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本文利用1989~2009年每日四个观测时次的ECMWF数据,采用Wei提出的诊断模式,计算了青藏高原及其邻近区域上空穿越对流层顶水汽通量,结合对流层顶温压场以及UTLS大气湿度分析了该区域穿越对流层顶水汽输送的时空演变特征,并利用奇异值分解法初步探讨了对流层顶温度对水汽输送的影响。结果表明:
青藏高原及其邻近区域上空穿越对流层项水汽输送在经向上满足Brewer-Dobson环流输送形式,即低纬地区上升,中高纬度下沉;对流层顶断裂区为最强的对流层向平流层输送与平流层向对流层输送中心,且随季节变化南北移动,夏季到达最北端,位于50°N附近。夏季,青藏高原-西太平洋区域为对流层向平流层水汽输送的一个关键区,整个青藏高原及其邻近上空主要为对流层向平流层输送。不同输送作用对总通量的贡献是不一致的,水平输送作用最强,垂直输送作用次之,对流层顶气压随时间变化引起的输送最弱。青藏高原主体范围全年主要为对流层向平流层输送,冬季最强,即青藏高原为平流层的一个水汽源。
从时间变率上看,青藏高原及其以西的范围穿越对流层顶水汽输送存在4个月的周期变化,高原以东范围平流层向对流层输送则只体现为两个振荡周期;近21年来青藏高原经度范围对流层向平流层的水汽输送是逐年增强,高原以东平流层向对流层输送增强趋势不显著。青藏高原主体范围,纬向平均水汽输送与净输送均呈现季节性的周期振荡,冬夏季较强,春秋季较弱;年际尺度上,穿越对流层顶水汽净输送以1992、1999、2006年为输送的三个时间转变点,1992年为最弱的对流层向平流层输送,水汽输送达到平衡,即净输送趋于零,1999、2006年为弱的平流层向对流层水汽输送。
奇异值分解表明,冬季,当青藏高原西南至印度半岛北部以及阿拉伯海一带对流层顶温度偏高(低),印度半岛西北部至喜马拉雅山脉、青藏高原东北部穿越对流层顶水汽通量弱(强);夏季,当日本海、巴尔喀什湖、中国东海、孟加拉湾以北的恒河流域、安达曼海对流层顶温度偏高(低)时,高原西北部的阿富汗至塔吉克斯坦一带穿越对流层项水汽通量强(弱),高原其余区域水汽通量弱(强)。