Page 72 - 《高原气象》2022年第1期

高 原 气 象 41 卷
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方案，云微物理选择 WSM6 方案，积云参数化为 拉格朗日方法是着眼于某个流体质点，观察该
KF方案。 流体质点在流场中的运动，结合众多质点的运动来
HYSPLIT 模式模拟方案：由于 HYSPLIT 模式 得知一定空间内流体的运动规律。在用拉格朗日
对输入数据的分辨率较为敏感，为了使粒子轨迹结 方法研究水汽输送特征时，可以计算气块的轨迹和
果的计算更加准确，采用 WRF 输出的高分辨率资 来源，通过对气块进行三维追踪，即跟踪气块的高
料作为 HYSPLIT 的输入资料。两次过程分别选取 度、湿度等物理量随地点和时间的变化，能更具体
10 个暴雨中心点，模拟时间为暴雨最大的时段： 地反映出水汽的输送特征，从而得到不同通道的水
2018 年 7 月 22 日 00:00 至 23 日 00:00 和 2018 年 8 月 汽贡献率。
2日 12:00至 3日 12:00。每隔 1 h所有轨迹初始点向 2. 4 水汽输送贡献率的计算方法

后追踪模拟 10 天，每小时输出一次轨迹点的位置 对于某个路径的水汽输送贡献率，江志红等
和各个气象要素值，初始高度取距离地面 1000 m （2007）提出一种定量的计算方法：
和 1500 m 高度（由于 1000 m 高度和 1500 m 高度的 m q
∑ 1 last
结果十分相似，本文只给出 1500 m 的结果），分别 Q S = n q × 100%
对两次模拟各输出的 240条轨迹进行聚类分析。由 ∑ 1 last
于模拟出的轨迹数量庞大，无法直观地看出水汽来 式中： Q S 为路径水汽输送贡献率； q last 为路径上最
源，所以用模式自带的簇分析方法（Draxler et al， 终位置的比湿；m 为该路径所包含的轨迹数量；n
2009），通过分析合并后的所有簇的空间方差之和 为总轨迹数量。
（total spatial variance，TSV）将轨迹聚类。 3 雨情介绍
2. 3 水汽输送特征的研究方法
目前对于水汽输送特征的研究，有欧拉和拉格 2018年6-8月，青海省夏季平均降水量较常年
朗日两种方法。欧拉方法不直接追究质点的运动 偏多 3 成，列历史第 1 位，其中 7 月 22-23 日和 8 月
过程，而是以流场为对象，研究整个流场的运动情 2-4 日，三江源东部地区降水灾情十分严重：7 月
况。用欧拉方法来研究水汽，可以反映大范围的水 22 日 00:00 三江源南部地区开始出现降水，随后雨
汽输送特征和水汽输送通道，但由于大气风场具有 带向东北方向移动并不断增强。22日 00:00至 23日
瞬时变化的特征，得到的水汽通量也是随时间不断 00:00三江源地区雨带呈东北-西南分布，部分地区
变化的，很难得知各个水汽通道的贡献如何。另 小时降水量超过15 mm，24 h最大降水量达到60 mm
外，水汽在传输过程中存在垂直运动，二维流场无 以上［图 1（a）］。23 日 10:00 后，雨带逐渐东移出三
法反映水汽在传输过程中的三维变化。 江源地区，降水逐渐结束。

图1 2018年7月22日00:00至23日08:00（a）和2018年8月2日00:00至4日08:00（b）
三江源两次降水过程累计降水量（单位：mm）
Fig. 1 The cumulative precipitation during the two precipitation processes in Sanjiangyuan from 00:00 on 22
to 08:00 on 23 July 2018（a）and from 00:00 on 2 to 08:00 on 4 August 2018（b）. Unit：mm

“0802”暴雨集中在东部地区，暴雨持续时间 从 2 日凌晨开始，至 4 日凌晨结束，东部部分地区
长，降水强度和总降水量均为历史同期罕见。降水 的累积降水量达到了 100 mm 以上［图 1（b）］，其中