西南地区水汽输送特征分析

论文摘要

青藏高原为南亚季风水汽输送关键区“大三角扇形”的顶端,为“水汽输送中转站”,而西南地区位于这个“水汽输送中转站”的上游。西南地区既受东亚季风影响,又受南亚季风影响,还受高原季风的影响。因此研究西南地区水汽输送在研究西南地区本身的气候异常以及防灾减灾等方面具有重大的理论意义,同时有助于揭示南亚季风和东亚季风、高原季风之间的关系。本文分析了西南地区水汽输送气候特征,探讨了水汽输送与西南地区降水时空分布关系,分析了夏季旱涝时水汽输送异常可能原因,分析了西南地区特大干旱水汽输送异常的影响因素,并且还运用卫星光谱反演同位素数据对全球水汽同位素分布和西南地区水汽输送进行了研究。1.系统分析了西南地区的水汽输送气候特征。研究发现：西南地区整层大气水汽含量和净获得水汽在夏季最大（最多）；西南地区水汽主要集中在500hPa以下；四川盆地是西南地区大气水汽含量最多的中心,而川西最少；西南地区水汽含量及水汽来源随季节移动,春季水汽主要来源中高纬度,夏季主要来自孟加拉湾,秋季来源于孟加拉湾、西风带与南海等地区,冬季主要来源于西风带；赤道至30°N的印度洋、太平洋等地区从地表至700hPa全年各自存在一条强水汽输送带,中国和太平洋700-500hPa之间存在一条“自西向东”的强水汽输送带,我国陆地和同纬度的西太平洋的500-300hPa高空存在一条较强的水汽输送带；季节换季前后和季风爆发前后、季风撤退前后,阿拉伯海-印度半岛-孟加拉湾-中南半岛-南海纬向水汽输送变强（或减弱）,索马里附近的经向水汽输送通量变强（或减弱）。2.探讨了水汽输送对西南地区降水时空特征的影响。从大气水汽含量、净获得（或净失去）的水汽、水汽垂直输送通量、垂直水汽输送通量探讨了西南地区的降水时空特征,经研究发现,西南地区的水汽含量、净获得（净失去）的水汽、水汽输送通量、垂直水汽输送通量与西南地区的降水时空分布存在很好的对应关系。3.分析了夏季旱涝时西南地区输送特征的差异及其可能原因。西南地区夏季典型旱涝时,孟加拉湾北部及中南半岛北部与中南半岛南部水汽通量及距平存在反相位特征；孟加拉湾北部地区以及中南半岛北部地区、云南、贵州等地区850hPa、700hPa、500hPa等层面的水汽输送在西南地区夏旱时和夏涝时风场距平差异较大；夏涝时和夏旱时青藏高原的4-6月感热加热变化具有反相位特征；西南地区夏旱时和夏涝时,30°S-10°S印度洋海域和索马里海域海温变化存在反相位特征,阿拉伯海和孟加拉湾海温变化也具有类似反相位特征西南地区夏旱和夏涝时,孟加拉湾北部、中南半岛在850hPa风场距平不同。4.分析了2009年/2010年西南地区水汽输送异常特征,探讨了其成因。2009年9月至2010年4月,孟加拉湾地区纬向和经向水汽输送通量减小,使西南地区从孟加拉湾地区获得的暖湿水汽减少；西太平洋副热带高压偏西偏强、西风带经向环流减弱导致西南地区的冷暖交汇作用减弱,不利于降水形成；2009年-2010年冬季,孟加拉湾地区、南海低空流场流向发生偏转,导致上述地区输送至我国西南地区水汽减弱或者无法输送至我国西南地区；2010年3、4月份,印缅槽偏弱、偏北,使孟加拉湾的低空流场流向偏向,不利于孟加拉湾和南海水汽输送至云南东部、贵州、四川盆地。5.分析了全球大气水汽中的δD空间分布、季节变化,并比较了我国西南地区大气中的δD变化与大气中温度和湿度变化的关系,初步分析了孟加拉湾和南海地区不同层面的水汽输送变化与我国西南地区大气中相应层面δD变化的关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景与选题依据、意义
• 1.2 国内外水汽输送研究进展
• 1.2.1 区域水汽输送与水汽平衡
• 1.2.2 水汽输送与降水关系
• 1.2.3 影响我国水汽输送因素研究
• 1.2.4 亚澳季风与水汽输送研究
• 1.2.5 水汽及其输送研究技术手段与方法
• 1.3 问题提出与主要研究内容
• 2 西南地区水汽分布与输送气候特征
• 2.1 西南地区地形地貌特征
• 2.2 资料说明及计算方法
• 2.3 西南地区大气含水量的气候特征
• 2.3.1 西南地区大气含水量的季节变化
• 2.3.2 西南地区大气水汽含量垂直空间分布情况
• 2.4. 西南地区水汽输送气候特征
• 2.4.1 整层水汽输送通量气候特征
• 2.4.2 西南地区整层水汽输送通量散度气候特征
• 2.4.3 西南地区及其周边地区不同层次的水汽输送特征
• 2.4.4 西南地区季风爆发以及撤退前后水汽输送变化特征
• 2.4.5 西南地区季风季节换季前后水汽输送变化特征
• 2.5 本章小结
• 3 西南地区水汽输送与降水关系
• 3.1 资料与方法
• 3.2 西南地区降水时空变化
• 3.2.1 西南地区季节降水量比较
• 3.2.2 西南地区不同季节降水的空间分布
• 3.3 水汽输送时空变化与西南地区降水时空分布关系探讨
• 3.3.1 西南地区水汽时空变化与降水时空分布关系
• 3.3.2 西南地区水汽输送时空变化与降水时空分布关系
• 3.3.3 西南地区水汽垂直输送时空变化与降水时空分布关系
• 3.4 本章小结
• 4 我国西南地区夏季典型旱涝水汽输送特征比较分析
• 4.1 数据与方法
• 4.1.1 数据
• 4.1.2 方法
• 4.2 西南地区夏季水汽输送气候特征
• 4.2.1 西南地区夏季不同等压面上的平均水汽输送特征
• 4.2.2 西南地区夏季整层垂直积分水汽通量及散度
• 4.3 西南地区夏季典型旱涝水汽输送比较分析
• 4.3.1 地区夏季典型旱涝不同层面的水汽输送比较
• 4.3.2 西南地区夏季典型旱涝整层垂直积分水汽输送通量及其散度比较
• 4.4 西南地区夏季典型旱涝水汽输送分异成因探讨
• 4.4.1 4-6月份青藏高原感热通量变化
• 4.4.2 印度洋海温变化
• 4.4.3 低空流场
• 4.5 结论
• 5 我国西南地区2009/2010年特大旱灾水汽输送变化分析
• 5.1 资料与方法
• 5.2 2009年9月至2010年4月干旱程度
• 5.3 2009年9月-2010年4月西南地区水汽输送特征
• 5.3.1 2009年秋季西南地区水汽输送特征
• 5.3.2 2009年-2010年冬季西南地区水汽输送特征
• 5.3.3 2010年3月-4月西南地区水汽输送特征
• 5.4 2009年秋季至2010年4月大气环流特征分析
• 5.4.1 2009年秋季西风带环流和西太平洋副热带高压特征分析
• 5.4.1.1 西风带环流特征
• 5.4.1.2 西太平洋副热带高压
• 5.4.2 2009年-2010年冬季850hPa低空流场分析
• 5.4.3 2010年3、4月份印缅槽分析
• 5.5 结论与总结
• 6 我国西南地区水汽输送与水汽中稳定同位素关系
• 6.1 TES简介与数据
• 6.1.1 TES简介
• 6.1.2 数据
• 6.2 全球大气水汽中δD分布特征
• 6.2.1 全球大气水汽中δD季节分布特征
• 6.2.1.1 平均δD分布
• 6.2.1.2 δD季节分布
• 6.2.2 全球大气水汽中δD季节差
• 6.2.3 大气水汽中δD沿经线分布
• 6.2.4 大气水汽中δD沿纬线分布
• 6.3 我国西南地区水汽输送与水汽中稳定同位素的关系
• 6.3.1 我国西南地区大气水汽中δD的逐月变化
• 6.3.2 我国西南地区大气水汽中δD与温度关系
• 6.3.3 我国西南地区大气水汽中δD与比湿的关系
• 6.3.4 我国西南地区大气水汽中δD与水汽输送的关系
• 6.4 小结
• 7 总结与研究展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 本文特色
• 7.3 研究展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢