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Journal of Hydrology: 新疆水汽再循环结构演变及可能机理

已有 363 次阅读 2020-5-20 16:14 |个人分类:大气水分|系统分类:论文交流| 水汽再循环, 新疆, 水汽输送, 降水, 干旱区

Journal of Hydrology: 新疆水汽再循环结构演变及可能机理

全球气候变化引起广泛关注,干旱区对气候变化异常敏感,是全球变化的脆弱区。新疆地处亚洲中部干旱区,地形复杂,生态环境极其脆弱,抵御气候异常的能力较低,是全球气候变化的敏感区和强烈影响区。开展新疆水汽输送研究,系统研究水汽来源、输送路径和辐合对降水的影响,对提高区域降水变化的成因理解和预报预测水平具有重要的科学意义和应用价值。

大气水分循环过程是水循环过程的一个重要分支。大气降水一般有两个来源:局部蒸发的水汽(即水汽再循环)和外部水汽输送(平流水汽)。大气水汽再循环是水循环的关键组成部分,它连接着陆地表面和大气,平衡着地球系统的水和能量循环。因此,正确理解和准确估算大气水循环过程对于预测区域水文气候和水资源的变化以及更好地适应变化具有至关重要的意义。

本研究基于大气水循环理论框架,利用Brubaker Schär水汽再循环模型,(1)研究了新疆区域水汽再循环率变化规律,发现近30年新疆水汽再循环强度不断增强,区域水循环加快;(2)分析了气候要素的变异性对区域水汽再循环率变化的影响,认为水汽再循环率主要受降水量、水汽条件等水分变量的主导影响,辐射和大气动力项也有一定的影响;(3)在上述基础上,提出了一个气候变化及其大气水循环变化的概念框架,新疆地区经历了加速变暖和降水增加的过程,水汽含量增加,地表风速“恢复”。所有这些变化都促进了潜在蒸发量的增加,而增加的降水增强了地表实际蒸发量。大气的增温增湿 增强了新疆地区的大气水汽循环,增加了水汽再循环过程。(4)讨论了绿洲灌溉通过山谷风循环过程影响水汽循环过程。

研究表明水汽再循环形成降水在新疆降水总量中所占比重不足 10%,而 90% 以上的降水是由区外水汽输送引起的。因此,研究水分来源、运输路径以及与之相关的大气环流过程是至关重要的。由于新疆大气水循环加剧,增温增湿迅速,其影响可能改变邻近地区的降水、融雪和冰川状况。这些变化应会进一步影响中亚的水文变化和水资源的可用性,在未来需要深入研究。

Yao, J., Chen, Y., Zhao, Y., Guan, X., Mao, W., & Yang, L. (2020). Climatic and associated atmospheric water cycle changes over the Xinjiang, China. Journal of Hydrology, 124823.


JH-2020-新疆水汽再循环过程.pdf




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