A comparative study of the land-atmosphere energy and water exchanges over the Tibetan Plateau and the Yangtze River Region

正确认识不同区域能量和水分循环特征是研究局地地气相互作用及准确预测区域天气,气候变化的关键.为了研究属于干旱/半干旱气候的青藏高原(TP)和湿润/半湿润气候的长江流域(YRR)之间地表能量和水分交换的异同,本文对比分析了两个区域8个不同地表类型(包括高山荒漠,高山草地,(平原)城市和(平原)草地等)观测站点的地表辐射和能量通量数据.结果显示:(1)TP由于高原大气层稀薄且空气洁净,年平均入射短波辐射为251.3W m^(-2),是YRR的1.7倍.加之高原地表反照率高导致反射辐射(59.6 W m^(-2))是YRR的2.87倍.入射及出射的长波辐射为231.5和338.0 W m^(-2),分别为YRR的0.64和0.83.而两个区域的净辐射差异不大;(2)草地站更多的潜热释放使得地表总加热效率高于城市和高山荒漠,TP和YRR的草地站的年平均潜热分别为35.0和38.8 W m^(-2),而植被稀疏且土壤干燥的高山荒漠地区感热最大,年平均感热为42.1 W m^(-2);其次是城市下垫面,其年平均感热为37.7 W m^(-2).研究结果揭示了不同气候背景下典型下垫面地气相互作用特征,为地气相互作用过程深入分析奠定了基础.

长江流域水汽收支与高原水汽输送分量“转换”特征

文中采用“箱体”模型边界的整层水汽输送特征描述长江流域梅雨带水汽收支总体效应 ,发现长江流域夏季降水与“箱体”模型整层水汽输送收支总量呈显著相关 ;青藏高原动力、热力强迫构成周边水汽输送特殊流型结构 ,大地形动力强迫导致高原周边水汽输送在高原南侧与东侧存在经向或纬向不同分量的水汽流型 ,且它们分别对长江流域梅雨带“箱体”模型水汽收支具有重要的影响。研究还发现高原南侧经向水汽输送与高原东侧纬向水汽输送分量之间呈显著相关特征 ,此研究揭示了长江流域洪涝过程上游高原周边关键区水汽输送不同分量间的“转换”特征 ,且此类水汽输送流型对夏季长江全流域各区域降水具有不同程度影响。上述高原周边水汽输送经向 纬向分量间的相互“转换”效应 ,是认识长江流域异常洪涝过程形成的关键环节之一。高原周边水汽输送分量相关结构及区域边界水汽收支问题将为长江流域洪涝预报提供科学依据。