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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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    青藏高原中部土壤有机质含量对不同深度土壤温湿度的影响研究

    符晴阳坤郑东海陈莹莹...
    1097-1108页
    查看更多>>摘要：青藏高原中东部地区土壤有机质含量较高,会改变土壤水热性质,从而影响土壤水热传输,但青藏高原土壤有机质含量如何影响温湿度廓线及其空间异质性仍缺乏系统性研究.本文利用那曲相似气候条件下的32个站点的土壤温湿度和有机碳含量观测资料,系统分析了不同土壤有机质含量对暖季不同深度(5,10,20和40 cm)土壤温湿度廓线特征及其空间差异的影响.研究发现,土壤有机质含量是影响5 cm、10 cm土壤水分和5 cm土壤温度空间分布的关键因子.土壤有机质含量显著影响从地表到20 cm深度的土壤水分的廓线特征及变化:有机质含量越高,持水能力越强,导致从地表到20 cm深度土壤水分含量整体偏高.此外,土壤温度的廓线特征及变化也深受土壤有机质含量的影响:有机质含量越高,热惯量越低,土壤温度的日变化振幅越小,且热量向深层传输的相位滞后越明显.

    青藏高原土壤有机质土壤水分土壤温度

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    西北地区东部强降水大尺度数值模式预报空间偏差分析

    孔祥伟张君霞杨晓军符娇兰...
    1109-1123页
    查看更多>>摘要：定量检验数值模式降水预报的空间偏差,对改进模式预报性能和增强预报员主观订正模式预报产品能力均具有重要意义.利用2019-2020年5-9月ECMWF、GRAPES-GFS大尺度数值模式36 h预报时效的24 h降水量预报和加密降水观测资料,使用基于目标属性的CRA(Contiguous Rain Area)检验技术识别、分离出西北地区东部强降水目标51个,并基于影响系统的流型识别法将强降水分为低槽型、西南气流型和两高切变型,定量分析了两种模式对不同类型强降水预报的空间偏差(位移、强度和形态偏差)特征.结果表明:(1)ECMWF和GRAPES-GFS强降水预报的形态偏差占比最大,其次是位移偏差,强度偏差最小.形态偏差主要与暖区中的中小尺度对流系统活动有关.(2)两种模式预报的强降水落区较实况均偏西偏北,对不同尺度雨区的预报偏差存在差异,对中β尺度强降水雨区的预报ECMWF优于GRAPES-GFS,对中α尺度雨区两种模式预报均偏大.对最大降水量和平均雨强的预报,ECMWF偏弱不足6％,而GRAPES-GFS偏弱超过33％.(3)ECMWF对低槽型最大降水量预报偏弱,对降水面积、平均雨强的预报随降水尺度的大小而变化;对西南气流型预报面积和平均雨强偏大,最大降水量偏弱;对两高切变型预报面积最易偏小甚至漏报,平均雨强和最大降水量预报较好.GRAPES-GFS对西南气流型和两高切变型预报的面积、平均雨强和最大降水量均明显偏小.(4)ECMWF对低槽型和西南气流型降水落区预报偏西偏北,而两高切变型仅偏北.GRAPES-GFS预报的低槽型降水落区也偏西偏北,但西南气流型预报偏西,两高切变型偏差特征不明显.

    西北地区东部CRA方法空间偏差强降水大尺度数值模式

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    中亚地区冬季极端降雪增加与北大西洋两类海温模态增强的联系

    李双双张杰陈志恒
    1124-1140页
    查看更多>>摘要：利用气候预报中心(CPC)提供的1979-2018年日降水数据,欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的全球再分析数据及美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的海温数据分析了中亚地区极端降雪的时空演变特征及其与北大西洋海温的联系,并通过地球系统模式CESM1.0.4的CAM5.1模块进行敏感性试验验证.结果表明:中亚地区冬季极端降雪空间分布极不均匀,极端降雪主要发生在哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦和北疆地区,乌兹别克斯坦、土库曼斯坦和南疆的沙漠地区极端降雪较少;四个极端降雪指数在中亚和各个气候区均表现为显著的增加趋势,其中,以天山山脉为代表的南部关键区年际变率最大.中亚南部关键区极端降雪频次增加对应沿着北大西洋急流和亚非急流的两支波列增强,其波源位于副热带北大西洋和热带北大西洋,并对应北大西洋"一致型"和"三极子型"两类海温模态.自2000年以来,增加的(副)热带海温及两类模态指数均有助于亚非急流入口西伸,并与北大西洋急流对接,加强了波源区能量沿两支急流向下游频散,并增强了两支波列,进而导致巴尔喀什湖一带的气旋异常和阿拉伯海北部的反气旋异常加强,二者增强了来自阿拉伯海的西南水汽输送以及中亚南部地区的辐合,有助于2000年以来的极端降雪增加.CESM模式结果较好地验证了北大西洋副热带和热带地区海温通过波列和涡旋异常对极端降雪的影响.

    中亚干旱区极端降雪北大西洋海温一致型三极子型

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    中西亚极端干旱特征及其与热带海温的联系

    吴志文秦正坤林朝晖
    1141-1152页
    查看更多>>摘要：干旱是影响中亚和西亚的首要自然灾害,作为"一带一路"倡议的枢纽地区,开展中西亚的干旱研究对"一带一路"倡议的顺利实施具有重要价值.本文利用自矫正帕尔默干旱指数(Self-calibrating Palm-er Drought Severity Index,scPDSI)和ERA5再分析资料,分析了中西亚干旱发生发展的主要特征.结果表明中西亚干旱发展有明显的季节特征,干旱多是从前冬开始,春季迅速加强,春末达到最强,夏季开始逐渐缓解.利用合成分析方法,本文探讨了中西亚极端干旱和湿润事件的气候系统差异,结果表明:极端干旱事件前期热带太平洋海温呈现出La Niña海温异常模态,在西南亚激发出反气旋环流,导致中西亚南部低层持续的偏北风异常,使得来自印度洋的水汽输送减少,同时在中西亚对流层中层表现为EU2型遥相关特征,导致该地区出现正的高度场异常并不断加强.高度场正异常控制下大气以下沉运动为主,加之水汽输送减少,均不利于中西亚降水的产生,从而导致了中西亚干旱的迅速发展.

    一带一路干旱干旱指数大气环流

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    气候异常年份青海湖沙柳河流域降水水汽来源对比研究

    王志刚曹生奎曹广超王有财...
    1153-1160页
    查看更多>>摘要：气候变化深刻影响水分收支与水汽循环,研究气候异常条件下水汽来源对研究区域水循环具有重要意义.2017年和2019年分别为拉尼娜和厄尔尼诺年,选取这两年典型月份的GDAS(全球资料系统)数据,利用HYSPLIT(Hybrid Single Particle Lagrangian Intergrated Trajectory)拉格朗日模式对气候异常年份下青海湖沙柳河流域的降水水汽来源进行了对比研究,以期为该流域水循环研究提供理论依据.结果表明:(1)2017年和2019年青海湖沙柳河流域降水水汽来源4月前均以西向进行水汽输送,4月后东向水汽开始逐渐输送,直到9月,东向水汽输送逐渐减弱,西向水汽输送逐渐增强.(2)沙柳河流域2017年水汽来源与2019年水汽来源相比,沙柳河流域2019年北向水汽来源比2017年较早,西向水汽输送向东向水汽输送转变较早;2017年沙柳河流域受西向水汽输送时间较长,输送路径单一.(3)2017年拉尼娜发生期加剧了沙柳河流域水汽西向输送强度,缩短了东向水汽输送时间;2019年厄尔尼诺发生期减弱了该流域水汽西向输送强度,增加了北向水汽输送路径,延长了东向水汽输送时间.

    青海湖极端气候沙柳河流域水汽来源

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    贺兰山东麓不同量级暴雨过程的环流特征和概念模型

    陈豫英苏洋张一星姚姗姗...
    1161-1174页
    查看更多>>摘要：利用2006-2021年贺兰山东麓地区23次暴雨过程,对比分析了一般暴雨(50～100 mm)、大暴雨(100～200 mm)、特大暴雨(200 mm以上)等3种不同量级暴雨过程的环流特征,建立了分级暴雨的天气学概念模型.结果表明:(1)暴雨期间中高纬为西风平直气流,暴雨区处于四股气流的交汇区:200 hPa偏西气流、500 hPa西南气流、700 hPa偏南气流、850 hPa东南气流,高低层均受高低空急流影响,量级上的差异主要来自南亚高压、西太平洋副热带高压(以下简称副高)、低空急流的位置、强度导致的低层温湿、热动力强迫、大气层结稳定度的不同.(2)中层700～500 hPa斜压性特征最明显,低层875～700 hPa次之;一般暴雨过程的斜压性最强,特大暴雨最弱.(3)影响一般暴雨过程的西风带锋面系统最活跃,随着冷锋过境,动力抬升增强,但副高和低空急流最弱最南,湿层最厚、暖云层最薄,K指数、SI、BLI等对流参数值最小,导致低层温湿、热力强迫和大气层结不稳定最弱,以锋区降水为主,暴雨量级小、对流弱.(4)影响大暴雨过程的冷暖空气势力相当,动力强迫较弱,但副高和低空急流偏北,低层温湿、热力强迫和大气层结不稳定较强,K指数、SI、BLI等对流参数值较大,锋面对流降水和锋区层云降水形成的暴雨持续时间长、范围广、量级较大、对流较强.(5)影响特大暴雨过程的南亚高压、副高、低空急流最强最北,低层高温高湿高能和强上升运动使得"上干下湿"的大气层结不稳定异常强烈,湿层最薄、暖云层最厚,CAPE、K指数、高低层垂直风切变和温差等对流参数是一般和大暴雨过程的1～3倍,低空急流北上西进与贺兰山地形结合,在东坡山区形成局地性强、时间短、量级大的强对流暴雨.

    分级暴雨斜压性环流形势热动力特征概念模型

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    四川盆地两类区域持续性暴雨的环流物理量场特征及成因分析

    王钦曾波
    1175-1189页
    查看更多>>摘要：利用四川省气象局提供的1961-2015年台站历史观测降水数据、NCEP/NCAR逐日再分析资料,对比分析了近55年四川盆地西部型和东部型区域持续性暴雨事件(RPHRs)中大尺度环流背景场、水汽来源和输送以及物理量场的差异.结果表明:(1)盆西型RPHRs过程中,整个中高纬的长波槽脊经向发展不如盆东型强,巴尔克什湖低槽位置偏西偏北,更加稳定少动,在其前端不断有短波槽分裂东移南下,与盆东型中低槽进入我国之后东移分裂形成阶梯槽的演变明显不同.(2)盆西型中南亚高压、西太平洋副热带高压、高低空急流以及低层气旋式切变均比盆东型偏西、偏北.盆西型中130°E以西的西太平洋副热带高压形态呈经向型,与东部型的纬向分布明显不同,且东部型中高空急流强度更强且向东南倾斜.(3)受环流影响,盆西型暴雨低层辐合高层辐散的动力特征比盆东型偏西,强垂直上升运动偏西,所需水汽主要表现为以孟加拉湾的西南气流输送为主,而盆东型则以南海为主的东南气流输送更为明显,对流不稳定能量更强.(4)与气候平均相比,巴尔克什湖至中国东部在盆西型暴雨有稳定少动的"反气旋-气旋-反气旋"的环流距平形势,在盆东型中则为东移加深的"反气旋-气旋-反气旋-气旋"的环流距平形势,这与盆东型中Rossby波的能量传播更加偏东偏南有关.

    四川盆地持续性暴雨西太平洋副热带高压Rossby波

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    四川盆地不同落区的三次强降水过程多尺度特征分析

    陈双孙继松何立富
    1190-1208页
    查看更多>>摘要：利用ERA-5逐小时再分析资料,结合加密自动站、常规探空、组网雷达资料等对2013年夏季四川盆地三次落区不同的暴雨过程进行对比分析,揭示了不同尺度天气系统在地形和不同大气稳定度环境条件下的动力学过程对对流系统移动传播、结构演变等方面的影响.结果表明:6月19-20日的"盆地西部型"暴雨过程,由夜间加强的700 hPa偏南暖湿气流沿川西高原陡坡地形触发,初始对流系统表现为沿高原边坡的细长直线型回波带,受沿盆地边沿对流冷池与低层暖湿东南气流的相互作用影响,成熟期的MCSs(中尺度对流系统)表现为具有后向传播特征的右移风暴,向盆地中部方向发展并逐渐远离高原地形,当对流系统前侧的暖湿入流显著减弱后,对流系统减弱消散;6月29日至7月1日的"盆地中部型"暴雨过程,是一次长生命史对流降水过程,与"西南涡"系统演变有关,对流系统首先在盆地700 hPa暖湿舌轴线上、沿着低层浅薄暖性低涡外侧(850 hPa以下)的斜压锋区上被触发,并沿对流层中层低空急流轴线的左侧组织成线状对流系统,对流生成后其南端产生的浅薄冷池出流,在环境暖湿气流作用下,触发新的对流,并向θse(假相当位温)高值区发展,对流系统由"线型"逐渐演变为"弧线型",后期随着涡旋状气流向对流层中层倾斜发展,假相当位温锋区上的气旋式辐合流场不断触发新生对流,对流系统逐渐演变为位于盆地中部的类似于螺旋雨带分布,当对流层中低层随高度倾斜分布的低涡中心逐渐重合,螺旋状对流雨带逐渐向低涡中心收缩并最终消失;7月4-5日的"盆地周边型"暴雨过程,与冷空气越过秦岭-大巴山、从盆地西北侧侵入盆地的过程直接相关,对流系统最先通过冷空气沿盆地西部边沿陡峭地形触发形成,随着冷空气向南推进,对流"移动"至盆地西南部地形边沿地带,随着盆地冷空气在盆地西部堆积并在低层向东扩展,浅薄冷垫以上的对流层中层对流不稳定在暖湿切变的抬升作用下,盆地东部触发高架雷暴并沿切变线发展组织起来.

    四川盆地强降水中尺度对流系统对流冷池

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    基于小时降水资料的上海市降水精细特征分析

    汪雅董广涛杨辰樊蕴馨...
    1209-1219页
    查看更多>>摘要：应用2007-2017年上海地区49个质控后的自动气象站逐时降水数据,揭示了上海地区降水的时空精细特征,结果表明:(1)加密观测资料可捕捉上海地区降水的精细特征,降水分布以东北-西南走向为主,雨带上出现多中心的特征,即中心城区、松江南部和浦东沿海三个高值中心和其他小中心的特征.(2)春夏季降水日变化位相的空间一致性强,均为单峰型变化,春季日降水峰值出现在凌晨,夏季日降水峰值在傍晚.(3)夏季受西南风和热岛效应的共同影响,中心城区下游水陆交界地区(宝山、浦东西部)为短历时降水贡献的高值区.(4)市区站的短历时降水量以下降趋势为主,郊区站的短历时降水量以上升趋势为主,其中城区及其下风向的嘉定区、浦东西部是降水量增加趋势最快的地区,这是由短历时降水频次的增多引起.

    降水精细特征多中心分布凌晨峰值趋势变化

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    持续东北移和在四川盆地停滞的九龙涡结构特征比较

    周春花肖递祥郁淑华
    1220-1231页
    查看更多>>摘要：利用实况观测资料、NCEP再分析资料和西南涡年鉴统计结果,普查近10年西南涡活动情况,将九龙涡移出涡源区后经四川盆地继续向东北方向移动的称为移出型,九龙涡移出涡源区后在四川盆地停滞少动的称为停滞型,着重分析移出型和停滞型九龙涡的环流形势以及热力、动力、水汽特征的演变和对比.研究表明:(1)200 hPa层,移出型的南亚高压主体位置较停滞型偏南,强度偏弱,高空急流位置较停滞型偏南,强度偏强,中纬度地区有低槽发展,九龙涡位于高空槽前、高空急流入口区的右侧,而停滞型九龙涡位于南亚高压东部脊线附近.(2)500 hPa层,移出型和停滞型在初始时中高纬度均为"两槽一脊"形势.移出型九龙涡随巴湖低槽加强而发展东移,停滞型九龙涡则是环流稳定的形势下发展增强.移出型九龙涡上空低槽强于停滞型,槽前西南气流引导九龙涡向东北方向移动.而停滞型为典型"东高西低"形势,九龙涡受副高阻挡长时间维持在四川盆地.(3)动力、热力、水汽特征方面,两类低涡形成时整层均为暖心结构,加强时低层转为冷心结构,高层维持暖心结构,感热和潜热加热在形成和加强时作用显著,移出型感热加热率强于停滞型,而潜热加热率则相反.移出型涡区有锋区存在,大气以斜压扰动为主,而停滞型加强时,涡区没有锋区配合,湿层厚度大于移出型,且有明显的湿舌配合.

    九龙涡合成分析结构特征视热源视水汽汇

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