. 自然资源学报. 2018(06)
[4]东亚干旱半干旱区空中水资源研究进展[J]. 刘玉芝,常姝婷,华珊,黄建平. 气象学报. 2018(03)
[5]近55年来中国西北地区降水变化特征及影响因素分析[J]. 刘维成,张强,傅朝. 高原气象. 2017(06)
[6]东亚季风与西北地区干旱关系探究[J]. 马小瑞. 南方农业. 2017(35)
[7]基于CloudSat资料的东北地区降水云及非降水云垂直结构特征对比分析[J]. 刘旸,赵姝慧,蔡波,孙丽. 气象. 2017(11)
[8]基于“湿岛”效应的六盘山自然保护区降水差异影响分析[J]. 常耀军,王桂芳. 安徽农业科学. 2017(09)
[9]西北地区东部夏季水汽输送特征及其与降水的关系[J]. 赵光平,姜兵,王勇,沈新勇. 干旱区地理. 2017(02)
[10]Study on Potential and Countermeasures of Artificial Precipitation Enhancement in Fuxin Region[J]. Sun Baoli,Zhang Xu,Sun Ke,Cao Mingshu. Meteorological and Environmental Research. 2016(06)
博士论文
[1]中国东部季风湿润区大气水分收支特征的研究[D]. 廖荣伟.中国气象科学研究院 2011
硕士论文
[1]一次层状云系宏微观结构特征及降水效率的模拟研究[D]. 刘涛.南京信息工程大学 2015
[2]干旱半干旱地区云系特征卫星遥感研究[D]. 丁晓东.兰州大学 2013
本文编号：2973080
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/2973080.html
