青藏高原雨季降水的水汽条件研究

doi:10.7522/j.issn.1000-0240.2021.0050

冰川冻土 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (4): 939-947.doi: 10.7522/j.issn.1000-0240.2021.0050

• 第二次青藏高原综合科学考察研究 • 上一篇下一篇

青藏高原雨季降水的水汽条件研究

段丽君¹^,²(), 申红艳¹^,²(), 余迪¹^,², 马有绚¹^,², 白文蓉¹^,², 李万志¹^,²

^1.青海省气候中心，青海西宁 810001
^2.青海省防灾减灾重点实验室，青海西宁 810001

收稿日期:2020-05-21 修回日期:2020-08-19 出版日期:2021-08-31 发布日期:2021-09-09
通讯作者: 申红艳 E-mail:duanljlz@163.com;ishyshen@163.com
作者简介:段丽君，工程师，主要从事短期气候预测工作. E-mail：duanljlz@163.com
基金资助:
第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0906);青海省气象科学研究技术项目“影响青海省秋季降水的关键因子及其诊断分析”;中国气象局预报员专项(CMAYBY2019-128);中国气象局气候变化专项(CCSF201929);国家自然科学基金项目(41761078);中国科学院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室开放基金项目(LPCC2019009);青海省科技厅应用基础研究项目(2021-ZJ-757)

Study on water vapor conditions of precipitation on the Tibetan Plateau during rainy season

Lijun DUAN¹^,²(), Hongyan SHEN¹^,²(), Di YU¹^,², Youxuan MA¹^,², Wenrong BAI¹^,², Wanzhi LI¹^,²

^1.Qinghai Climate Center，Xining 810001，China
^2.Key Laboratory for Preventing and Mitigating Disaster of Qinghai Province，Xining 810001，China

Received:2020-05-21 Revised:2020-08-19 Online:2021-08-31 Published:2021-09-09
Contact: Hongyan SHEN E-mail:duanljlz@163.com;ishyshen@163.com

摘要/Abstract

摘要：

利用1961—2017年青藏高原109站降水量资料、NCEP全球逐月再分析资料，讨论了雨季期间高原的水汽输送特征。结果表明：高原雨季降水呈显著的年际变化特征，高原雨季降水主模态为南北反向型和全区一致型。气候态高原雨季的水汽输送路径为来自阿拉伯海的偏西风水汽输送，在孟加拉湾附近分为三支水汽输送气流：一支向北输送，自高原南缘输入；一支在南海附近转为偏南风水汽输送，自东南侧输入高原；一支受高原大地形的阻挡作用，转为偏西风水汽输送。在全区一致型降水偏多年，高原主体呈现北部弱辐合、南部辐散的分布形态；在全区一致型降水偏少年，来自阿拉伯海偏南水汽输送在25° N附近转为偏东水汽输送，在高原南缘形成较强的水汽辐合中心。雨季期间高原各边界的水汽收支情况表现为西、南、东边界以水汽输入为主，北边界为水汽输出，南边界水汽输入量最大，西边界次之。

关键词: 青藏高原, 雨季, 水汽输送, 边界水汽收支

Abstract:

Based on the precipitation data on the Tibetan Plateau and the monthly reanalysis data of NCEP during 1961—2017， the water vapor transport characteristics of the Tibetan Plateau during rainy season was discussed. The results are as follows： the average precipitation of the Tibetan Plateau during the rainy season （May to September） had a significant inter-annual change； there is dramatically difference between the southern and northern Tibetan Plateau in the first EOF mode， and the second EOF mode had the same anormaly in whole area. Climate moisture transport path on the Tibetan Plateau during rainy season is westerly wind from the Arabian Sea is divided into three steam delivery streams near the Bay of Bengal： one part goes north， some of them shifted to southerly winds near the South China Sea， some of them transferred to the westerly wind were blocked by the plateau topography. In the strong years of precipitation during rainy season， the main body of the plateau is characterized by northern convergence and southern divergence. In the weak years， the southerly water vapor flow from the Arabian Sea changes to an easterly water current near 25° N， a strong water vapor convergence center is formed at the southern edge of the plateau. During the rainy season， the water vapor budget at each boundary of the plateau is as follows： the west， south and east boundaries are dominated by water vapor input， only the north boundary is the water vapor output， and the south boundary is the largest water vapor input， followed by the west boundary.

Key words: Tibetan Plateau, rainy season, water vapor transport, boundary water vapor budget

中图分类号:

P426

段丽君, 申红艳, 余迪, 马有绚, 白文蓉, 李万志. 青藏高原雨季降水的水汽条件研究[J]. 冰川冻土, 2021, 43(4): 939-947.

Lijun DUAN, Hongyan SHEN, Di YU, Youxuan MA, Wenrong BAI, Wanzhi LI. Study on water vapor conditions of precipitation on the Tibetan Plateau during rainy season[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2021, 43(4): 939-947.

图/表 10

图1

表1

图2

表2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

参考文献 39

1	Ye Duzheng， Gao Youxi. Meteorology of Qinghai-Xizang Plateau［M］. Beijing： Science Press， 1979.
	叶笃正，高由禧. 青藏高原气象学［M］. 北京：科学出版社， 1979.
2	Immerzeel W W， van Beek L P H， Bierkens M F P， et al. Climate change will affect the Asian water towers［J］. Science， 2010， 328（5984）： 1382-1385.
3	Wu Guangjian， Yao Tandong， Wang Weicai， et al. Glacial hazards on Tibetan Plateau and surrounding alpines［J］. Bulletin of Chinese Academy of Sciences， 2019， 34（11）： 1285-1292.
	邬光剑，姚檀栋，王伟财，等. 青藏高原及周边地区的冰川灾害［J］. 中国科学院院刊， 2019， 34（11）： 1285-1292.
4	Ding Yongjian， Zhao Qiudong， Wu Jinkui， et al. The future changes of Chinese cryospheric hydrology and their impacts on water security in arid areas［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2020， 42（1）： 23-32.
	丁永建，赵求东，吴锦奎，等. 中国冰冻圈水文未来变化及其对干旱区水安全的影响［J］. 冰川冻土， 2020， 42（1）： 23-32.
5	Trenberth K E. Atmospheric moisture residence times and cycling： implications for rainfall rates and climate change［J］. Climatic Change， 1998， 39（4）： 667-694.
6	Chen Xiaoyang. Effect of India Ocean SST on the Tibetan Plateau precipitation and precipitation projection in the 21st century［D］. Nanjing： Nanjing University of Information Science and Technology， 2017.
	陈翛旸. 青藏高原降水对印度洋海温的响应及21世纪降水预估［D］. 南京：南京信息工程大学， 2017.
7	Starr V P， Peixoto J P. On the global balance of water vapor and the hydrology of deserts［J］. Tellus， 1958， 10（2）： 188-194.
8	Wu Guoxiong， Zhang Yongsheng. Thermal and mechanical forcing of the Tibetan Plateau and the Asian monsoon onset： Part I： situating of the onset［J］. Chinese Journal of Atmospheric Sciences， 1998， 22（6）： 22-35.
	吴国雄，张永生. 青藏高原的热力和机械强迫作用以及亚洲季风的爆发： I.爆发地点［J］. 大气科学， 1998， 22（6）： 22-35.
9	Duan A M， Wu G X. Role of the Tibetan Plateau thermal forcing in the summer climate patterns over subtropical Asia［J］. Climate Dynamics， 2005， 24（7）： 793-807.
10	Wang Tongmei， Wu Guoxiong， Wan Rijin. Influence of the mechanical and thermal forcing of Tibetan Plateau on the circulation of the Asian summer monsoon area［J］. Plateau Meteorology， 2008， 27（1）： 1-9.
	王同美，吴国雄，万日金. 青藏高原的热力和动力作用对亚洲季风区环流的影响［J］. 高原气象， 2008， 27（1）： 1-9.
11	Wang Xuejia， Yang Meixue， Wan Guoning. Spatial and temporal evolution of sensible heat flux over the Qinghai-Xizang Plateau in the last 60 years［J］. Plateau Meteorology， 2013， 32（6）： 1557-1567.
	王学佳，杨梅学，万国宁. 近60年青藏高原地区地面感热通量的时空演变特征［J］. 高原气象， 2013， 32（6）： 1557-1567.
12	Zhuoga， Ciren Bianba， Yang Xiuhai， et al. Spatial and temporal changes of atmospheric precipitable water in Tibet region in recent 30 years［J］. Plateau Meteorology， 2013， 32（1）： 23-30.
	卓嘎，边巴次仁，杨秀海，等. 近30年西藏地区大气可降水量的时空变化特征［J］. 高原气象， 2013， 32（1）： 23-30.
13	Zhou Xiaoxia， Ding Yihui， Wang Panxing. Moisture transport in Asian summer monsoon region and its relationship with summer precipitation in China［J］. Acta Meteorologica Sinica， 2008， 66（1）： 61-72.
	周晓霞，丁一汇，王盘兴. 夏季亚洲季风区的水汽输送及其对中国降水的影响［J］. 气象学报， 2008， 66（1）： 61-72.
14	Huang Fujun， Shen Rujin. Analysis of water vapor source and water vapor budget in Qinghai-Xizang Plateau during summer monsoon［C］// Anthology of meteorological studies on the Qinghai-Xizang Plateau. Beijing： China Meteorological Press， 2004：70-79. ［
	黄福均，沈如金. 夏季风时期青藏高原地区水汽来源及水汽收支分析［C］//青藏高原气象学研究文集. 北京：气象出版社， 2004： 70-79.］
15	Xu Xiangde， Chen Lianshou. Advances of the study on Tibetan Plateau experiment of atmospheric sciences［J］. Journal of Applied Meteorological Science， 2006， 17（6）： 756-772.
	徐祥德，陈联寿. 青藏高原大气科学试验研究进展［J］. 应用气象学报， 2006， 17（6）： 756-772.
16	Wang Xiao， Gong Yuanfa， Cen Sixian. Characteristics of the moist pool and its moisture transports over Qinghai-Xizang Plateau in summer half year［J］. Acta Geographica Sinica， 2009， 64（5）： 601-608.
	王霄，巩远发，岑思弦. 夏半年青藏高原“湿池”的水汽分布及水汽输送特征［J］. 地理学报， 2009， 64（5）： 601-608.
17	Chen Tao， Zhi Hai， Lin Pengfei. Study on the decadal trend of spring precipitation in the western Tibetan Plateau［J］. Climatic and Environmental Research， 2019， 24（5）： 639-649.
	陈涛，智海，林鹏飞. 青藏高原西部春季降水年代际变化趋势［J］. 气候与环境研究， 2019， 24（5）： 639-649.
18	Li Lingping， Liu Weicheng， Yang Mei， et al. Precipitation characteristics and its affecting factors on the northeast slopes of Qinghai-Tibet Plateau from 1971 to 2015［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2018， 40（5）： 916-924.
	李玲萍，刘维成，杨梅，等. 1971-2015年青藏高原东北边坡降水特征及主要影响因子分析［J］. 冰川冻土， 2018， 40（5）： 916-924.
19	Xun Xueyi， Hu Zeyong， Cui Guifeng， et al. Seasonal variations of the pressure systems in surface layer and northern regions of the Tibetan Plateau［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2015， 37（2）： 360-368.
	荀学义，胡泽勇，崔桂凤，等. 青藏高原近地层及北侧气压系统的季节性振荡变化［J］. 冰川冻土， 2015， 37（2）： 360-368.
20	Xie Chengying， Li Minjiao， Zhang Xueqin， et al. Moisture transport features in summer and its rainfall effects over key region in southern margin of Qinghai-Xizang Plateau［J］. Plateau Meteorology， 2015， 34（2）： 327-337.
	解承莹，李敏姣，张雪芹，等. 青藏高原南缘关键区夏季水汽输送特征及其与高原降水的关系［J］. 高原气象， 2015， 34（2）： 327-337.
21	Li Shengchen， Xu Liang， Guo Yingxiang， et al. Change of annual precipitation over Qinghai-Xizang Plateau and sub-regions in recent 34 years［J］. Journal of Desert Research， 2007， 27（2）： 139-146.
	李生辰，徐亮，郭英香，等. 近34 a青藏高原年降水变化及其分区［J］. 中国沙漠， 2007， 27（2）： 139-146.
22	Li Xiaoying， Yao Zhengyi， Xiao Jianhua， et al. Analysis of the spatial-temporal variation characteristics of precipitation over the Tibetan Plateau from 1961 through 2010［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2016， 38（5）： 1233-1240.
	李晓英，姚正毅，肖建华，等. 1961-2010年青藏高原降水时空变化特征分析［J］. 冰川冻土， 2016， 38（5）： 1233-1240.
23	Xu Guochang， Li Meifang. The rainy season on the Qinghai-Xizang Plateau［J］. Journal of Gansu Meteorology， 1982， 1（1）： 9-13.
	徐国昌，李梅芳. 青藏高原的雨季［J］. 甘肃气象， 1982， 1（1）： 9-13.
24	Zhang Ningdan， Yao Hui. A study of the beginning and ending of rainy season over Qinghai-Xizang Plateau［J］. Plateau Meteorology， 1984， 3（1）： 50-59.
	章凝丹，姚辉. 青藏高原雨季起讫的研究［J］. 高原气象， 1984， 3（1）： 50-59.
25	Miao Qilong， Zhang Lei， Ding Bin. Analysis of precipitation changes and water vapor in the Tibetan Plateau during the last 40 years［J］. Meteorology and Disaster Reduction Research， 2007， 30（1）： 18-22.
	缪启龙，张磊，丁斌. 青藏高原近40年的降水变化及水汽输送分析［J］. 气象与减灾研究， 2007， 30（1）： 18-22.
26	Zhang Lei， Miao Qilong. Precipitation changes in the Tibetan Plateau during the last four decades［J］. Arid Land Geography， 2007， 30（2）： 240-246.
	张磊，缪启龙. 青藏高原近40年来的降水变化特征［J］. 干旱区地理， 2007， 30（2）： 240-246.
27	Duan Lijun， Duan Anmin， Hu Wenting， et al. Low frequency oscillation of precipitation and daily variation characteristics of air-land process at Shiquanhe Station and Linzhi Station in Tibetan Plateau in the summer of 2014［J］. Chinese Journal of Atmospheric Sciences， 2017， 41（4）： 112-128.
	段丽君，段安民，胡文婷，等. 2014年夏季青藏高原狮泉河与林芝降水低频振荡及陆-气过程日变化特征［J］. 大气科学， 2017， 41（4）： 112-128.
28	Rasmusson E M. Atmospheric water vapor transport and the water balance of North America： Part II. large-scale water balance investigations［J］. Monthly Weather Review， 1968， 96（10）： 720-734.
29	Yi Lan. Characteristics of the mean water vapor transport over monsoon Asia［J］. Advances in Atmospheric Sciences， 1995， 12（2）： 195-206.
30	Shen Hongyan， Chen Lijuan， Hu Po， et al. Dominant spatial patterns of summer precipitation and circulation characteristics in the middle of Northwest China［J］. Plateau Meteorology， 2017， 36（2）： 456-467.
	申红艳，陈丽娟，胡泊，等. 西北中部夏季降水主要空间型及环流特征［J］. 高原气象， 2017， 36（2）： 456-467.
31	Du Jiusan. A preliminary study on the climatological mean value estimation of short series meteorological data of new Zigui Station［J］. Rainstorm Disaster， 2002， 21（3）： 35-37.
	杜九三. 秭归新站短序列气象资料气候平均值估算初探［J］. 暴雨灾害， 2002， 21（3）： 35-37.
32	North G R， Bell T L， Cahalan R F， et al. Sampling errors in the estimation of empirical orthogonal functions［J］. Monthly Weather Review， 1982， 110（7）： 699-706.
33	Wu Hongbao， Wu Lei. Methods for diagnosing and forecasting climate variability［M］. 2nd ed. Beijing： China Meteorological Press， 2010.
	吴洪宝，吴蕾. 气候变率诊断和预测方法［M］. 2版. 北京：气象出版社， 2010.
34	Wei Fengying. Climate statistical diagnosing and prediction［M］. 2nd ed. Beijing： China Meteorological Press， 2007： 27.
	魏凤英. 现代气候统计诊断与预测技术［M］. 2版. 北京：气象出版社， 2007： 27.
35	Zhou Changyan， Jiang Xingwen， Li Yueqing， et al. Features of climate change of water vapor resource over eastern region of the Tibetan Plateau and its surroundings［J］. Plateau Meteorology， 2009， 28（1）： 56-63.
	周长艳，蒋兴文，李跃清，等. 高原东部及邻近地区空中水汽资源的气候变化特征［J］. 高原气象， 2009， 28（1）： 56-63.
36	Zheng Ran， Li Dongliang， Jiang Yuanchun. New characteristics of temperature change over Qinghai-Xizang Plateau on the background of global warming［J］. Plateau Meteorology， 2015， 34（4）： 1531-1539.
	郑然，李栋梁，蒋元春，等. 全球变暖背景下青藏高原气温变化的新特征［J］. 高原气象， 2015， 34（4）： 1531-1539.
37	Wu Guoxiong， Liu Yimin， He Bian， et al. Thermal controls on the Asian summer monsoon［J/OL］. Scientific Reports， 2012， 2 ［2021-05-08］. .
38	Dai Jiaxi. Qinghai-Xizang Plateau climate［M］. Beijing： China Meteorological Press， 1990.
	戴加洗. 青藏高原气候［M］. 北京：气象出版社， 1990.
39	Lin Houbo， You Qinglong， Jiao Yang， et al. Water vapor transportation and its influences on precipitation in summer over Qinghai-Xizang Plateau and its surroundings［J］. Plateau Meteorology， 2016， 35（2）： 309-317.
	林厚博，游庆龙，焦洋，等. 青藏高原及其附近水汽输送对其夏季降水影响的分析［J］. 高原气象， 2016， 35（2）： 309-317.

省区	站点
青海	茫崖、冷湖、托勒、野牛沟、祁连、小灶火、大柴旦、德令哈、天峻、刚察、门源、格尔木、诺木洪、乌兰、都兰、茶卡、海晏、湟源、共和、大通、互助、西宁、贵德、湟中、乐都、平安、民和、化隆、五道梁、兴海、贵南、同德、尖扎、泽库、循化、同仁、沱沱河、治多、杂多、曲麻莱、玉树、玛多、清水河、玛沁、甘德、达日、河南、久治、囊谦、班玛



西藏	狮泉河、改则、班嘎、安多、那曲、普兰、申扎、当雄、拉孜、南木林、日喀则、尼木、贡噶、拉萨、墨竹工卡、山南、聂拉木、定日、江孜、浪卡子、错那、隆子、帕里、索县、比如、丁青、类乌齐、昌都、嘉黎、洛隆、波密、八宿、加查、林芝、米林、左贡、茫康、察隅

四川	木里、九龙、稻城、巴塘、理塘、康定、新龙、道孚、小金、甘孜、德格、马尔康、色达、松潘、红原、石渠、若尔盖
甘肃	玛曲、合作、乌鞘岭、郎木寺

序号	特征值	方差贡献率/%	累积方差贡献率/%
1	24.6	22.1	22.1
2	14.0	12.6	34.8
3	9.3	8.4	43.1
4	7.3	6.6	49.7
5	5.6	5.1	54.8

[1]	孟雅丽, 段克勤, 尚溦, 李双双, 邢莉, 石培宏. 基于CMIP6模式数据的1961—2100年青藏高原地表气温时空变化分析[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 24-33.
[2]	柴乐, 张威, 刘亮, 马瑞丰, 唐倩玉, 李亚鹏, 乔静茹. 青藏高原东南部他念他翁山全新世早中期冰进事件研究[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 307-315.
[3]	张怡, 段克勤, 石培宏. 1979—2100年青藏高原夏季大气0 ℃层高度变化分析[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 34-45.
[4]	达伟, 王书峰, 沈永平, 陈安安, 毛炜峄, 张伟. 1957—2019年昆仑山北麓车尔臣河流域水文情势及其对气候变化的响应[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 46-55.
[5]	刘广岳, 邹德富, 杨斌, 杜二计, 周华云, 肖瑶, 赵林, 谭昌海, 胡国杰, 庞强强, 王武, 孙哲, 朱小凡, 殷秀峰, 汪凌霄, 李智斌, 谢昌卫. 青藏高原腹地各拉丹冬南北坡多年冻土考察初步结果[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 83-95.
[6]	罗京, 牛富俊, 林战举, 刘明浩, 尹国安, 高泽永. 青藏高原多年冻土区热融滑塌发育特征及规律[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 96-105.
[7]	除多,扎西顿珠,次丹玉珍. NOAA IMS雪冰产品在青藏高原积雪监测中的适用性分析[J]. 冰川冻土, 2021, 43(6): 1659-1672.
[8]	卓嘎,罗布,巴桑曲珍. 青藏高原那曲中部土壤温湿分布特征[J]. 冰川冻土, 2021, 43(6): 1704-1717.
[9]	王世金,魏彦强,牛春华,张云飞. 青藏高原多灾种自然灾害综合风险管理[J]. 冰川冻土, 2021, 43(6): 1848-1860.
[10]	李若晨,申保收,武小波,杨方社,郭忠明. 青藏高原典型山地冰川中痕量元素的空间分布和来源分析[J]. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1277-1289.
[11]	曹瑜,游庆龙,蔡子怡. 1961—2019年青藏高原中东部夏季强降水与大尺度环流的关系[J]. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1290-1300.
[12]	王一博,吕明侠,赵海鹏,高泽永. 青藏高原多年冻土区活动层土壤入渗特征及机理分析[J]. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1301-1311.
[13]	段群滔,罗立辉. 人类活动强度空间化方法综述与展望[J]. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1582-1593.
[14]	刘艺阗, 姚济敏, 赵林, 肖瑶, 乔永平, 史健宗. 青藏高原唐古拉多年冻土区冻融循环过程中的能量平衡特征[J]. 冰川冻土, 2021, 43(4): 1073-1082.
[15]	张明礼, 王斌, 王得楷, 叶伟林, 郭宗云, 高樯, 岳国栋. 降雨对青藏高原多年冻土区地表辐射的影响——以北麓河地区为例[J]. 冰川冻土, 2021, 43(4): 1092-1101.

青藏高原雨季降水的水汽条件研究

Study on water vapor conditions of precipitation on the Tibetan Plateau during rainy season

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 10

参考文献 39

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0