藏东南水汽输送特征分析及其影响
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摘 要 水汽输送在水分循环过程中发挥着重要作用,对于水分与热量平衡也极为关键。基于此,利用2011—2017年墨脱县的相关降水资料,针对藏东南地区降水气候特征进行简要分析,后着重分析了水汽输送特征,并探讨了旱涝年水汽输送的差异,仅供参考。
关键词 降水;水汽输送;特征
中图分类号:P461 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.09.066
墨脱县位于西藏的东南部及雅鲁藏布江的下游区域,全县平均海拔为1 200 m,地势表现为北高南低且变化幅度较大。该地区年平均温度为18 ℃,年极端最高温度为40.2 ℃,年极端最低溫度为0.1 ℃,年平均降水量多于2 093 mm。在特殊气候条件及复杂地形等因素的作用下,该地区山体滑坡、泥石流等自然灾害频繁发生,由此造成的影响与损失不容忽视[1-2]。为了更加有效地研究藏东南降水气候特征,选取墨脱县为研究对象,着重针对这一区域2011—2017年水汽输送特征进行分析,以期为今后该地区降水特征及预报提供一定的参考。
1 资料说明
利用2011—2017年NCEP/NCAR再分析资料,结合西藏东南部墨脱县2011—2017年的相关降水量资料,采用趋势分析等方法进行分析与研究[3]。
2 降水气候特征分析
2.1 月平均降水特征分析
由图1看出,近些年来墨脱县月平均降水量的起伏较大,其中6—9月降水量较多,占到全年总降水量的63.9%;相对比而言,11月至次年1月的降水量较少,仅仅占到全年总降水量的0.03%。其中9月月平均降水量最多,为314.2 mm,1月月平均降水量最少,为16.4 mm。
2.2 年降水特征分析
图2所示,2011年与2014年均存在有部分数据丢失,近7年来,2012年、2013年与2015年的降水量相对较多,均在2 000 mm以上,2016年降水量相对较少。由趋势线看出,近些年来年降水量呈现出较为明显的增加趋势。
3 水汽输送特征分析
3.1 水汽输送通量气候特征
统计资料显示,藏东南地区主要为纬向水汽输送,而且水汽主要存在于中高纬度地区,东部地区的水汽输送量比较小,南部地区的水汽输送量比较大。在青藏高原的西部位置处西风带气流分为南北两个分支,并绕过高原两侧在其东部再次汇合。与此同时,太平洋往西输送的气流出现向北偏转的趋势并最终流往华南区域。
在阿拉伯海-印度半岛-孟加拉湾等位置区域存在一条较强的水汽输送带,整层水汽输送通量沿着孟加拉湾-中南半岛-西藏方向呈现出带状的减弱趋势,与此同时,水汽逐渐往东开始输送。另外,在藏东南地区也存在一条向东且强度较强的水汽输送带,且整层水汽通量由东南向西北也有所减少。
来自于西风带南支气流、西南暖气流等在藏东南汇合,向四川省、贵州省等地区进行输送。夏季阿拉伯海-印度半岛-孟加拉湾等地区的水汽输送通量有所减少。
东南地区水汽输送通量呈现出较为明显的带状分布,而且由南向北有所减少。西藏南部与云南南部地区水汽输送通量较大。
3.2 水汽输送通量散度气候特征
春季,西藏东南部、四川与贵州等大部分地区水汽输送通量散度为负值,这一现象表明以上区域属于水汽辐合区域,净获得水汽;而云南大部水汽输送通量散度值表现为正值,则表明以上区域净失去水汽。夏季,藏东南水汽输送通量散度值均表现为负值,表明藏东南区域属于水汽净获得区域,且四川中部地区、云南西南部等地区净获取水汽比较多。主要是由于夏季时暖湿气流与南支气流在这一区域交汇,导致这一区域位于水汽辐合区域。秋季,藏东南大部分区域的水汽输送通量散度值也表现为负值,表明这一区域位于水汽净获取区域。冬季,藏东南偏东位置区域的水汽输送通量散度值表现为负值,即这一区域位于水汽净获取区域,而其他大部分区域水汽输送通量散度值表现为正值,即其属于水汽净失去区域。
4 旱涝年水汽输送的差异
选取几个较为典型的旱年与涝年,并探讨旱涝水汽输送之间的差异。
4.1 水汽通量输送差异
依据资料可知,藏东南汛期存在有2条水汽输送带,即中纬度西风气流输送及以夏季风为载体的水汽输送带。前者水汽主要源于西风气流的上游区域,经过输送及高海拔地形的阻挡作用导致藏东南的水汽较少。后者的水汽主要来源于孟加拉湾及阿拉伯海,大多数汛期降水都源于此水汽输送带。
干旱与雨涝年距平合成平均场呈现出反位相变化分布,干旱年西北太平洋赤道区域东南风输送明显较弱,在西北太平洋位置处还形成有气旋式水汽通量距平。除此之外,在阿拉伯海位置区域出现另一个水汽通量距平的差值区。就水汽交换角度而言,东南部干旱年的水汽输送要明显少于雨涝年的水汽输送。
4.2 水汽通量散度差异
藏东南大部分区域属于水汽辐合区,连接孟加拉湾的水汽辐合区域且强度较强。尽管西藏部分地区海拔较高,水汽含量相对较少,但受到西风带与西南季风等因素的作用,该区域属于湿度大值中心区。
就干旱年而言,孟加拉湾属于负距平区域,藏东南存在2个较强的距平辐散中心,其为藏南部地区主要的水汽通道。与干旱年相比,雨涝年的分布正好相反,孟加拉湾属于正距平中心,藏东南属于负距平中心,而且水汽通量辐合呈现出一定的增强区域。
总之,整层水汽辐合呈现出减少趋势则汛期降水有所减少,其表现为干旱年;相反,整层水汽辐合呈现出增加趋势则汛期的降水有所增加,气候相对湿润,表现为雨涝年。
5 结论
1)藏东南月平均降水量的起伏较大,其中6—9月降水量较多,占到全年总降水量的63.9%;相对比而言,11月至次年1月的降水量较少,仅仅占到全年总降水量的0.03%。近些年来年降水量呈现出较为明显的逐年增加趋势。
2)藏东南地区水汽来源随着季节的变化而有所变化。春季,藏东南水汽主要表现为纬向输送;而且水汽主要存在于中高纬度地区,东部地区的水汽输送量比较小,南部地区的水汽输送量比较大。夏季,水汽主要来源于孟加拉湾。秋季,水汽源于西风带、孟加拉湾及南海等地区。冬季水汽主要源自于西风带。
3)整层水汽辐合呈现出减少趋势则汛期降水有所减少,其表现为干旱年;与之相反,整层水汽辐合呈现出增加趋势则汛期的降水有所增加,气候相对湿润,表现为雨涝年。
参考文献:
[1]张新主.西南地区水汽输送特征分析[J].长沙:湖南师范大学,2011.
[2]申乐琳,何金海,周秀骥,等.近50年来中国夏季降水及水汽输送特征研究[J].气象学报,2010,68(6):918-931.
[3]王彬宇,范广洲,周定文.青藏高原夏季水汽输送特征分析[J].长江流域资源与环境,2014,23(s1):21-29.
(责任编辑:刘昀)