西北地区东部夏季近地层风场与水汽场协同差异特征及其可能成因

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中国西北地区东部包括部分青藏高原、黄土高原、河西走廊及内蒙西部,位于青藏高原东北侧,地处亚洲季风影响区边缘,是典型的气候敏感区和生态脆弱区。本研究利用再分析资料和台站观测资料,对该地区夏季近地层主导风向频率进行分析;采用箱法计算西北地区东部各边界水汽通量,并对比分析西北地区东部边界水汽通量与中纬度西风、东亚季风与高原季风强弱年之间的差异。结果表明:  (1)宁夏全区夏季南风偏角频率和夏季降水量的年际变化有较为显著的正相关。选取南风偏角出现频率较高且波动较明显的位于宁夏中部干旱带的2个代表站,进一步分析气象日内近地层气旋性风场配置与雨日及其与降水量的相关关系。雨日与气旋性风场配置满足较好的同时性对应关系,气旋性风场配置的年际变化对降水量具有较好的指示意义,即站点降水与近地层风场配置年际变化具有一定的相关性。  (2)通过计算西北地区平均的空中水汽通量,分析西北地区水汽来源。发现西北地区东部夏季水汽输送受中纬度西风和东南季风共同影响,水汽主要来源于中纬度西风,同时南部也有少量季风携带的水汽。  (3)定量比较了西北地区东部4个边界夏季的年平均净水汽通量,结果表明西北地区东部东边界为水汽净输出,西、北边界为水汽净输入,由西向东水汽输送主要通道在中层(600hPa),东西边界水汽通量较强,南北边界水汽通量相对较弱。  (4)通过大尺度环流背景下的风与水汽场分析,进一步揭示风与水汽场之间的协同差异关系。即在三种大尺度环流背景下西北地区东部水汽场受多种因素影响,中纬度西风、东亚季风与高原季风强/弱年各边界水汽通量,净水汽收支也存在一定差异,初步得出低层风场变化可能是导致西北地区东部水汽分布差异的主要原因。
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