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1.
本文提出的干沙地表层的模式可用以预估干沙地表层向上水流通量,即干沙地表层的蒸发率。在表层温度梯度不太大的情况下,它将不受温度梯度的影响(Kobayashi 等1987)。为了证实这一点,我们进行了一个简单的实验试验。虽然盛夏晴天野外沙地的温度梯度可达5k/cm,但我们在试验中只达到3k/cm,然而至少在目前的试验条件下,上述预估结果是可以信赖的。因此,这一模式提供了一个简单的估算干沙地表层蒸发率的方法,只要知道干沙地表层的温度和含水量及其表层厚度即可。沙丘地带除了在灌溉或降雨之后的较短时期外,其地表层总是干燥的。所以,这种方法在调查、研究沙质地里水分收支时是很有效的。 相似文献
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1.前言我们建立了用于干燥沙地表层的等温稳定态模式和非等温稳定态模式,并揭示了其形成的主要机制.从非等温稳定态模式可以看出,如果温度梯度不很大,那么干燥沙层中向上的水汽通量,或者说干燥沙地表面的水分蒸发速率,不受表层温度梯度的影响.这表明,可根据表面温度、水分含量及干燥沙层的厚度来估算在其近表面存在着温度梯度的沙质地的水分蒸发速率(小林哲夫等,1986;1987). 相似文献
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临近绿洲的沙漠上空近地面层内水汽输送特征 总被引：20，自引：22，他引：20
1991年7月在HEIFE实验区沙漠站进行了一次水汽输送观测实验。观测发现近地面层内比湿廓线常常出现极小值，该极小值高度为零水汽通量面的高度。这个高度以上水汽向下输送，廓线呈逆湿特征，这个高度以下水汽向上输送，廓线呈蒸发特征。沙漠上空近地面层内水汽不是常通量，在一个固定高度上观测到的水汽通量和“潜热通量”不能代表地面的蒸发量和潜热通量。 相似文献
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本文基于观测和再分析资料,采用Brubaker二元模型评估了第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）中19个模式对中国东部季风区气候态水循环过程的模拟能力,并分析了模拟误差来源。结果表明,CMIP6模式集合平均（MME）能够合理再现观测降水和蒸发的年平均气候态空间分布及年循环特征,与观测值的空间相关系数分别为0.92和0.87。较之观测,MME高估了华北地区降水（0.55 mm d?1）,低估了华南沿海地区降水（?0.3 mm d?1）。所有CMIP6模式均高估蒸发强度（偏差0.03～0.98 mm d?1）,使得模拟的降水与蒸发之差偏少。模式整体能够模拟出我国东部季风区降水再循环率及不同边界水汽来源的贡献率,但低估了由南边界进入季风区的水汽贡献,导致东亚季风区偏干。通过分析模式对影响水汽通量的两个气象要素（风速和大气比湿）的模拟能力,发现研究区南边界的风速大小决定了模式间水汽输送差异。南边界风速越大的模式,由南边界进入的水汽通量越大,模式模拟的降水越多。西北太平洋辐合带的东西位置是影响南边界南风速的重要系统之一,辐合带位置偏东的模式模拟的南风强度较弱,使得水汽输送偏弱、降水偏少;反之,南边界水汽输送偏强、降水偏多。本文通过评估最新一代CMIP6模式在东亚水循环方面的模拟性能,指出了当前气候模式在模拟西太平洋辐合带位置方面存在的偏差及其对东亚水循环的影响。 相似文献
5.
一次热对流降水成因的分析和模拟 总被引：3，自引：0，他引：3
夏季受西太平洋副热带高压控制的中国大陆地区常发生热对流降水.文中首先利用TRMM卫星观测资料、地面自动站地表温度观测资料和NCEP资料分析了热对流降水的特征及其产生的背景条件;利用区域平均的水汽方程诊断了地表蒸发、水汽平流和水汽通量辐合项的贡献,分析了降水的水汽来源;进一步利用AREM区域数值预报模式,设计了4个敏感性试验,研究了陆气感热、潜热通量对降水的贡献.结果表明,在副热带高压控制的地区,白天强烈的非均匀地表感热加热可导致低层热空气块突破环境下沉气流而上升,周围空气补充形成辐合运动.低层空气的辐合上升既可引起水汽的汇聚,又可把低层的水汽输送到高层.同时非均匀陆面特征造成的非均匀感热和潜热通量的共同作用增强了大气的位势不稳定度,触发了对流,但感热通量对热对流降水的贡献比潜热通量略大.热对流降水的水汽除部分来自地表蒸发外,另一部分来自低层的水平通量辐合.定量计算表明二者对大气可降水量的贡献基本相当,而平流水汽的贡献很小. 相似文献
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干旱及半干旱区土壤水热传输模式研究 总被引：26，自引：2，他引：24
本文发展了一个干旱地区土壤中水分及热量传输模式。首先从土壤孔隙内水汽运动研究入手,阐明了在土壤深层孔隙中水汽压与液面饱和值之间处在平衡态,而土壤表层则处在非平衡态,因而必要在计算表层蒸发的公式中引入必要的土壤表层阻力,才可使模式简单实用。在此基础上建立了考虑液态水及汽态水运动耦合的多层模式,并用HEIFE沙漠站的资料对模式进行了验证,结果表明此模式较好地再现土壤内及地气界面上的水热交换过程,并且也表明干旱地区土壤中水蒸汽输送对水分平衡及蒸发的计算是重要的。这种模式很易推广到气候研究的干旱土壤下垫面的模式中去。 相似文献
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按天气学方法,对2010年6月华南—江南持续暴雨作大尺度水汽场诊断分析,同时用三重嵌套WRF中尺度模式,模拟6月19—20日"高空槽-西南涡-切变线-低空急流"系统造成的江南特大暴雨过程,并且对模拟中尺度暴雨雨带和雨团作高时空分辨率诊断分析。诊断物理量包括:可降水量、对流可降水量、水汽及云水、云冰通量和通量散度、水汽权重平均风速、凝结函数降水率等。模拟与诊断分析表明,华南江南持续性暴雨大尺度水汽场特征是,因东亚"中高纬度正距平中低纬度负距平副高偏强偏西季风槽异常活动",造成孟加拉湾和南海上空的大尺度水汽进入大陆;中尺度特大暴雨发生在上游区有暖湿急流、并处于风场辐合的"水汽+云水+云冰"(总水物质)饱和高值区;因凝结函数降水率和总水物质通量散度降水率均为风场(散度场)中垂直运动产物,模拟的凝结函数降水率随模式时空分辨率提高而逐渐逼近于模式的显式降水物理过程,当模式分辨率达到4 km,可模拟出"西南涡切变线"系统中,有凝结函数降水率为1~3 mm·min~(-1)的中尺度雨团生消;且模式大气中的云水、云冰碰并增长降水率,可用其通量散度描述,并且应与凝结函数降水率相叠加。从而表明,模拟中尺度雨带和雨团发生、发展的天气学动力因素,只能是天气系统风场,即是模式的高时空分辨率散度场决定模式大气垂直运动,进而决定凝结函数降水率和总水物质通量散度降水率,它们一起构成了模式显式降水(率)。 相似文献
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采用LAPS中尺度分析模式大气资料,对2008年7月一次西南涡暴雨过程进行天气学降水运动的中尺度诊断计算与分析。诊断计算包括：可降水量、层结不稳定能量、对流可降水量、水汽权重平均风速、水汽通量散度、云水、云冰总量及其通量散度和垂直速度与凝结函数降水率等。结果表明：“西南涡-切变线”系统的暴雨发生在暖湿气团与变性冷气团之间的中尺度风场辐合上升运动区,中尺度雨团发生在层结不稳定的暖湿气团一侧。计算的中尺度垂直运动与凝结函数降水率场,降水率为暴雨到特大暴雨。计算的水汽通量辐合降水率与凝结函数降水率不会完全重合,且水汽通量辐合既可致中尺度“雨”,又可成大尺度“云”,并且云水、云冰通量辐合/辐散,可解释为它们的“正”/“负”碰并增长,而碰并增长产生水凝物增量（降水率）也促成大暴雨。因此,在凝结函数降水率场中产生的中、小尺度对流雨团,加上水汽与云水、云冰通量辐合及其碰并增长,并且借助层结不稳定能量释放和可能产生的强迫“次级环流”及水汽与云水、云冰输送,是这次“西南涡-切变线”系统造成襄樊特大暴雨的天气学成因。 相似文献
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青藏高原东南侧干湿季气候特征与成因 总被引：1，自引：0，他引：1
《干旱气象》2015,(4)
利用台站降水、蒸发资料和NCEP再分析资料,通过季节水汽输送、大气可降水量分布、水汽辐合辐散诊断对西南水汽通道上青藏高原东南侧干、湿季气候特征及成因进行了分析。结果显示,四季青藏高原东南侧均存在西南水汽输送,即使冬、春季也有较强盛的水汽输送,但其上空四季均维持有水汽辐散场,不利于降水发生和维持,尤其冬、春季强度更强、范围更广。同时,受低纬高原地形影响,这一地区大气气柱短,导致青藏高原东南侧大气可降水量比周边地区明显偏少,且存在明显的季节变化,冬、春季大气可降水量仅为夏季的1/3~1/2。可见,青藏高原东南侧季节性干旱受冬、春季大气可降水量的减少和其上空更强更广的水汽辐散场共同影响所致。 相似文献
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海气耦合气候模式对大气中水汽输送、辐散辐合与海气间水通量交换的模拟 总被引：6，自引：6，他引：0
基于ECMWF再分析结果对LASG第三代全球海洋-大气-陆地耦合系统模式(GOALS)的两个版本和第四代耦合气候模式初始版(FGCM-0)所模拟的大气水汽输送与辐散辐合特征、海气间水通量交换,进行了评估分析.结果表明:(1)对垂直积分的水汽通量场的流函数及其对应的无辐散水汽通量矢量的模拟,三个耦合模式都能够较为合理地再现副热带大洋的涡旋结构、中纬度西风带的东向水汽输送、赤道东风带的西向水汽输送和东亚夏季风水汽输送等行星尺度特征及其季节变化,只是GOALS的涡旋位置、FGCM-0的涡旋中心强度,较之实际略有偏差.(2)反映在垂直积分的水汽通量场的势函数和对应的无旋水汽矢量上,对南北半球副热带大洋水汽辐散区、热带辐合带(ITCZ)、东亚夏季风区强烈的水汽辐合特征等的模拟,FGCM-0的结果相对合理.GOALS的热带辐合中心过于集中在印度尼西亚群岛附近,东亚夏季风水汽辐合中心偏南.(3)关于海气水通量交换,FGCM-0较为理想地再现了副热带的净蒸发、ITCZ和中高纬度的净降水特征以及夏季ITCZ的季节性北移,但对南太平洋辐合带(SPCZ)、副热带南大西洋的净蒸发特点,以及阿拉伯海和盂加拉湾季节变化的差异,模拟结果不理想.FGCM-0在模拟SPCZ上的偏差,是由海气耦合过程造成的.GOALS未能合理再现ITCZ和SPCZ降水大于蒸发的特点,其净降水集中在西太平洋暖池区;但对副热带南大西洋、北印度洋水通量季节变化的模拟相对合理. 相似文献
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根据1979年夏季季风试验时期较稠密的高空资料,本文对7月3—9日发生在孟加拉湾地区的一个季风低压进行了水汽场的分析,计算了可降水量、垂直加权的相对湿度、水汽通量散度和海面蒸发的分布,发现随着低压环流的发展,低压由一个干涡迅速地转变成一个湿涡.在成熟期,各种湿度参数都达到低压生命期的最大值.总的来说,这个低压湿度场的演变似乎是低压环流场发展的一种结果.可降水量与低压环流很相似;平均相对湿度与ω分布有更密切的关系;水汽辐合场很不对称(主要在低压以西和以南),它与实际云区和降水区一致.研究还发现;低压的发展和 相似文献
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土壤水分干化是指降水发生后土壤逐渐变干的过程,此过程一般包括重力排水、大气需求限制的蒸发以及水分限制的蒸发三个阶段,此三阶段在表层土壤中表现最为明显。黑河流域发源于祁连山中段,上中下游具有十分明显的景观地带性,探讨该地区表层土壤水分干化特征将为理解流域内不同环境下土壤蒸发的规律和影响因素提供理论支撑。本文基于2016-2020年黑河流域上中下游10个气象观测站点表层土壤水分、土壤温度、气温等资料,利用降水后的土壤干化事件分析了各区域土壤水分、潜在蒸散、归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)和土壤质地等因素与表层土壤干化速率的关系,并使用指数模型拟合干化事件,总结了各站点干化速率的季节间变化规律。2016-2020年黑河流域10个站点共识别出362个有效干化事件,分析结果表明：(1)土壤进入干化期后,干化速率随土壤含水率降低而逐渐减缓,约12天后,上游、中下游站点土壤干化速率皆趋于稳定,上游站点稳定在约0.04 cm3·cm-3·day-1,中下游则趋于0。... 相似文献
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山西春季典型干湿年份水汽输送特征差异 总被引：2，自引：0，他引：2
应用山两62个气象站1961—2008年春季降水资料,同期NCEP/NCAR月平均再分析资料,用合成分析等方法探讨了山西春季典型干湿年份水汽输送特征差异。研究发现：春季典型干旱年,青藏高原南侧副热带偏西风及其在进入我国东部长江以南地区转向的西南风水汽输送减弱,高原北侧西风带水汽输送亦减弱,而西太平洋副高北侧西风水汽输送显著加强,西侧偏南风水汽输送减弱,使江南西南风向华北的水汽输送显著减少,山西偏北风水汽输送加大出现春旱;同时我国东部长江流域及向北到黄河流域、我国东部沿海水汽通量辐散加强,而华南及沿海水汽通量辐合加强;春季典型湿润年则相反。春季典型干旱年山西西风水汽通量减少和北风水汽通量增加量级相当,典型湿润年山西南风水汽通量增加明显大于西风水汽通量的增加。 相似文献
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在作物封行到生理成熟的73天内,对新南威尔士的格里费斯地区灌溉小麦的蒸发和净同化率进行了测定.水汽和CO_2通量密度的微气象确定以能量平衡或鲍恩比方法为依据.包括称重蒸散计、土壤水分含量和植物干物质等的补充测定表明,利用这些通量的一系列逐时值可以解释作物水分利用和生长.在研究期间日蒸发率约增加3倍,达到每天10毫米,最后20天以前,可能蒸发的估算值一直低于实测值,这以后土壤水分下降和作物开始衰老,使蒸发率减小.在开花前,白天CO_2的净同化率接近常数,其逐日变化比蒸发率逐日变化小一个量级.灌溉条件下的净同化率的日值和峰值一般高于澳大利亚南部的旱地小麦,但与灌溉的向日葵的相应值不相上下,在开花后,观测到CO_2净同化速率逐渐下降.开始的下降是由作物倒伏造成的,而后期的减小可以认为是由于土壤水分消耗和作物衰老的综合影响造成的.根据在接近开花和生理成熟时期未倒伏作物的收获量确定出从开花前到开花后水分利用效率降低24%.逐时蒸发和净同化的比值与水汽压亏缺为正相关,部分地解释了随着逐渐进入生殖生长阶段由于相对湿度的下降实测的CO_2净同化率降低.在这个阶段,作物的倒伏和衰老是水分利用效率降低的附加因素.增进对水分利用效率动力学的了解需要进一步改善植物和土壤之间气体交换的各通量的分别测定. 相似文献
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基于2014—2018年逐时降水资料和再分析资料分析了影响伊犁河谷地区冬季降水的主要气象要素及其与降水率的统计关系。结果表明,水汽通量是影响伊犁河谷冬季降水的最主要因素,其与降水率呈正相关;上游风速、水汽通量、弗劳德数和大气可降水量都会对该地区降水产生影响,这四个参数可以通过依赖于水汽通量的多元回归较好地拟合出降水率;静力稳定度与该地区降水没有明显统计关系,但较强的降水更多出现在稳定度较弱的天气;利用T模态斜交主成分分析法将伊犁河谷天气系统分为九类,在有降水时,出现频率较高的天气类型的主要特征是水汽通量大,但不同天气类型下降水空间分布存在区别。当河谷上游气压较低,水汽通量较大时,河谷内降水分布较为均匀;若河谷上游风速较大,但水汽条件略差时,降水强度向河谷内部逐渐增加。 相似文献
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大尺度环流变化对华北地区夏季水汽输送的影响 总被引：13，自引：4，他引：9
利用我国华北地区25个气象站1951-2006年共56年的月降水资料及1948-2006年NCAR/NCEP再分析资料以及NOAA HYSPLIT_4水汽轨迹模型, 分析了近50年华北地区夏季降水量、整层水汽输送通量及水汽输送轨迹的变化, 并探讨了其影响成因.结果表明, 华北夏季水汽输送通量及其轨迹有明显的年际和年代际变化特征; 东亚夏季风的南风北界的年际变化对水汽输送有重要影响, 南风北界的南撤导致了华北地区水汽输送通量的减少; 通过对华北地区降水偏多年和偏少年的比较显示, 降水偏多年水汽大部分来自南海, 并且输送轨迹较长, 水汽主要从西南方向输送到华北, 并且偏多年华北上空存在明显的上升运动, 偏干年反之. 相似文献