青藏高原夏季降水日变化的高分辨率数值模拟-论文.pdf

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1、第29卷第6期热带气象学报Vo1．29．No．62013年12月JOURNALOFTROPICALMETEOR0L0GYDec．．2013孙辉，刘晓东，刘长海，等．青藏高原夏季降水13变化的高分辨率数值模拟[J]．热带气象学报，2013，29(6)：1008—1018．文章编号：1004—4965(2013)06—1008—11青藏高原夏季降水日变化的高分辨率数值模拟孙辉1,2，刘晓东，刘长海，白爱娟4(1．中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室，陕西西安7100752中国科学院大学，北京100049；3．美国国家大气

2、研究中心，美国博尔德803074．成都信息工程学院，四川成都)摘要：利用中尺度模式WRF对青藏高原及周边地区2006-2008年夏季降水时空分布和日变化特征进行了高分辨(水平分辨率为12km)数值模拟研究。与TRMM卫星观测相比，wRF较好地抓住了高原降水的时空分布，成功模拟出了高原夏季降水日变化的主要特征。wRF模拟与TRIVIM观测的夏季高原降水都由北向南递增，降水量和降水频率在高原的南坡最强，模拟值分别达到1Imrn／d和30％，其次是四川盆地。从降水Et变化看，WRF模拟和TRMM观测结果都表明，夏季高原中部每小时降水量最大值

3、和降水频率最高值主要出现在下午至傍晚，而高原周边地区则多出现在夜间至黎明。模式物理场的分析指出，高原下垫面显著的昼夜热力差异及高原与周边地区存在的热力差异是产生高原降水日变化的主要原因，而高原南坡的降水日变化与山谷风等局地地形强迫作用有关。关键词：气象学；夏季降水；WRF；青藏高原；日变化；数值模拟中图分类号：P435文献标识码：ADoi：10．3969~．issn．1004．4965．2013．06．015理位置，其东部是低纬度和中高纬天气系统相互1引言作用最为显著的地区，也是高低空天气系统、四川盆地与高原的天气系统相互作用最为复杂

4、的地青藏高原(以下简称高原，74～104。E，25～区，对中国西南地区的降水有重要影响[6】。因而40。N)位于横断山以西，喜马拉雅山以北，昆仑高原及周边地区降水日循环特征受到广泛关注。山和阿尔金山以南，平均海拔在4000m以上，Yanai等[7]通过卫星数据分析了高原地区水汽循面积达240万km2，素有“世界屋脊”和“第三极”环特征，指出高原上空云量在傍晚和夜间最大，之称。高原由于海拔高，地形复杂，被公认为通凌晨到中午最小。Wang等[8]的分析揭示高原东部过机械和热力强迫对东亚乃至全球环流和气候有边缘地区的云有显著的日变化信号，在

5、午后到傍重要影响[卜。高原及周边地区的降水分布主要晚达到最大值。Bhatt等[9】认为喜马拉雅山周围夏受大气环流的影响，同时高原昼夜热力差异显著，季降水日循环午后到傍晚的降水以高原南坡大范通过影响大气环流和对流活动形成了独特的降水围伴随对流活动的小雨为主要特征，中到大雨表日变化现象。现出了相对强的日变化。日变化是大气降水最重要的特征之一，研究由于站点观测资料时间尺度和空间覆盖度的降水日变化可以帮助我们理解降水的形成机制和限制，虽然以上研究初步分析了高原地区降水日水汽循环区域特征。高原由于其独特的地形和地变化的存在，但对高原及周边地区降

6、水日循环的收稿日期：2012．03．27；修订日期：2013—06—28资助项目：中国科学院战略性先导科技专项B(XDB03020600)；国家自然科学基金项~1(40975020、41075067)；中国科学院国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计~I](KZZD-EW-TZ一03)共同资助通讯作者：孙辉，男，湖南省人，在读博士研究生，主要从事环境与气候变化的数值模拟研究。E-mail：sunhui@ieecas．cn6期孙辉等：青藏高原夏季降水日变化的高分辨率数值模拟种缺陷，模式结果存在一些误差，对高原夏季5结论与讨论降水日变化位相

7、的模拟与观测不完全一致。特别是wI模拟的高原中部地区降水最大值出利用TRMM卫星降水资料和中尺度数值模现的时间比TI~MM观测提早3h，但本文模拟式WRF研究了夏季高原上降水的时空分布和结果基本上证明了高原存着这种日变化特征。日变化特征，同时利用WRF模拟结果分析了青(3)WRF模式物理场的分析指出，夏季高原藏高原夏季降水日变化特征形成的机制。上为一暖中心，以气旋性环流为主，空气主要(1)夏季高原平均降水量和降水频率由北为辐合上升。高原下垫面在昼夜显著的热力差向南递增，降水率和降水频率在高原的南坡地异及高原与周边地区的水平空间上的热力

8、差异区最强，分别高达11mm／d和30％，四川盆地下，导致高原傍晚时对流活动比周边地区要强，的降水仅次于高原南坡。wRF模拟的夏季高原对应的降水也比周边要强，因此高原降水最大降水时空分布特征与TRMM观测较一致。值主要出