祁连山水汽、云液态水变化特征分析

利用2020年6-9月祁连山南坡和北坡微波辐射计、地面自动气象站、毫米波云雷达以及ERA5再分析资料,分析祁连山区南、北坡降水天气中水汽、云液态水含量的变化特征,探讨南、北坡降水前的水汽、云液态水含量的特征差异.结果表明,微波辐射计在祁连山反演得到的水汽含量和云液态水含量可以比较准确地反映降水过程的变化特征.祁连山水汽、云液态水含量均存在两个拐点,其南坡和北坡的两个拐点基本相同,分别为降水前4 h和降水前1 h,前者拐点水汽、云液态水含量小时斜率较大,后者在拐点后会出现跃增现象;南坡的水汽、云液态水含量值分别大于15.0、0.3 mm,小时斜率分别大于0.81、0.025,北坡的水汽、云液态水含量值分别大于10.0、0.2 mm,小时斜率分别大于0.26、0.055.这些现象可预测云系正处于降水的产生阶段以及人工增雨作业条件期间.南坡的水汽含量大于北坡,降水前云液态水含量的跃增幅度小于北坡,水汽、云液态水含量的阈值分别比北坡大5.0、0.1 mm.南坡的降水出现时刻比北坡提前约50 min,且降水持续时间比北坡短,降水总量比北坡少,初步推测是由于地形云在南坡形成,在地形、山区风场及天气系统等条件作用下,翻越山脊到达北坡所致.

祁连山区再分析降水数据的适用性分析

利用2019-2020年祁连山区241个观测站的小时降水量数据,对MERRA2降水量数据在祁连山区的适用性进行评估.结果表明,研究区MERRA2降水量数据与观测降水量数据的平均偏差为-1.50~0.62 mm,依据MERRA2数据分析的降水量变化基本反映了祁连山区降水量的分布和变化特征.研究区内北坡地区MERRA2降水量的日均值为9.2 mm,平均偏差-0.65 mm,均方根误差0.50 mm;山脊地区MERRA2降水量的日均值为13.8 mm,平均偏差-0.80 mm,均方根误差0.63 mm;南坡地区MERRA2降水量的日均值为10.6 mm,平均偏差-0.61 mm,均方根误差0.37 mm.MERRA2降水量数据在整个祁连山区的平均偏差为-0.69 mm,相对观测值表现出低估,随着观测站点海拔的升高,MERRA2降水量数据的模拟和同化精度也随之下降.