Page 192 - 《高原气象》2022年第5期

5 期 程 鹏等：基于GPS的河西走廊干旱区大气可降水量特征 1285
地面至高空更高，云下蒸发造成云滴减少，转化率
降低。
3. 3 大气可降水量与降水的关系
3. 3. 1 大气可降水量与降水的逐日变化
PWV 为降水提供水汽来源，对降水有重要影
响。李延兴等（2001）把非降水时段 PWV 平均值设
定为降水基准值（简称基值），作为判断降水是否出
现的指标，其指示性较好，可供预报参考。按此方
法统计得到河西走廊干旱区非降水时段 PWV 降水
基准值为 8. 4 mm。从河西走廊干旱区 PWV和降水
图4 河西走廊干旱地区大气可降水量及降水量月变化
的逐日变化（图 5）看出，PWV 变化周期和降水量的
Fig. 4 Monthly changes of PWV and precipitation in the
变化周期基本一致，夏季 7-8 月 PWV 处于高值，
arid area of the Hexi Corridor
降水大多发生在 PWV 高于基值（8. 4 mm）的时段；
8-9月下降幅度最明显，主要是由东亚大气环流的 在无降水时段，PWV变化较为平稳，而当强降水发
状况和当地的特殊地形条件决定的，夏季，河西走 生时，PWV 持续显著增加至峰值，之后迅速下降，
廊在大陆热低压和太平洋副热带高压的控制范围 且降水峰值出现时间普遍晚于 PWV 峰值，说明降
之内，有利于夏季风向北推进。 水发生需要一段时间的水汽积累，同时降水消耗了
大气可降水量峰值较降水量峰值略有滞后，其 大气中的水汽使得PWV急剧下降。虽然PWV与降
原因主要与降水转化率有关。降水转化率不仅与 水关系密切，但与降水量的关系不明确，如 2018年
能产生降水的云系有关，还须具备激发冷暖雨过程 8 月 15 日，PWV 值为 33. 74 mm，而降水量仅为
的雨胚、供雨胚增长成降水粒子的云环境和降水粒 1. 6 mm，但 PWV 值较低时降水量一定不会太大。
子不蒸发消失的云下大气环境。河西走廊位于祁 可见，PWV可作为降水出现概率高低的判据，但与
连山北侧，受祁连山地形抬升影响，7-8 月，河西 降水量之间相关性不明显，因为降水来自云中的液
走廊干旱区降水云系多为深厚的层积混合云，成雨 态水，而 GPS 作为一种全天候观测仪器，反演得到
环境和过程较适宜，有利于雨胚形成并增长成降水 的是大气中总的水汽含量，对云中液态水敏感性较
粒子，且夏季水汽密度大（程鹏等，2021），降水转 弱，此外，水汽梯度值、水汽辐合辐散及天气系统
化率高。7 月和 8 月降水转化率分别为 4. 5% 和 等对降水的大小和维持时间也有重要影响（Sol‐
3. 9%，7 月略高于 8 月，是因为干旱区 8 月气温从 heim，1999）。

图5 河西走廊干旱区大气可降水量与降水量的逐日变化
Fig. 5 Daily changes of PWV and precipitation in arid area of the Hexi Corridor
3. 3. 2 降水过程PWV演变特征 图 6（a）是 2018年 6月 30日至 7月 1日的一次降
无降水发生时，大气可降水量较稳定，日变化 水过程，过程雨量6. 8 mm。在降水发生前8 h，PWV
幅度小。为进一步认识降水过程期间大气可降水 逐渐增大，表明此阶段存在水汽的积累过程，干旱
量的变化特征，挑选了 2017-2019 年春季、夏季和 区产生降水需要一定时间的水汽汇聚；在 PWV 增
秋季6次降水过程进行分析。 大至第一峰值时（32. 93 mm），出现了 0. 1 mm 的弱