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《南京信息工程大学》 2012年
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拉格朗日气块追踪分析法在水汽输送研究中的应用

任伟  
【摘要】:本文利用NCEP再分析资料,引入基于拉格朗日方法的气流轨迹模式(HYSPLITv4.9),结合我们首次提出的用于海量轨迹分析的气块追踪分析方法,初步探讨了天气和气候尺度的水汽输送状况。通过对研究区域内气块三维运动轨迹的模拟,分析了降水的水汽来源,并在此基础上定量计算了各水汽源地对降水的贡献,文中拉格朗日气块追踪分析法具体应用于如下三个方面: 其一,对98年夏季长江流域强降水水汽输送状况的诊断,得出以下结论: 98年长江流域夏季强降水的水汽源地主要有5个,它们分别是印度洋、孟湾—南海、太平洋、欧亚大陆和局地。进一步计算各源地的水汽输送贡献发现,本次降水的第一和第三阶段,长江流域的水汽主要来自印度洋、孟湾—南海、欧亚大陆和局地四个区域的输送,其中源自印度洋、孟湾—南海的水汽占阶段总水汽输送的65%左右,来自欧亚大陆和局地的水汽分别占阶段总水汽输送的15%。降水的第二和第四阶段,长江流域的水汽主要来自印度洋、孟湾—南海和太平洋三个区域的输送,其中印度洋、孟湾—南海对降水的水汽贡献仍为65%,太平洋的水汽输送较前面有明显的增强,其对降水的水汽贡献增加为25%。 其二,分析了夏季江淮流域水汽输送的气候特征,得到如下结论: 气候平均态下,江淮流域夏季降水的水汽主要来自印度洋、孟湾—南海、太平洋、欧亚大陆和局地五个区域。它们对降水的水汽输送贡献分别为29%、19%、28%、18%和5%。进一步对比逐侯水汽输送情况发现,整个夏季江淮流域的水汽输送经历了三次变化:(1)6月1侯到3侯,江淮流域60%以上的水汽来自北半球中高纬度偏西气流的输送;(2)6月5侯前后到7月5侯,低纬热带地区的水汽输送逐渐成为江淮流域的主要水汽来源,其对江淮流域的水汽输送贡献一度维持在80%左右;(3)7月5侯之后,低纬热带地区对江淮流域的水汽输送贡献逐渐减少至48%,北半球中高纬度的水汽输送贡献则是逐渐增加至52%。 其三,对江淮梅雨及梅雨异常年水汽输送状况的诊断,得出如下结论: 气候意义上,江淮梅雨的水汽主要来自印度洋、孟湾—南海、太平洋和欧亚大陆四个区域,它们对江淮梅雨的水汽输送贡献分别为35%、19%、22%和19%。其中印度洋、孟湾—南海和太平洋上的输送气流主要来自850hPa以下的对流层低层,而欧亚大陆的输送气流主要来自600hPa左右的对流层中层。进-步对比梅雨异常年水汽输送的差异,发现来自孟湾—南海、太平洋和印度洋的水汽输送对江淮梅雨的异常有重要影响,梅雨偏多年来自孟湾—南海的水汽输送较多,其对江淮梅雨的水汽输送贡献为24%,比梅雨偏少年增加了13%左右,梅雨偏少年则是来自太平洋和印度洋的水汽输送较多,其对江淮梅雨的水汽输送贡献分别达到了40%和30%,比梅雨偏多年增加了5%和10%左右。
【学位授予单位】:南京信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P426

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