【摘 要】
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喜马拉雅山脉作为青藏高原的天然屏障,阻挡了大部分的水汽进入高原,而山峰间存在着许多南北向的河谷,这些河谷对南亚的水汽向高海拔地区和高原内陆输送起着重要的通道作用。由于缺乏地面观测资料的支持,不仅河谷的降水特征不明确,卫星降水产品也难以在有效验证的基础上应用于该区域的水文气象过程研究。本论文在地形极其复杂的喜马拉雅山区建立了降水观测断面,通过收集的降水资料,并综合利用高分辨率WRF模拟、卫星遥感降水
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喜马拉雅山脉作为青藏高原的天然屏障,阻挡了大部分的水汽进入高原,而山峰间存在着许多南北向的河谷,这些河谷对南亚的水汽向高海拔地区和高原内陆输送起着重要的通道作用。由于缺乏地面观测资料的支持,不仅河谷的降水特征不明确,卫星降水产品也难以在有效验证的基础上应用于该区域的水文气象过程研究。本论文在地形极其复杂的喜马拉雅山区建立了降水观测断面,通过收集的降水资料,并综合利用高分辨率WRF模拟、卫星遥感降水产品和再分析资料,开展了山区河谷降水观测和特征分析、以及地面降水观测不确定性的研究,取得的主要成果如下:1.在喜马拉雅中部南坡高海拔的亚东河谷建立了包括15个降水站的观测网,获取了自2016年以来的高时间分辨率实测资料。揭示了该地区两个独特的降水特征:（1）亚东河谷3-5月的降水量占年降水总量的25-40%,明显高于南亚和青藏高原典型季风区的季风爆发前降水比例（～20%）。（2）河谷季风期降水日变化随着海拔的上升,从低海拔的夜间峰值逐步过渡到高海拔的下午和夜间两个降水峰值。这不同于南亚和青藏高原以夜雨为主的特点。2.结合观测数据和高分辨率数值模拟（1.5 km水平格距）,发现:（1）模拟的格点降水能表达复杂地形降水量的空间变率,这为量化格点降水产品评估的不确定性提供了新方法。（2）相对于降水量剧烈的空间变化,降水日变化和季节变化的空间变异相对较小。此外,论文还揭示了降水的空间变率与地形和时间尺度的关系。3.揭示了季风期降水双峰日变化存在的区域和过程。季风期的降水双峰日变化在喜马拉雅中部河谷普遍存在。在季风期间,河谷中的水汽接近饱和,受夜间下山风影响,在河谷上空辐合产生降水,造成了夜间降水高峰;而高海拔的下午降水峰值则与低海拔强烈的谷风对应,低海拔白天较强的谷风将水汽向北输送,促进了高海拔地区午后降水的产生。4.揭示了季风爆发前可观降水存在的范围和发生的原因。季风爆发前可观的降水普遍存在于喜马拉雅中东部高海拔至藏东南地区。在季风爆发前,从孟加拉湾到喜马拉雅中东部南麓存在低层的西南气流,在季风爆发前强烈的谷风作用下,暖湿气流被输送至高海拔地区,凝结产生大量降水。
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