黑河流域降水影响因子的数值模拟

• 作 者: 徐娟娟
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 黑河流域 降水 敏感性试验 数值模拟

降水是位于西北干旱半旱区的黑河流域水资源的主要来源,充分认识降水的影响因素是掌握黑河流域降水分布及变化的重要前提。西风气流与季风共同作用下黑河流域降水形势多变,同时祁连山的高大地形对黑河流域降水的影响也不容忽视。因此本文利用新一代中尺度模式WRFV2.2以敏感性试验的方式对大气环流(西风和季风)和地形对黑河流域降水的影响进行了分析,主要得出以下结论:　　
(1)西风与季风对黑河流域降水的影响方式不同:由于黑河流域位于西风带中,因此西风带对黑河流域的作用是直接的,而季风则是通过对西风带的调整间接影响黑河流域的降水。西风增强后,西风槽加深,黑河流域位于槽前增强的西南-东北气流中,水汽输送增强；季风增强后,西风带受到挤压,槽脊北抬,风场经向梯度增强,气流辐合。　　
(2)西风与季风对黑河流域降水的影响域不同:不论西风增强还是季风增强,黑河流域降水都有所增加。西风加强后,黑河流域南部祁连山区降水范围向北扩展,降水中心西移北抬,以99°E为分界线,其以西降水增加,以东降水减少；流域北部降水略有增加。季风加强后,流域南部祁连山区降水范围向东南扩展,降水中心向东南偏移,以99°E为分界线,其以西降水减少,以东降水增加；流域北部降水位相变化与南部相反。　　
(3)垂直速度和水汽辐合与降水的对应关系很好,尤其是垂直速度,在位相与量值上都与降水有非常一致的对应关系。因此在黑河流域降水研究中,垂直速度的分布及强度可以作为判断降水落区及强度的一个主要指标。　　
(4)黑河流域南部祁连山区的高大地形是引起黑河流域降水最主要的因为,若无祁连山区的地形作用,黑河流域降水将会基本消失。　　
(5)通过对去除地形前后近地面风场、水汽条件和垂直速度的分析得出地形对黑河流域降水的影响方式为:西风带受祁连山地形阻挡而形成南北两支绕流,北支绕流于祁连山东侧边缘产生逆向东风,在地形与环流的共同作用下,99°E以东祁连山区地势较低处逆向东风辐合,导致此处水汽大量汇聚辐合堆积,同时由于地形的阻挡激气流产生强烈的上升运动,强的水汽辐合和强烈的上升运动的共同作用导致了祁连山区强降水的发生。