2014年夏季青藏高原陆气多尺度相互作用特征

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本文利用2014年7、8月中国气象局台站观测资料、JRA-55逐日再分析资料、GPCP全球降水逐日观测资料、“第三次青藏高原大气科学考察试验”3m涡动相关系统原始数据和10Hz湍流资料,首先对青藏高原2014年7、8月高低空环流形势,降水,以及高原季风等基本气候特征进行描述。其次选取存在10~20天低频振荡的站点,分别为位于高原西部的狮泉河站和东南部林芝站,选取这两个站点各自的强ISO个例,分析其低频振荡的传播及演变特征。最后,讨论狮泉河站和林芝站的近地面层微气象特征的变化。全文得出的主要结论如下:(1)对流层高层2014年7、8月南亚高压盘踞在青藏高原上空,范围较气候态偏大。7月高空急流的范围很小,8月高空急流范围东移,到达副高北侧边缘,且中高纬存在一个范围较小的北支西风急流。对流层低层500hPa,2014年7、8月的副热带高压与气候态相比,均偏强、偏西。中高纬地区7月两槽一脊型,高原地区位于槽前脊后。8月中高纬存在一个弱的小槽,高原地区位于槽后。(2)2014年高原夏季风开始于第15候(3月中旬)结束于第62候(11月中旬),爆发时间比气候平均值偏早,结束的时间比气候平均值偏晚,整个季风持续时间长。2014年高原全区逐日降水量较气候平均态(1979~2014年)明显偏多。(3)2014年7、8月高原西部狮泉河站、东南部林芝站降水存在10~20天周期的低频振荡。(4)狮泉河站、林芝站的高低空环流场、水汽通量场、视热源、地面感潜热通量的10~20天低频分量在其干、湿位相期间的配置分别相反。两站在各自的干(湿)位相期间,高空200hPa为辐合(辐散),对应低空500hPa为下沉(上升)运动,这种高低空配置不利于(有利于)产生降水,水汽辐散(辐合),热汇(热源)。狮泉河站干(湿)位相低频地面感热通量为负(正)异常,低频潜热为正(负)异常,林芝站干(湿)位相低频感热通量为正(负)异常,潜热也为正(负)异常,说明低频地表感热和潜热的不同变化对降水的影响分别在高原西部和东部有不同表现。(5)从10~20天滤波的时间—经度剖面图可知,狮泉河站低频振荡自西向东传播,而林芝站低频振荡自东向西传播,两站降水异常受不同地区影响,就其纬向传播而言,狮泉河站和林芝站分别存在两种不同起源的低频振荡,经向传播不明显。(6)两站干湿位相的近地面气象要素以及湍流通量具有明显的日变化特征,通常温度极大值出现在午后14时,但狮泉河站干湿位相的温度极大值均出现在夜间20时。狮泉河站干湿位相比湿呈相同的变化趋势,林芝站干湿位相比湿为反位相关系。动量通量、感热通量、潜热通量均呈单峰型。由波文比可知,狮泉河站湿位相全天以潜热为主导,干位相期间,06时之前潜热为主,06时之后以感热为主;林芝站干湿位相均为08时之前以感热为主,08时之后以潜热为主。两站湍流动能的日变化与平均风速的日变化相同,平均风速最大时,即是湍流输送最强的时候,垂直动量输送表现为向下传输,垂直热量输送和垂直水汽输送均为向上传输。
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