喜马拉雅中段高山与河谷的降水观测与分析研究

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青藏高原作为“亚洲水塔”,其水分循环强烈影响着高原及周边气候。喜马拉雅山脉作为高原的天然屏障,对高原水热输送起着举足轻重的作用,因此研究该区域的降水对高原的气候、生态与环境都有十分重要的意义。本论文主要通过利用在喜马拉雅山区的地面观测资料(亚东河谷的降水观测网、珠峰南北坡的气象观测站、国家气象站)、卫星降水资料(TRMM、GPM)以及再分析资料(ERA_Interim),开展了喜马拉雅中段南部高山区(珠峰南坡为代表)、南部河谷区(亚东河谷为代表)以及喜马拉雅中段北部的降水分析研究。主要结论有:  (1)在喜马拉雅中段南坡,高山区的夏季降水在海拔2600m以上随着海拔升高,降水量逐渐减少;河谷区8-9月份的降水从2800m开始随海拔升高逐渐增加,在3600m达到最大值,然后减少。在中段地区,低海拔地区的降水主要是来自孟加拉湾的水汽与山脉碰撞产生的强对流引发的降水;同时由于山脉对湿空气有机械抬升作用,大量湿空气随着坡度爬升,到达一定高度后冷却凝结产生降水,但在高海拔地区湿空气爬升困难,导致降水量骤减。高山区和河谷区最大降水带出现的高度不一致极有可能是受地形影响,在相对陡峭的高山区湿空气爬升损耗更多,到达高海拔的水汽更少,所以最大降水高度明显低于相对平缓的河谷区。  (2)南坡高山区的降水集中发生在6-9月,其中7和8月降水比重最大,北坡也表现出同样的变化,说明南北坡的降水同受南亚季风环流控制。河谷区的降水在低海拔区季风前期和季风期都占有很大比重,而高海拔区降水主要发生在7和8月。  (3)高山区夏季降水的日变化在海拔4260m及以下的站点以下午和夜间降水为主。随着海拔的升高,夜间降水减少,逐渐过渡为以下午降水为主。河谷区的降水日变化在低海拔(3000 m)的站点下午和夜间有大量降水发生,而高海拔(4500m)的站点降水日变化不明显。山区北坡的夜间降水占主导地位,峰值出现的时刻比南坡稍延后。  (4)WRF模式在喜马拉雅中段存在较为严重的湿偏差,但三层嵌套模拟(30km,10 km,2 km)都能准确地再现降水发生的主要时段。在降水的日变化上,30km和10km分辨率模拟的日变化比2km分辨率模拟的日变化更接近观测。
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