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期刊信息/Journal information
高原气象
高原气象

吕世华

双月刊

1000-0534

gybjb@lzb.ac.cn gyqx@lzb.ac.cn

0931-4967002

730000

甘肃省兰州市东岗西路322号

高原气象/Journal Plateau MeteorologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是全国性大气科学学术期刊之一， 努力反映高原气象学及其相关学科领域具有创造性和高水平的新成果， 新观点、 新动向。推动高原气象学及相关学科的发展， 促进国内外学术交流， 传播高原气象学和全球气候变化相关的科学知识， 为国民经济发展和西部大开发战略服务。重点报导青藏高原以其强烈的隆升， 独特的自然环境、 丰富的自然资源和对周边地区气候与环境的深刻影响， 及邻近地区的天气气候及大气物理、 化学等的观测事实， 大气环流理论， 预报预测方法， 高原大地形的动力和热力影响等， 也报导相关学科的研究成果， 本刊设学术论文、 短论、 研究简报、 学术讨论、 经验交流和综合评述等栏目。
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    若尔盖高寒湿地夏季近地面水平热平流对地表能量闭合度的影响研究

    陆宣承文军杨越田辉...
    122-131页
    查看更多>>摘要：近地面能量不闭合问题一直以来都是陆面过程研究的一个重要的科学问题,且在非均匀湿地下垫面的近地面尤为突出.利用中国科学院若尔盖高原湿地生态系统研究站花湖观测场的地面风场和温度场数据,计算了由湿地下垫面热力非均匀性引起的水平热平流,并分析了考虑水平热平流后地表能量平衡的变化.结果表明:2017年夏季若尔盖湿地近地面水平热平流的白天均值为22.9 W·m-2,最大值可达58.7W·m-2.将水平热平流和热储存项引入地表能量平衡方程后,夏季能量闭合度由41.8％提升至67.9％,其中水平热平流的贡献为5.8％,土壤热储存的贡献为20.1％,空气与植物光合作用热储存的贡献为1.0％.若尔盖湿地近地面水平热平流日变化量级与感热通量相当,日变化最大值约为湿地土壤热储存的1/3,对湿地地表能量平衡的影响不容忽视.

    高寒湿地涡动相关水平热平流地表能量平衡非均匀下垫面

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    黄河源高寒草原下垫面土壤冻融过程中陆-气间的水热交换特征分析

    武月月文军王作亮贾东于...
    132-142页
    查看更多>>摘要：高寒草原水热交换的季节性特征显著,土壤冻融过程对地-气水热交换有着重要的影响.本文利用黄河源区汤岔玛小流域2014年5月至2015年5月陆面过程观测数据,将土壤冻融过程划分为完全融化(TT)和完全冻结(FF)两种状态与融冻(T-F)和冻融(F-T)两个过程,并分析了期间高寒草原下垫面净辐射、感热通量、潜热通量和地表热通量不同状态和过程中的变化,以此探究土壤冻融过程中地气间的水热交换特征.研究表明:(1)净辐射通量在完全融化阶段的平均值要普遍大于其他三个阶段,最大值达到了 203.7 W·m-2,冻融阶段冻土融化,土壤含水量逐渐增加,净辐射比完全冻结阶段明显增大,完全融化阶段净辐射日变化值最大,达到了 717.6 W·m-2,完全冻结阶段最小,冻融阶段次之.(2)感热通量与潜热通量在完全融化和完全冻结阶段的配置不同.完全融化时,由于降水和土壤含水量等原因,净辐射主要转换为潜热通量,潜热通量日变化最大值为193.7 W·m-2,而感热通量只有80.0 W·m-2左右.融冻阶段、冻融阶段与完全冻结时感热与潜热的日平均相差不大,潜热在三个阶段平均值为21.9 W·m-2,感热为20.3 W·m-2;而感热日变化在三个阶段均大于潜热,土壤发生冻融循环,地气温差较小,含水量产生变化,净辐射在这期间主要转换为感热.(3)土壤热通量在完全融化(冻结)状态下为正(负),表明地表从大气吸收(释放)热量,其日变化幅度大(小).以上结果说明,土壤冻融状态与过程对近地面陆-气间水热交换过程表现出不同的特征.

    高寒草原冻融过程水热交换能量通量

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    扎陵湖和鄂陵湖夏季典型地表水热交换特征的数值模拟

    杨显玉吕雅琼文军马耀明...
    143-152页
    查看更多>>摘要：选用由美国国家环境预报中心NCEP和美国国家大气研究中心NCAR联合开发的新一代中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)模式,采用两重网格单向反馈嵌套的方法对扎陵湖和鄂陵湖区域的大气边界层特征进行数值模拟,并把湖泊水体下垫面替换为草地下垫面以设计另一组去除湖泊的敏感性试验与有湖的模拟结果进行对比.结果发现,WRF模式能较好地模拟出2 m高度温度、感热和潜热的日变化特征.扎陵湖和鄂陵湖在白天(夜晚)具有很好的降温(保温)作用,表现出明显的冷(暖)湖效应,进而在湖-陆间产生温度差.这样的温度差异会影响局地风场,白天在扎陵湖和鄂陵湖的中心区域分别有强度为1.0m·s-1和0.5 m·s-1的下沉气流.而周围地区的上空出现了强度达到2.5m·s-1的上升气流.扎陵湖和鄂陵湖对感热和潜热的影响均有显著的日变化,扎陵湖和鄂陵湖使得白天湖面感热和潜热值低于周围陆地,而夜晚两湖对感热和潜热的影响与白天相反.对大气边界层高度而言,白天由于扎陵湖和鄂陵湖有效降低了湖区上空的大气边界层高度,而夜晚扎陵湖和鄂陵湖对大气边界层高度的影响不明显.

    扎陵湖和鄂陵湖湖泊效应湖陆风数值模拟

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    雅鲁藏布大峡谷地区近地面-大气间水热交换特征分析

    张强文军武月月陈亚玲...
    153-166页
    查看更多>>摘要：利用欧洲中期天气预报中心第五代再分析数据产品,归类分析了藏东南雅鲁藏布大峡谷地区水汽输送类别.选取大峡谷地区排龙站、墨脱站两个站点2019年涡动相关系统观测数据,分析不同水汽条件下雅鲁藏布大峡谷地区不同位置近地面水热交换通量的日变化特征.结果表明:高原季风期对应大峡谷地区水汽强输送期和温湿期,高原非季风期则相反.墨脱站、排龙站在高原季风期/非季风期典型晴天/阴天近地面潜热通量日变化对大气水汽条件较为敏感且响应一致,近地面潜热通量在强水汽条件下的日变化均强于弱水汽条件下,墨脱站特征最为显著,在高原季风期典型晴天强水汽条件下潜热通量日均值为84.05 W·m-2是弱水汽条件下的1.13倍,日变幅达345.37 W·m-2.两个站点在高原季风期/非季风期近地面感热通量对大气水汽条件响应不同.高原季风期典型晴天下,两个站点在弱水汽条件下的近地面感热通量日变化均强于强水汽条件下,海拔较高的排龙站在弱水汽条件下感热通量日均值(32.71 W·m-2)和日较差(191.10 W·m-2)是强水汽条件下的1.66倍和1.26倍.云覆盖和水汽对太阳短波辐射的削弱作用大于其自身的温室效应,墨脱站和排龙站在高原季风期/非季风期典型阴天弱水汽条件下的近地面感热通量日变化均强于强水汽条件下,排龙站在高原季风期/非季风期典型阴弱水气条件下近地面感热通量日均值为35.12 W·m-2和14.32 W·m-2分别是强水汽条件下的2.59倍和1.27倍.大峡谷地区存在水汽输送通道,大气水汽的辐射强迫对陆-气间水热交换过程存在显著影响,但近地面能量分配受地表水热属性的制约.

    雅鲁藏布大峡谷水热交换水汽输送大气水汽总量

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    江河源区水汽输送与收支的时空演变特征分析

    陈亚玲文军刘蓉蒋雨芹...
    167-176页
    查看更多>>摘要：江河源区位于青藏高原腹地,是东亚气候变化的敏感区之一,研究水汽的分布、输送及收支对于理解区域降水特征具有重要意义.本研究基于1980-2019年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA5再分析资料,结合1981-2010年国家气象科学数据中心9个探空站资料,分析了江河源及其毗邻地区水汽分布、输送及各边界水汽收支的时空演变特征.结果表明:江河源及其毗邻地区水汽含量的空间分布差异较大,呈现出东南高、西北低的特征.不同季节水汽含量分布及量值也不同,表现为夏季最大,秋、春季次之,冬季最少.源区及雅鲁藏布江流域水汽含量的年循环呈单峰变化,主要集中在6-8月,最大值出现在7月(41.6mm),年际变化呈增加趋势,增速为0.4 mm·(10a)-1.江河源区水汽通量主要来自阿拉伯海和孟加拉湾,其次是中纬度西风以及西北气流的输送,三种气流在雅鲁藏布大峡谷形成明显的水汽辐合,不同季节水汽输送强度存在一定差异.在水汽的输入边界中,西边界输入量最大(815.3×106kg·s-1),南边界(724.9×106kg·s-1)次之,且两个边界季节变化显著;北边界(317.9×106kg·s-1)输入较少,而东边界是水汽通量的输出边界,最大水汽输出在9月(140.5×106kg·s-1).江河源区净水汽输入量大于输出量,水汽通量呈盈余状态,这将进一步影响江河源区降水及区域水循环的变化.

    江河源区雅鲁藏布大峡谷水汽含量水汽输送与收支

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    藏东南峡谷地区不同下垫面地表通量变化特征及其与降水的关系

    王灵芝李茂善吕钊伏薇...
    177-189页
    查看更多>>摘要：利用藏东南峡谷地区排龙站、丹卡站、卡布站、墨脱站四个站点2018年11月至2019年10月的涡动协方差仪观测资料,分析藏东南峡谷地区不同位置入口、中段和末端地表通量变化的特征及其与局地降水的关系.研究表明:地表通量月平均日变化特征为夜间潜热通量大于感热通量,日间呈单峰变化特征.排龙站和丹卡站感热11月至次年4月较强,5月至次年10月较弱,卡布站感热月平均日变化呈波动状,墨脱站感热与潜热月变化特征相同,各站潜热呈先增加后减小趋势.土壤热通量季节变化特征明显,春夏季土壤热通量为正,秋冬季为负,且排龙站土壤热通量季节日变化变化最强,卡布站变化最弱.净辐射季节日变化强度夏季＞春季＞秋季＞冬季,向下和向上长波辐射卡布站最大,丹卡站最小,向下和向上长波辐射夏季最大,长波辐射日峰值出现时间较短波辐射晚.丹卡站,排龙站,墨脱站,卡布站各站的能量闭合率分别为70.86％,68.91％,69.29％,67.23％,且夏季闭合程度高,冬季闭合程度低.各站降水增多时,潜热和土壤热通量增大,感热减小.感热和土壤热通量变化对降水变化的响应较同步,潜热变化对降水的变化有明显的滞后性.

    藏东南峡谷地区热通量土壤热通量能量闭合率降水

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    西风南支与高原季风环流场下青藏高原大气边界层结构研究

    伏薇李茂善阴蜀城吕钊...
    190-203页
    查看更多>>摘要：利用第二次青藏高原(下称高原)综合科考"地-气相互作用与气候效应"立体综合加强期观测试验2019年5月、7月和10月珠峰、林芝、那曲和狮泉河站点的探空资料及ERA5再分析资料.探讨在西风南支与高原季风不同风场控制下高原大气边界层结构特征及其与感热潜热通量的关系.结果表明:西风南支风场下各站点大气边界层高度较高原夏季风风场下的大气边界层高度更高.西风南支风场下珠峰、林芝、那曲和狮泉河最高对流边界层顶分别为3250,2250,2760和3500 m.高原夏季风风场下珠峰、林芝、那曲和狮泉河最高对流边界层顶分别为2000,2100,1650和2000m.各站点的近地层比湿特征为:7月＞5月＞10月.林芝地区近地层比湿比其他3个站点的比湿大,林芝近地层比湿最大达到了12.88 g·kg-1.5月和10月,珠峰和林芝分别在1200m和1500m以上风向以偏西风为主.林芝7月1200m以上风向以偏南风为主.狮泉河5月和10月风向以偏西西南风为主,7月风向以偏西西北风为主.珠峰、林芝和狮泉河5月和10月高空的风速较7月高空风速强的多.西风南支风场下各站点以感热通量为主,高原夏季风风场下各站点以潜热通量为主.

    青藏高原西风南支高原季风大气边界层感热潜热

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    青藏高原东部拉萨河下游地区大气湍流交换特征研究

    杨斌袁祺谭昌海张功...
    204-215页
    查看更多>>摘要：地气之间物质和能量随湍流运动进行输送,涡度相关技术是研究地气交换过程和评估大气资源的重要手段,它对湍流特征和精确的通量观测研究具有重要的作用.本研究利用拉萨蔡公堂通量站的闭路涡度相关系统,观测了 2020年8-11月青藏高原东部拉萨河下游地区典型高寒草甸下垫面的通量特征,并分析了该区域生长季和非生长季不同大气稳定条件下湍流谱特征和相似性规律.结果表明:(1)生长季时期(8-9月),净生态系统C02交换(NEE)日均值为-2.3 gC·m-2·d-1,蒸散(ET)日均值为1.8 mm·d-1,非生长季时期(10-11月),NEE日均值为1.1gC·m-2·d-1,ET日均值为0.3mm·d-1;(2)三维(u,v和w)方向的湍流风速和温度的归一化谱具有明显的惯性副区,谱密度曲线斜率符合-2/3规律,垂直方向(w)湍流风速分别和温度、CO2和H2O等气体浓度的归一化协谱曲线斜率较高于-4/3;(3)生长季和非生长季时期大气稳定度的日变化相似,主要随动量通量的增加而降低,但各方向风速的归一化标准差(σ/u*)拟合结果不同,生长季时期,σu/u*、σv/u*和σw/u*分别为2.84、2.73和1.07,非生长季时期三者增加,分别为3.23、3.19和1.22,其非生长季时期水平方向风速归一化标准差增加较明显.利用闭路涡度相关系统可以较好地观测本研究区通量特征,并且分别考虑生长季和非生长季时期湍流风速的相似性规律参数化方案有助于更精确地观测大气资源.

    青藏高原碳水通量湍流谱归一化标准差相似性规律大气稳定度

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    四川盆地西部一次典型连续夜雨的数值模拟

    陈得圆王磊李谢辉裴坤宁...
    216-225页
    查看更多>>摘要：利用中尺度模式WRF研究了2017年7月15-17日发生在四川盆地西部的一次典型连续性夜雨过程的形成机制,重点讨论了"山谷风"局地环流对此次夜雨过程的作用.研究表明:(1)此次降水天气过程主要发生在500 hPa"北高南低"的环流形势背景下,这种背景有利于北方冷空气向南输送;850 hPa上台风东侧的偏南气流和副热带高压西侧偏南气流叠加形成输送带,有利于低纬大量水汽和热量向四川盆地输送.(2)WRF模式模拟出的"山谷风"是此次夜雨过程的重要动力机制:白天青藏高原东坡受"谷风"控制,夜晚青藏高原东坡受"山风"控制,从而产生了此次夜雨现象.(3)三种螺旋度都能够较好地解释夜间降水形成和"山谷风"之间的关系.

    夜雨"山谷风"数值模拟四川盆地西部

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    峨眉山地区近地层微气象特征研究

    常娜李茂善王灵芝龚铭...
    226-240页
    查看更多>>摘要：基于2019年12月至2020年11月峨眉山站梯度塔资料、辐射观测资料和地表通量资料,采用涡动相关法对峨眉山地区近地层的地表通量和蒸散发量的变化进行分析,并估算了零平面位移、空气动力粗糙度、空气热力粗糙度、动量通量输送系数和感热通量输送系数等重要的空气动力学和热力学参数.研究表明:近地面风速呈现高层高、低层低的特征,且高层日变化较低层明显;垂直风廓线在冠层内与冠层上存在明显不同的相关关系及拐点现象,拐点以下风速随高度的增速明显比拐点以上的小;零平面位移d年平均值为10.45 m;空气动力学粗糙度Z0m和空气热力学粗糙度Z0h年均值分别为1.65 m和9.95 m;动量通量输送系数CD和感热通量输送系数CH的年平均值分别为1.58×10-2和3.79×10-3;近地层降水发生次数和降水量多寡有明显的季节变化,7月降水日和降水量都较多,近地层降水日变化明显,表现出川西盆地典型的夜雨特征;感热通量和潜热通量白天的主导地位随季节变化,夏季潜热通量占主导地位,冬季感热输送占主导地位;各天的蒸散发主要发生在08:00(北京时,下同)—17:00,在11:00-14:00达到最大值,且季节差异明显.

    峨眉山地区近地层辐射收支感热和潜热通量

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