Page 69 - 《高原气象》2026年第1期

1 期 陈 润等：三江源区雨季水汽源的年际变化及其影响因素
汽源， 但这种随时间的增加是呈指数级下降的。
Sodemann and Stohl（2009）发现将追踪时间从 10 天
延长到 20 天通常只会导致额外识别 5%~10% 的水
汽源。由于这些水汽源大多位于远离研究区域的
位置且比例较低， 因此后续分析中仍采用 10 天的
追踪时间。从后向轨迹的终点（t ）到起点（t）在时
0
240
间上向前推进， 在一个吸收时刻 n， 计算吸收量 Δq n
对空气块比湿q n 的贡献分数f n 为：
f n = Δq n
q n
由于新的吸湿量降低了之前吸湿量的重要性，
因此重新计算了之前时刻 m 所有吸湿量对新的比
湿的贡献率：
f m = Δq m (m > n)
q n
当在 n 时刻产生降水 Δq n < 0， 对 m 时刻气块中
水汽的贡献量按降水量Δq n 折算为：
Δq' m = Δq m + Δq n ⋅ f m (m > n) （5）
（3）在起点产生降水， 那么吸收时刻 m 对其贡
献为：
Con = -f m ⋅ Δq ⋅ M
Con
CR = × 100%
P La
式中： Con 代表贡献量（单位： kg）， 当除以网格面
2
积（单位： m）单位变为 kg·m 或者 mm， M 代表气
-2
块质量（单位： kg）， CR 代表贡献率（单位： %）。利
用这种方法， 中间区域将不断及时更新源区对研究
区域的贡献， 从而量化源区对降水的实际贡献。为
了与驱动数据对齐， 水汽源的水平分辨率为 0. 5°×
0. 5°。
2. 5 环流指数
2. 5. 1 南亚季风指数
MHI（Monsoon Hadley Index）是由 Goswami et
al（1999）提出的南亚季风指数， 其定义基于区域
（10°N -30°N， 70°E -110°E）内 850 hPa 与 200 hPa
之间的经向风切变（V850-V200）。WYI（Webster-
Yang Index）是由 Webster and Yang（1992）提出， 通
过计算区域（0° -20°N， 40°E -110°E）内 850 hPa 与
200 hPa 之间的纬向风切变（U850-U200）， 用于衡
量南亚季风的强度。
2. 5. 2 中亚西风急流指数
采 用 Zhao et al（2014）提 出 的 方 法 ， 对 区 域
（25°N -55°N， 40°E -80°E）内 200 hPa 纬向风异常
场进行经验正交函数分解， 将第一模态的时间系数
定义为中亚西风急流位置指数（WPI）， 而将第二模
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态的时间系数用作中亚西风急流强度指数（WI）。
2. 5. 3 东亚季风指数
采用张庆云等（2003）定义的东亚夏季风指数，
通 过 计 算 区 域（10° N -20° N， 100° E -150° E）与
（25°N -35°N， 100°E -150°E）内 850 hPa 风场的纬
向风距平差， 定义为东亚季风强度指数， 以下简称
EAMI。东亚季风的位置则采用西太平洋副热带高
压脊线指数表示， 数据来源为中国气象局国家气候
（3） 中 心 发 布 的 环 流 指 数 数 据 集（http： //cmdp. ncc-
cma. net/cn/index. htm）， 以下简称WPSHI。
2. 5. 4 高原季风指数
采用周娟等（2017）定义的高原季风指数， 通过
计算 550 hPa 高度上高原东西方向的经向风切变与
（4） 南北方向的纬向风切变获得（以下简称 PMI1）。计
算方法如下：
PMI1=std[U′ -U′ ]]
[ 28°N-31°N，85°E-95°E ] [34°N-37°N，85°E-95°E
+std[V′ [30°N-35°N，92.5°E-102.5°E ] -V′ [30°N-35°N，77.5°E-87.5°E ]]
（8）
PMI1值越大， 表示高原近地面风切变越强， 风
（6） 场的气旋性旋转越明显， 对应的高原夏季风也
（7） 越强。
本研究借鉴周懿等（2015）提出的基于 600 hPa
平均散度的高原季风指数定义， 但在此基础上， 将
整个青藏高原地区 600 hPa 高度的负平均散度用作
高原季风指数（以下简称PMI2）。计算方法如下：
PMI2 = -[∇ ⋅ V ] （9）
QTP
式中： ［ ］ 表示对青藏高原区域平均。PMI2 值越
QTP
大， 表示近地面辐合越强， 对应的高原夏季风强度
也越大。
3 三江源区雨季的水汽源分析
3. 1 水汽输送路径
由于气块数量庞大， 为直观展示三江源区降水
气块的运动轨迹， 本文采用K-means聚类方法（Har‐
tigan and Wong， 1979）对所有轨迹进行聚类， 划分
为 200 条典型路径。从图 2 中可以看出， 三江源区
雨季期间的气块轨迹主要可分为 4 类： 第一类为中
纬度西风带路径， 主要源于北非、 北大西洋和北美
地区对流层上层（海拔超过 9 km）， 经地中海及中亚
地区输送至三江源区。第二类为热带东风带路径，
起源于北印度洋、 阿拉伯半岛和印度半岛对流层上
层（海拔超过 12 km）， 随南亚高压顺时针运动， 在
中亚地区汇入中纬度西风带后输送至三江源区。