Page 53 - 《高原气象》2022年第1期

1 期 刘 煜等：黄河源区干湿演变条件下的水汽输送特征研究 51

图1 2008-2017年不同深度土壤SMAPI月指数时间序列（王作亮等，2019）
Fig. 1 Time series of SMAPI at different depths from July 2008 to June 2017（From Wang et al，2019）

4 研究区干湿演变过程中水汽输送 侧进入黄河源区；东支路径：来自太平洋、南海以
路径的变化 及黄海、东海等地的水汽从华东/华南地区登录中
国大陆，途径长江流域，从青藏高原东侧或者南侧
基于 SMAPI 指数分析了 2008 年 6 月至 2017 年 进入黄河源区，也有从青藏高原西侧进入黄河源区
6月期间目标区域的干旱状态，并划分为不同时期。
的轨迹；北支路径：来自大西洋、非洲大陆北部和
为了进一步分析目标区域在土壤不同干湿状态时
欧洲大陆的水汽，穿过中纬度亚欧大陆，从青藏高
气块运动的轨迹，本研究提取十年期间最为湿润和
原西部或者北部进入黄河源区，此条水汽输送路径
最为干旱时段，基于 FLEXPART模式对到达目标区
大多位于中纬度范围内。由图 2 可知，湿润时期起
域的水汽展开后向轨迹追踪。由图 1 可知，2011 年
始于大西洋的轨迹较少（代表轨迹起点的黑色小方
12 月至 2016 年 6 月是十年期间持续时间最长的由
框较少），并且北侧的轨迹密度明显小于南侧的轨
湿润状态到干旱状态的过渡期，所以本研究选取
迹密度，水汽补充区（轨迹颜色暖色调区）也大多位
2012 年夏季与 2015 年夏季为湿润和干旱的典型目
于南支、东支路径，由此可推测北支路径作用较其
标时段，同时选取 2013 年夏季和 2014 年夏季为湿
他时期减弱，而干旱时期东支路径大量减少，南
润到干旱的演变时期，从水汽输送的角度分析空中
海、东海一带的轨迹起始点大幅减少，水汽补给
水资源的变化情况。为了最大程度的清晰显示轨
（轨迹颜色暖色调区）也大多位于北支路径。对比
迹路线，将 FLEXPAT 模式模拟的粒子，每隔 2000
湿润时期和干旱时期的轨迹可以发现，湿润时期分
条画一条轨迹，同时图中黑色小方框代表后向运动
布在南支、东支路径上的水汽补给（轨迹颜色暖色
轨迹的终点（即水汽输送轨迹的起点），轨迹线条不
调区）明显强于干旱时期，而分布在北支轨迹上的
同的颜色代表粒子在运动过程中的比湿变化，暖色
调代表在运动过程中粒子得到当地蒸发等带来的 水汽补给也表现为干旱时期强于湿润时期。由此
可以推断研究区域土壤湿润期的水汽输送以南支、
水汽补充，冷色调代表粒子在运动过程中产生降水
等过程导致了水汽减少。 东支路径为主，而干旱时期则由北支路径占主导作
图 2［该图及文中涉及的所有地图是基于国家 用。三条路径在不同时期有着不同的表现，可能与
测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号 不同时期黄河源区的环流形势有关，黄河源区是受
为 GS（2016）2948 号的世界地图制作，底图无修 西风带和季风共同影响的区域，而在多雨年，西风
改；且这些图形是基于 lambcyln 制作的投影图］是 风速减弱，西南季风的偏南水汽输送加强，黄河源
基于 SMAPI 干旱指数分析得出的目标时间段土壤 区的大气水含量加强，少雨年则相反（王可丽等，
湿度呈现湿润状态（2012年夏，下称湿润时期）和干 2006），此外，在多雨年源区高空为辐散区，低空为
旱状态时期（2015年夏，下称干旱时期）的水汽输送 辐合区，这种构造有利于孟加拉湾的水汽不断地向
后向轨迹。在两个时期的水汽路径可以分为 3 条： 北输送，而少雨年在相反，高空为辐合区，低空为
南支路径：携带来自印度洋、阿拉伯海的水汽，通 辐散区，被下层气流控制，不利于孟加拉湾的水汽
过印度半岛、孟加拉湾，从青藏高原东南侧和西南 输送（刘彩虹等，2009）。