Page 67 - 《高原气象》2022年第1期
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1 期 刘 煜等: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 65
的区域是高原北部。此外若尔盖局地蒸发造成的 于降水和蒸发计算得到,所以单纯的从降水角度展
贡献率不容忽视,其贡献率在干湿两个时期都要高 开的分析不足以完全解释其机制,因此后续还将结
于孟加拉湾、阿拉伯海和欧洲大陆 3 个区域的水汽 合地面蒸发,进行进一步工作。相对传统的水汽通
贡献率,并且该区域干旱时期的贡献率明显高于湿 量分析或者欧拉模型等研究方法,本文使用拉格朗
润 时 期 ,在 干 旱 时 期 ,该 区 域 的 局 地 贡 献 率 为 日模型进行水汽输送的模拟,可以更加清楚的展示
9. 58%,接近该时期高原南部的贡献率,这都表明 水汽输送轨迹,定量化表示潜在水汽源地的水汽贡
了干旱时期温度升高导致地面蒸发增加,进而导致 献率,但该方法主要缺点是无法将蒸发和降水分
降水增加,使得局地的水汽贡献率更高。 开,在模拟水汽输送过程中,将降水和蒸发视为一
个整体,通过比湿的变化获得降水和蒸发的数值,
5 结论与讨论
这种方法会导致结果的不精确,因此后续还将结合
本文基于拉格朗日轨迹模型 FLEXPART 模拟 实际观测改进结果。此外本文使用 FNL 资料驱动
了根据 SPEI 选择的极端干湿状况下的水汽输送情 模型,该数据资料在青藏高原存在一定的不确定
况,然后根据模拟结果对水汽输送路径、水汽蒸发 性,加上模式本身存在一定的误差,所以模式模拟
源地及不同源地对降水的贡献率进行了分析,得到 的结果和实际也会存在一定的差别,因此在后续工
以下结论: 作中还将结合不同的数据资料,利用不同的数值模
(1) 若尔盖区域的水汽输送主要是受到西风 式进行研究,并结合实际观测进行综合分析。
带影响的自西向东的输送轨迹以及受到西南季风
参考文献:
影响的南北输送路径。其中前一条轨迹在干旱时
期起到主要作用,而第二条轨迹在湿润时期发挥更 Chen H P,Sun J Q,2015. Changes in drought characteristics over
重要的作用。 China using the standardized precipitation evapotranspiration in‐
(2) 两个时期的水汽源地表现出了明显差异, dex[J]. Journal of Climate,28(13):5430-5447. DOI:10. 1175/
JCLI-D-14-00707. 1.
湿润时期的水汽源地主要出现在高原以南的区域,
Dubrovsky M,Svoboda M D,Trnka M,et al,2008. Application of
包括巴基斯坦、阿拉伯海北部一直到孟加拉湾一
relative drought indices in assessing climate-change impacts on
带,以及青藏高原东侧祁连山脉-横断山脉一带。 drought conditions in Czechia[J]. Theoretical and Applied Cli‐
干旱时期的水汽源地则主要分布在青藏高原北部, matology,96:155-171. DOI:10. 1007/s00704-008-0020-x.
祁连山脉-横断山脉,喜马拉雅山北侧雅鲁藏布江 Eom HS,Myoung-Seok S,2011. Seasonal and diurnal variations of
一带。 stability indices and environmental parameters using NCEP FNL
(3) 湿润时期最主要的水汽源地为高原南部, data over East Asia[J]. Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sci‐
ences,47(2):181-192. DOI:10. 1007/s13143-011-0007-x.
而干旱时期最主要的水汽源地是高原北部,此外孟
Hayes M J,Svoboda M D,Wilhite D A,et al,1999. Monitoring the
加拉湾、阿拉伯海以及欧亚大陆的贡献率在湿润时
1996 drought using the Standardized Precipitation Index[J]. Bul‐
期更高,而四川区域以及若尔盖本身的贡献率在干 letin of the American Meteorological Society,80(3):429-438.
旱时期更高。 DOI:10. 1175/1520-0477(1999)080<0429:MTDUTS>2. 0.
许多学者进行了水汽输送的工作(陈亚玲等, CO;2.
2022;王美月等,2022),但大多工作都是针对降水 He B,Zhong Z Q,Guo L L,et al,2019. Performance of various
forms of the Palmer Drought Severity Index in China from 1961
异常展开的,而水汽通过降水的形式进入地表,继
to 2013[J]. Journal of Hydrometeorology,20(9):1867-1885.
而以蒸发、下渗等形式进行循环,其中一部分进入
DOI:10. 1175/JHM-D-18-0247. 1.
土壤,使陆表干湿状态发生变化,因此本文跳过具 Heim R R,2002. A review of twentieth-century drought indices used
体的降水事件,针对降水事件带来的陆表干湿状 in the United States[J]. Bulletin of the American Meteorological
态,基于 SPEI 的计算结果提取了陆表极端的干湿 Society,83(8):1149-1165.
状态并对不同状态下的水汽输送特征进行模拟分 Liu R,Wen J,Wang X,et al,2021. Case studies of atmospheric
析,从空中水汽输送的角度分析干湿演变机制,这 moisture sources in the source region of the Yellow River from a
Lagrangian perspective[J]. International Journal of Climatology,
是我们与前人工作的不同。结果表明输送到若尔
1-15. DOI:10. 1002/joc. 7317.
盖的水汽主要受西风带和西南季风影响,并且在干
Liu Z C,Lu G H,He H,et al,2017. Anomalous features of water va‐
湿两个时期表现出了明显的差异,这一定程度上解 por transport during severe summer and early fall droughts in south‐
释了若尔盖区域的干湿演变机制,但是 SPEI 是基 west China[J]. Water,9(4):244. DOI:10. 3390/w9040244.