Page 60 - 《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. 基于拉格朗日方法评估青藏高原若尔盖地区水汽输送特征［J］. 高原气象，41（1）：58-67. LIU
Yu，LIU Rong，WANG Xin，et al，2022. The Characteristics of Water Vapor Transport Based on Lagrangian Method in the Zoige，
Qinghai-Xizang Plateau［J］. Plateau Meteorology，41（1）：58-67. DOI：10. 7522/ j. issn. 1000-0534. 2021. 00100.

基于拉格朗日方法评估青藏高原

若尔盖地区水汽输送特征

1
刘 煜 1，2 ，刘 蓉 ，王 欣 ，王作亮 1
1
（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）

摘要：干旱指数一直以来是评估一个地区地表干湿状态的有效标准。为了认识青藏高原若尔盖地区在
极端干旱和湿润条件下的水汽空间分布格局，本文基于地面观测资料计算月尺度的标准化降水蒸散指
数，提取 2000-2017年青藏高原若尔盖地区的极端干旱和湿润状况，利用拉格朗日后向轨迹模型模拟该
地区极端干湿条件下的水汽输送路径，并评估潜在水汽源地的位置以及对研究区水汽输送的贡献率。
结果表明：湿润时期主要的水汽输送路径是受到西南季风影响的南支输送路径，该路径起始于阿拉伯
海、孟加拉湾，从西-南方向进入青藏高原，再到达若尔盖地区，而干旱时期的水汽输送路径主要受到西
风带的影响，占主导地位的路径则是起始于北美、北大西洋的自西向东，由亚欧大陆到达青藏高原北
部。主要的水汽源地出现在青藏高原、四川盆地、孟加拉湾、阿拉伯海等区域，但受到不同时期的水汽
输送路径影响，各水汽源地在不同时期表现出了不同特征，湿润时期主要的水汽源地出现在青藏高原南
部（贡献率为 35. 98%），而干旱时期主要的水汽源地则出现在青藏高原北部（贡献率为 28. 35%），此外来
自阿拉伯海以及孟加拉湾等地的水汽源地在湿润时期贡献率更高，而研究区域本身以及四川区域的水
汽贡献率则在干旱时期更高。分析结果将有助于理解极端干湿状态的形成机制，进而加深对旱涝灾害
机制的理解。
关键词：标准化降水蒸散指数；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）01-0058-10 中图分类号：P426 文献标识码：A
DOI：10. 7522/ j. issn. 1000-0534. 2021. 00100

1 引言 指数（王林和陈文，2014；王素萍等，2020），以此
来简化复杂的干旱现象（李伟光等，2012；周丹等，
气候干湿状况对区域生态环境有着重要影响，
2014）。目前使用比较广泛，应用比较成熟的干旱
一直是气候学领域的关注重点（刘珂和姜大膀，
指数主要有帕默尔干旱指数（Palmer Drought Sever‐
2015），并且在全球变暖的情况下，干旱事件频发，
ity Index，PDSI），这是美国使用最广泛的气象干旱
对全球水资源的安全构成严重威胁（Mishra and
Singh，2010），干旱已经是世界上最具破坏性的自 指数（Heim，2002），它充分考虑了温度、降水及下
然灾害之一（Yu et al，2014）。 垫面的影响（He et al，2019）。但是 PDSI 也存在一
干旱形成原因比较复杂，且形成以及发展过程 些缺陷，例如其时间尺度固定，无法准确的识别多
中影响因素较多，为了更好的监测和研究干旱，学 尺度的干旱、计算复杂、空间可比性差等问题，虽
者们普遍使用比较容易获得的观测资料建立干旱 然很多问题随着自修正 PDSI（self-calibrating PDSI）

收稿日期：2021⁃07⁃05；定稿日期：2021⁃11⁃25
资助项目：第二次青藏高原综合科学考察研究项目（2019QZKK0105）；国家自然科学基金项目（42075065，42175107，42105089）；兰州
大学半干旱气候变化教育部重点实验室开放基金（lzujbky-2021-kb02）
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