夏季青藏高原空中云水资源的时空特征分析
发布时间：2022-01-13 09:43
为了揭示青藏高原空中云水资源的分布状况,利用ERA-Interim月平均再分析资料和EOF分解、相关分析等方法对1979-2016年夏季高原空中云水资源的时空演变特征进行了研究。研究表明:（1）夏季高原整层水汽含量变化范围为2～25 kg·m-2,呈东南向西北递减;1979-2016年高原地区水汽含量变化呈增加趋势。（2）夏季高原整层水汽通量均为正值,水汽输送主要以向东输送为主;高原大部分地区为弱水汽辐合区,净获得水汽;除南边界外,其余边界及周边地区为水汽辐散区,净失去水汽。（3）整层云水含量分布大值区主要在喜马拉雅南翼和高原东南部地区,高原区域的整层云水含量以1.9 g·m-2·（10a）-1以上的速率增加。（4）1979-2016年夏季高原区域平均的整层水汽含量随时间增加,增加率为0.3 kg·m-2·（10a）-1;南北向水汽收入呈增加趋势,东西向水汽收入呈减少趋势,从而高原区域水汽净收入变化趋势不明显。
【文章来源】：高原气象. 2020,39(06)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
1979-2016年夏季平均高原整层大气水汽含量分布（a，单位：kg·m-2）和整层大气水汽含量变化趋势[b，单位：kg·m-2·（10a)-1]
图2给出了1979-2016年夏季平均高原整层水汽通量和水汽散度的分布。由夏季高原及周边地区整层水汽通量分布[图2(a）]可以看出，夏季高原的水汽输送整体以纬向输送为主，高原以南的印度和孟加拉地区有一条强劲的经向水汽输送带，整层垂直积分的水汽通量达到120 kg·m-1·s-1以上，该强劲的经向水汽输送带将来自印度半岛和孟加拉湾的水汽输送到高原南部，之后受高大地形阻挡又遇强西风带随转为向东输送，表明高原是一个水汽的转运站，对南来的水汽有向东“转运”的作用。从图2(a）还可以看出，夏季整个高原的水汽通量都为正值，喜马拉雅山边界、柴达木盆地附近和祁连山边界为水汽通量大值区，高原东部地区为次大值区，而昆仑山靠近塔里木盆地附近水汽通量值最小，西部部分地区及西北部地区为次小值区；也就是说，夏季高原东部地区的水汽输送要强于高原西部地区。藏北高原的整层水汽通量较小，大部分地区都在30 kg·m-1·s-1以下，水汽输送较弱，对水汽的转运能力更弱；藏南谷地的整层水汽通量较大，最高可达50 kg·m-1·s-1，水汽输送最强；柴达木盆地和祁连山地的整层水汽通量也较大，在30～50kg·m-1·s-1，水汽输送能力也较强。川藏高山峡谷区的整层水汽通量梯度也较大，在10～50 kg·m-1·s-1。
云水含量包括云液水含量和云冰水含量两部分，云水含量在不同季节分布情况具有明显差异。图6给出了1979-2016年夏季平均高原地区的云水含量的空间分布。从图6(a）可以看出，夏季云水含量的大值区在高原偏南地区，位于藏南至喜马拉雅山南翼和高原东南部一带，峰值为460 g·m-2左右，与高原地区的中低云量大值区相对应。由对应的云水含量变化趋势[图6(b）]可知，夏季高原大部分地区云水含量均在增加，特别是高原南部喜马拉雅山地区存在一个云水增加的大值中心，中心值在6 g·m-2·（10a)-1左右，柴达木盆地东部也有一个中心值可达7 g·m-2·（10a)-1以上的大值区。值得注意的是，图6(a）中云水含量大值的区域的云水含量变化趋势是减小的，甚至出现了-10 g·m-2·（10a)-1左右的减小率。也就是说，高原地区云水含量的增加区域主要是藏北高原，而藏东南谷地减少趋势明显。从高原地区夏季云液水、云冰水的分布（图略）可看出，与云水含量的分布比较接近，两者的大值区都位于藏南至喜马拉雅山南部和高原东南部一带；云冰水量值明显小于云液水量值，云冰水含量的变化趋势也较云液水偏弱，而云液水与云水含量的变化趋势基本一致。
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原夏季云水含量及其水汽输送年际异常分析[J]. 刘菊菊,游庆龙,王楠. 高原气象. 2019(03)
[2]基于ERA-Interim的中国云水量时空分布和变化趋势[J]. 刘菊菊,游庆龙,周毓荃,马茜蓉,蔡淼. 高原气象. 2018(06)
[3]基于多源数据的青藏高原夏季降水与水汽输送的联系[J]. 谢欣汝,游庆龙,保云涛,孟宪红. 高原气象. 2018(01)
[4]基于CloudSat资料的中国地区深对流云物理特征研究[J]. 杨冰韵,吴晓京,郭徵. 高原气象. 2017(06)
[5]基于ERA-Interim资料的中国天山山区云水含量空间分布特征[J]. 石晓兰,杨青,姚俊强,韩雪云,李建刚. 沙漠与绿洲气象. 2016(02)
[6]从水汽角度对青藏高原东南侧高空探测布局的分析[J]. 段玮,段旭,徐开,杨家康. 高原气象. 2015(02)
[7]青藏高原夏季水汽输送特征分析[J]. 王彬宇,范广洲,周定文. 长江流域资源与环境. 2014(S1)
[8]ERA-Interim和NCEP/NCAR再分析数据气温和气压值在天山山区适用性分析[J]. 白磊,王维霞,姚亚楠,马杰,李兰海. 沙漠与绿洲气象. 2013(03)
[9]ECMWF模式对东北半球气象要素场预报能力的检验[J]. 潘留杰,张宏芳,朱伟军,王楠,王建鹏. 气候与环境研究. 2013(01)
[10]青藏高原及周边地区水汽、水汽输送相关研究综述[J]. 周长艳,唐信英,李跃清. 高原山地气象研究. 2012(03)
博士论文
[1]中国空中云水资源和降水效率的评估研究[D]. 蔡淼.中国气象科学研究院 2013
[2]西南地区水汽输送特征分析[D]. 张新主.湖南师范大学 2011
本文编号：3586184
【文章来源】：高原气象. 2020,39(06)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
1979-2016年夏季平均高原整层大气水汽含量分布（a，单位：kg·m-2）和整层大气水汽含量变化趋势[b，单位：kg·m-2·（10a)-1]
图2给出了1979-2016年夏季平均高原整层水汽通量和水汽散度的分布。由夏季高原及周边地区整层水汽通量分布[图2(a）]可以看出，夏季高原的水汽输送整体以纬向输送为主，高原以南的印度和孟加拉地区有一条强劲的经向水汽输送带，整层垂直积分的水汽通量达到120 kg·m-1·s-1以上，该强劲的经向水汽输送带将来自印度半岛和孟加拉湾的水汽输送到高原南部，之后受高大地形阻挡又遇强西风带随转为向东输送，表明高原是一个水汽的转运站，对南来的水汽有向东“转运”的作用。从图2(a）还可以看出，夏季整个高原的水汽通量都为正值，喜马拉雅山边界、柴达木盆地附近和祁连山边界为水汽通量大值区，高原东部地区为次大值区，而昆仑山靠近塔里木盆地附近水汽通量值最小，西部部分地区及西北部地区为次小值区；也就是说，夏季高原东部地区的水汽输送要强于高原西部地区。藏北高原的整层水汽通量较小，大部分地区都在30 kg·m-1·s-1以下，水汽输送较弱，对水汽的转运能力更弱；藏南谷地的整层水汽通量较大，最高可达50 kg·m-1·s-1，水汽输送最强；柴达木盆地和祁连山地的整层水汽通量也较大，在30～50kg·m-1·s-1，水汽输送能力也较强。川藏高山峡谷区的整层水汽通量梯度也较大，在10～50 kg·m-1·s-1。
云水含量包括云液水含量和云冰水含量两部分，云水含量在不同季节分布情况具有明显差异。图6给出了1979-2016年夏季平均高原地区的云水含量的空间分布。从图6(a）可以看出，夏季云水含量的大值区在高原偏南地区，位于藏南至喜马拉雅山南翼和高原东南部一带，峰值为460 g·m-2左右，与高原地区的中低云量大值区相对应。由对应的云水含量变化趋势[图6(b）]可知，夏季高原大部分地区云水含量均在增加，特别是高原南部喜马拉雅山地区存在一个云水增加的大值中心，中心值在6 g·m-2·（10a)-1左右，柴达木盆地东部也有一个中心值可达7 g·m-2·（10a)-1以上的大值区。值得注意的是，图6(a）中云水含量大值的区域的云水含量变化趋势是减小的，甚至出现了-10 g·m-2·（10a)-1左右的减小率。也就是说，高原地区云水含量的增加区域主要是藏北高原，而藏东南谷地减少趋势明显。从高原地区夏季云液水、云冰水的分布（图略）可看出，与云水含量的分布比较接近，两者的大值区都位于藏南至喜马拉雅山南部和高原东南部一带；云冰水量值明显小于云液水量值，云冰水含量的变化趋势也较云液水偏弱，而云液水与云水含量的变化趋势基本一致。
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原夏季云水含量及其水汽输送年际异常分析[J]. 刘菊菊,游庆龙,王楠. 高原气象. 2019(03)
[2]基于ERA-Interim的中国云水量时空分布和变化趋势[J]. 刘菊菊,游庆龙,周毓荃,马茜蓉,蔡淼. 高原气象. 2018(06)
[3]基于多源数据的青藏高原夏季降水与水汽输送的联系[J]. 谢欣汝,游庆龙,保云涛,孟宪红. 高原气象. 2018(01)
[4]基于CloudSat资料的中国地区深对流云物理特征研究[J]. 杨冰韵,吴晓京,郭徵. 高原气象. 2017(06)
[5]基于ERA-Interim资料的中国天山山区云水含量空间分布特征[J]. 石晓兰,杨青,姚俊强,韩雪云,李建刚. 沙漠与绿洲气象. 2016(02)
[6]从水汽角度对青藏高原东南侧高空探测布局的分析[J]. 段玮,段旭,徐开,杨家康. 高原气象. 2015(02)
[7]青藏高原夏季水汽输送特征分析[J]. 王彬宇,范广洲,周定文. 长江流域资源与环境. 2014(S1)
[8]ERA-Interim和NCEP/NCAR再分析数据气温和气压值在天山山区适用性分析[J]. 白磊,王维霞,姚亚楠,马杰,李兰海. 沙漠与绿洲气象. 2013(03)
[9]ECMWF模式对东北半球气象要素场预报能力的检验[J]. 潘留杰,张宏芳,朱伟军,王楠,王建鹏. 气候与环境研究. 2013(01)
[10]青藏高原及周边地区水汽、水汽输送相关研究综述[J]. 周长艳,唐信英,李跃清. 高原山地气象研究. 2012(03)
博士论文
[1]中国空中云水资源和降水效率的评估研究[D]. 蔡淼.中国气象科学研究院 2013
[2]西南地区水汽输送特征分析[D]. 张新主.湖南师范大学 2011
本文编号：3586184
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