青藏高原大气水汽含量及水汽输送特征研究
发布时间：2021-10-14 12:16
水汽是大气的重要组成部分,是降水产生的基础。它不仅能影响局地的天气与气候,还能通过大气环流和相变过程影响全球的水循环与能量平衡。此外,水汽还是大气中含量最多的温室气体,对温室效应有重要的贡献。青藏高原（以下简称高原）因独特的地形被称为“世界屋脊”和“第三极”,高海拔使其可以直接加热对流层中上层大气,将水汽往高层输送。青藏高原位于南亚季风区的北部和东亚季风区的西部,同时受到南亚季风、东亚季风以及中纬西风等大尺度环流的影响,其水汽输送情况较为复杂。高原还是亚洲重要河流的发源地,它的水汽收支情况对其周边乃至整个亚洲地区的旱涝情况都有重要的影响。因此研究高原地区大气水汽含量及水汽输送的特征对理解高原及周边地区的气候变化有十分重要的意义。而目前对大气水汽含量缺乏长时间尺度的变化趋势研究,且针对水汽的水平输送和垂直输送特征认知不足。因此,本文将基于ERA5再分析资料、JRA55再分析资料和GPS观测资料探讨高原地区大气水汽含量长时间尺度的变化特征及其与降水、辐射关系,并定量揭示水汽的三维输送特征。首先,基于JICA探空数据对ERA5再分析资料计算的大气水汽含量进行了验证工作。结果表明4个站点的大气...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．?１?ＪＩＣＡ站点分布??２．１．２?ＥＲＡ５再分析资料??
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大气水汽含量的时空变化特征及其与降水、辐射的关系。??３．１青藏髙原大气水汽含量时空变化特征??３．１．１大气水汽含量再分析资料的验证??大气水汽含量时空变化较大，虽然高原有一些站点，能够对水汽进行直接观??测，但由于高原地形复杂，站点分布稀少且不均，要分析整个高原水汽含量的时??空变化特征，就需要借助再分析资料，而各种再分析资料在高原都难免存在一定??的误差［３２，３３，８３，８４］。因此在利用￡１＾５再分析资料的大气水汽含量数据前，先使用??ＪＩＣＡ探空资料对其进行验证。结果如图３．１所示，再分析资料与探空资料在４??个站点的相关系数分别为：０．９０、０．９４、０．９５和０．９３，均方根误差分别为：２．１３??ｍｍ、４．３８?ｍｍ、７．１５?ｍｍ和１．４７?ｍｍ。尽管两种资料存在一定的误差，但经过与??前人的研究比较发现，二者均方根误差在可接受的范围内。总体来说，再分??析资料与探空资料有很好的一致性。??＊?ＳｆＴ〇．?９０?｜?Ｒ：〇．?９４?／Ｉ??！?ＷＩＳＥ－２．?１３ｎｍ?，?｜?：ｔｏ｜?ＲＵＳＫ?ｉ．?：Ｗ￥ｍ?Ｚ?！??〇?■?■?＇?ｆ??■，???ｆ?■■■?—?－４?Ｕ?ｙ?．．?ａ?，?■?１?＇＊?＇??０?５?１０?ＩＳ?２０?２＆?０?Ｓ?１０?ＩＳ?２０?２５?３０?３Ｓ??ＧＰＳ水汽丈《（■？）?ＧＰＳ水汽实测（Ｗ〇??７１?１?＂＂＂７７１??０?？?■?ｆ?■?ｉ?■?９?？?１?■?１?〇?＾?ｒ???ｉ??０?Ｓ?１０?ＩＳ?２０?２Ｓ?３０?３５?０?５?１０?ＩＳ?２０??ＧＰＳ水汽丈测（■？）?ＧＰＳ水汽丈测（ｎ
【参考文献】：
期刊论文
[1]1970-2012年华北平原大气可降水量时空变化及其影响因素[J]. 田晓磊,李宝富,李学伟,李婷,朱明博,王龙飞. 聊城大学学报(自然科学版). 2019(03)
[2]影响青藏高原大气可降水量的因素及其变化特征[J]. 黄露,范广洲. 气象科技. 2018(06)
[3]1960-2015年中国西北地区大气可降水量变化特征[J]. 黄小燕,王圣杰,王小平. 气象. 2018(09)
[4]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)
[5]东亚副热带西风急流年际变化特征分析[J]. 廖琦,肖天贵,金荣花. 成都信息工程大学学报. 2018(01)
[6]基于SBDART辐射传输模式的晴天地面总辐射模拟误差分析[J]. 李秀镇,盛立芳,刘骞,刘玉芝,王力群. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2016(08)
[7]青藏高原地区1979～2014年大气可降水量和地表温度时空变化特征分析[J]. 姚宜斌,雷祥旭,张良,张豹,彭海,张佳华. 科学通报. 2016(13)
[8]青藏高原地区大气可降水量变化特征初步分析[J]. 雷祥旭,姚宜斌,许超钤. 测绘地理信息. 2015(04)
[9]Tibetan Plateau climate dynamics: recent research progress and outlook[J]. Guoxiong Wu,Anmin Duan,Yimin Liu,Jiangyu Mao,Rongcai Ren,Qing Bao,Bian He,Boqi Liu,Wenting Hu. National Science Review. 2015(01)
[10]青藏高原热力强迫对中国东部降水和水汽输送的调制作用[J]. 徐祥德,赵天良,施晓晖,LU Chungu. 气象学报. 2015(01)
博士论文
[1]青藏高原水资源时空变化特征的研究[D]. 张丁玲.兰州大学 2013
[2]青藏高原及其邻近地区上空平流层—对流层物质交换的研究[D]. 田红瑛.兰州大学 2013
[3]青藏高原大气水汽变化和对辐射影响的模拟[D]. 梁宏.中国气象科学研究院 2012
硕士论文
[1]青藏高原对流活动对上对流层下平流层大气成分的影响[D]. 孙一.成都信息工程大学 2018
[2]青藏高原大气可降水量变化特征及其影响机制研究[D]. 黄露.成都信息工程大学 2018
[3]青藏高原夏季大气水汽含量的演变特征[D]. 吴萍.南京信息工程大学 2012
本文编号：3436140
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．?１?ＪＩＣＡ站点分布??２．１．２?ＥＲＡ５再分析资料??
?第２章资料和方法???８５°－１０２．５°Ｅ矩形区域为研宄区（图２．２）。经过高原四边界（矩形四边）的水汽??通量计算公式如下［６９］：??１〇°Ｎ??６０°Ｅ?８０°Ｅ?１００°Ｅ?１２０°Ｅ??ｍｍｍｍ?ｍ??０?１６００?３２００?４８００?６４００??图２．?２研究区域??南边界：??Ｑｓ?＝?ｆ?Ｑ＜ｐｓ?ａ?ｃｏｓ?＜ｐｓ?ｄＸ?ｃ２．５）??北边界：??厂入Ｅ??Ｑｎ?＝?－?ＱｃｐＮ?ａｃｏｓ（ｐＮ?ｄＡ?（２．６）??西边界：??ｒ＾ＰＮ??Ｑｗ?￣?Ｉ?Ｑａｗ?ａ＾（ｐ?（２．７）??东边界：??ｒ＜ＰＮ??Ｑｅ?＝?－?Ｑａｅ?ａｄｃｐ?（２．８）??ＪＶｓ??其中：Ａｗ代表西部边界的经度，ＡＥＲ表东部边界的经度，（ｐｓ代表南部边界??的炜度，ｃｐＮＲ表北部边界的纬度。代表通过西部和东部边界的纬向通??量，代表通过南部和北部边界的经向通量。ａ表示地球平均半径，取??６．３７ｘｌ〇６ｍ。??净水汽通量表不为：??Ｑｒ?＝?Ｑｓ?＋?Ｑｎ?＋?Ｑｗ?＋?Ｑｅ?（２＿９）??８??
大气水汽含量的时空变化特征及其与降水、辐射的关系。??３．１青藏髙原大气水汽含量时空变化特征??３．１．１大气水汽含量再分析资料的验证??大气水汽含量时空变化较大，虽然高原有一些站点，能够对水汽进行直接观??测，但由于高原地形复杂，站点分布稀少且不均，要分析整个高原水汽含量的时??空变化特征，就需要借助再分析资料，而各种再分析资料在高原都难免存在一定??的误差［３２，３３，８３，８４］。因此在利用￡１＾５再分析资料的大气水汽含量数据前，先使用??ＪＩＣＡ探空资料对其进行验证。结果如图３．１所示，再分析资料与探空资料在４??个站点的相关系数分别为：０．９０、０．９４、０．９５和０．９３，均方根误差分别为：２．１３??ｍｍ、４．３８?ｍｍ、７．１５?ｍｍ和１．４７?ｍｍ。尽管两种资料存在一定的误差，但经过与??前人的研究比较发现，二者均方根误差在可接受的范围内。总体来说，再分??析资料与探空资料有很好的一致性。??＊?ＳｆＴ〇．?９０?｜?Ｒ：〇．?９４?／Ｉ??！?ＷＩＳＥ－２．?１３ｎｍ?，?｜?：ｔｏ｜?ＲＵＳＫ?ｉ．?：Ｗ￥ｍ?Ｚ?！??〇?■?■?＇?ｆ??■，???ｆ?■■■?—?－４?Ｕ?ｙ?．．?ａ?，?■?１?＇＊?＇??０?５?１０?ＩＳ?２０?２＆?０?Ｓ?１０?ＩＳ?２０?２５?３０?３Ｓ??ＧＰＳ水汽丈《（■？）?ＧＰＳ水汽实测（Ｗ〇??７１?１?＂＂＂７７１??０?？?■?ｆ?■?ｉ?■?９?？?１?■?１?〇?＾?ｒ???ｉ??０?Ｓ?１０?ＩＳ?２０?２Ｓ?３０?３５?０?５?１０?ＩＳ?２０??ＧＰＳ水汽丈测（■？）?ＧＰＳ水汽丈测（ｎ
【参考文献】：
期刊论文
[1]1970-2012年华北平原大气可降水量时空变化及其影响因素[J]. 田晓磊,李宝富,李学伟,李婷,朱明博,王龙飞. 聊城大学学报(自然科学版). 2019(03)
[2]影响青藏高原大气可降水量的因素及其变化特征[J]. 黄露,范广洲. 气象科技. 2018(06)
[3]1960-2015年中国西北地区大气可降水量变化特征[J]. 黄小燕,王圣杰,王小平. 气象. 2018(09)
[4]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)
[5]东亚副热带西风急流年际变化特征分析[J]. 廖琦,肖天贵,金荣花. 成都信息工程大学学报. 2018(01)
[6]基于SBDART辐射传输模式的晴天地面总辐射模拟误差分析[J]. 李秀镇,盛立芳,刘骞,刘玉芝,王力群. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2016(08)
[7]青藏高原地区1979～2014年大气可降水量和地表温度时空变化特征分析[J]. 姚宜斌,雷祥旭,张良,张豹,彭海,张佳华. 科学通报. 2016(13)
[8]青藏高原地区大气可降水量变化特征初步分析[J]. 雷祥旭,姚宜斌,许超钤. 测绘地理信息. 2015(04)
[9]Tibetan Plateau climate dynamics: recent research progress and outlook[J]. Guoxiong Wu,Anmin Duan,Yimin Liu,Jiangyu Mao,Rongcai Ren,Qing Bao,Bian He,Boqi Liu,Wenting Hu. National Science Review. 2015(01)
[10]青藏高原热力强迫对中国东部降水和水汽输送的调制作用[J]. 徐祥德,赵天良,施晓晖,LU Chungu. 气象学报. 2015(01)
博士论文
[1]青藏高原水资源时空变化特征的研究[D]. 张丁玲.兰州大学 2013
[2]青藏高原及其邻近地区上空平流层—对流层物质交换的研究[D]. 田红瑛.兰州大学 2013
[3]青藏高原大气水汽变化和对辐射影响的模拟[D]. 梁宏.中国气象科学研究院 2012
硕士论文
[1]青藏高原对流活动对上对流层下平流层大气成分的影响[D]. 孙一.成都信息工程大学 2018
[2]青藏高原大气可降水量变化特征及其影响机制研究[D]. 黄露.成都信息工程大学 2018
[3]青藏高原夏季大气水汽含量的演变特征[D]. 吴萍.南京信息工程大学 2012
本文编号：3436140
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