Page 49 - 《高原气象》2022年第1期

第 41 卷 第 1 期 高 原 气 象 Vol. 41 No. 1
2022 年 2 月 PLATEAU METEOROLOGY February，2022

刘煜，刘蓉，王欣，等，2022. 黄河源区干湿演变条件下的水汽输送特征研究［J］. 高原气象，41（1）：47-57. LIU Yu，LIU
Rong，WANG Xin，et al，2022. The Characteristics of the Water Vapor Transport under The Condition of Dry and Wet Evolution in
the Source Region of the Yellow River［J］. Plateau Meteorology，41（1）：47-57. DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2020. 00057.

黄河源区干湿演变条件下的水汽输送特征研究

刘 煜 1，2 ，刘 蓉 ，王 欣 ，王作亮 ，王大勇 3
1
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（1. 中国科学院西北生态环境资源研究院/中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室，甘肃 兰州 730000；
2. 中国科学院大学，北京 100049；
3. 山西省气候中心，山西 太原 030006）

摘要：基于“黄河源区玛曲-若尔盖土壤温湿监测网络”自 2008年观测以来至 2017年的观测资料，通过分
析多层土壤湿度异常百分比指数 SMAPI（Soil Moisture Anomaly Percentage Index），捕捉 10 年来该地区
的干湿演变过程，并利用再分析数据资料 NECP FNL（National Centers for Environmental Prediction Fi‐
nal）驱动拉格朗日后向轨迹模式，模拟不同过程的水汽输送粒子（气块）的后向轨迹，从而诊断到达该区
域的水汽输送路径以及可能的水汽源区。结果表明，水汽路径可以分为 3 条：（1）南支输送：来自印度
洋、阿拉伯海的水汽，通过印度半岛、孟加拉湾，从青藏高原西侧和南侧进入；（2）东支输送：来自太平
洋、南海等地的水汽从华东/华南地区，途径长江流域，从青藏高原东侧或者南侧进入；（3）北支输送：来
自大西洋、非洲大陆北部和欧洲大陆的水汽，穿过中纬度亚欧大陆，从青藏高原西部或者北部进入。在
干旱时期以北支为主，湿润时期以南支、东支为主。水汽源地在不同时期的表现也各不相同，其中青藏
高原上的水汽源地在湿润时期主要分布在昆仑山脉附近，演变时期则南北零星分布，而干旱时期更加偏
北集中在天山附近，伊朗高原、帕米尔高原及孟加拉湾的水汽源地强度从湿润到干旱时期逐渐增强，四
川盆地-秦岭、华南的水汽源地强度先增强后减弱，而祁连山-黄土高原先减弱后增强，印度半岛、长江
中下游及华东附近的水汽源地强度则是从湿润时期到干旱时期一直减弱。
关键词：黄河源区；水汽输送；干湿演变；拉格朗日后向轨迹模型；干旱事件
文章编号：1000-0534（2022）01-0047-11 中图分类号：P426 文献标识码：A
DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2020. 00057

1 引言 程，其水平传输会改变区域水汽条件，从而影响下
游地区的降水（康红文等，2005；常姝婷等，2019；
水汽作为重要的温室气体，无论是对太阳辐射
Guan et al，2019）。而在输送过程中，水汽含量、输
的吸收、散射和反射，还是参与云的形成，都会影
送路线以及输送强度等都会对空中水资源和陆面
响大气中的辐射和热量平衡，从而改变天气气候系 过程的能量水分循环产生重要影响（许建伟等，
统的敏感度（曾钰婷等，2020）。此外，陆表的水分 2020）。此外水汽输送过程中还会伴有动量和热量
在太阳辐射等作用下通过蒸发蒸腾作用，形成水汽 的转移，从而影响沿途的气温等气象因子的改变，
进入大气，然后在大气环流的作用下，通过水汽输 对沿途天气过程以及气候系统产生影响。因此研
送参与到成云致雨的过程，进而形成降水，影响陆 究大气水汽输送过程有着重要意义。
面过程的能量和水分循环。其中水汽输送作为大 水汽输送是导致区域降水和旱涝的关键因素，
气水循环的主要过程（Held et al，2000），是大气水 针对水汽输送的研究已经开展了很多工作。徐祥
循环研究的重点。水汽的垂直输送会影响对流过 德等（2002）提出高原水汽输送“大三角扇型”是影

收稿日期：2020⁃04⁃29；定稿日期：2020⁃07⁃06
资助项目：国家自然科学基金项目（42075065，91737103）；第二次青藏高原综合科学考察研究项目（2019QZKK0105）
作者简介：刘煜（1996-），男，四川达州人，硕士研究生，主要从事数值模式的物理过程研究. E-mail：yliu@lzb.ac.cn
通信作者：刘蓉（1981-），女，山东泰安人，副研究员，主要从事寒旱区陆面过程研究. E-mail：rliu@lzb.ac.cn