中国东部地区大气水汽稳定同位素的影响因子追踪研究 被引量：1

1

作者 刘宇佳 满文敏 +1 位作者 周天军 彭冬冬 《大气科学》 CSCD 北大核心 2023年第3期616-630,共15页

大气水汽稳定同位素是现代水循环的重要示踪剂,可以有效地追踪水汽来源及其输送过程。在中低纬度季风区,局地“降水量效应”是大气水汽稳定同位素的主要特征,但是近期研究表明,水汽来源及其输送过程等非局地因素也有重要影响。因此,本... 大气水汽稳定同位素是现代水循环的重要示踪剂,可以有效地追踪水汽来源及其输送过程。在中低纬度季风区,局地“降水量效应”是大气水汽稳定同位素的主要特征,但是近期研究表明,水汽来源及其输送过程等非局地因素也有重要影响。因此,本文基于拉格朗日粒子扩散模式和卫星遥感观测的大气水汽稳定氘同位素数据(数值表示为千分差,δD),针对前人研究较少的中国东部石笋氧同位素区域,进行水汽源地追踪,并在季节和年际尺度上分析水汽δD的主要影响因素。结果表明,在季节尺度上,水汽δD在夏末秋初较低,冬春季较高,这种特征与局地气象因子、水汽源地贡献的关系较弱,水汽输送路径上的累积降水是影响水汽δD季节变化的主要因素,两者为显著的负相关关系。在年际尺度上,厄尔尼诺(El Nino)年夏季中国东部水汽δD较高,拉尼娜(La Nina)年夏季水汽δD较低。水汽源地贡献在ENSO(厄尔尼诺—南方涛动)不同位相的变化较小,而水汽输送路径上的累积降水在La Nina年较之El Nino年偏多,表明La Nina年热带对流活动和水汽输送过程的贫化作用更强,导致目标区域的水汽δD更低。因此,代表热带对流活动的累积降水是水汽δD季节和年际变化的主要影响因素,热带对流活动增强(减弱)将降低(增加)目标区域的水汽δD。 展开更多

关键词 大气水汽同位素 拉格朗日水汽追踪 水汽源地贡献 对流活动

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台风“利奇马”远距离暴雨的关键动力因子和水汽来源 被引量：4

2

作者 刘希 曾明剑 +2 位作者 王亚强 张雪蓉 魏娜 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期776-789,共14页

基于地面加密观测、ERA5再分析、ECMWF全球集合预报等多源资料,利用敏感性分析方法、涡度收支诊断方法以及拉格朗日水汽追踪方法,探讨1909号台风“利奇马”造成远距离暴雨的关键动力因子和水汽来源。结果表明,对流层低层短波槽的加深有... 基于地面加密观测、ERA5再分析、ECMWF全球集合预报等多源资料,利用敏感性分析方法、涡度收支诊断方法以及拉格朗日水汽追踪方法,探讨1909号台风“利奇马”造成远距离暴雨的关键动力因子和水汽来源。结果表明,对流层低层短波槽的加深有利于台风远距离降水(Tropical cyclone Remote Precipitation,TRP)区南北两侧的气流共同增强TRP区域内的低层相对涡度,从而增强TRP。尤其相对涡度的散度项是影响TRP增强或减弱的关键作用项。在TRP增强阶段,有利于暴雨增强的正涡度主要由散度项贡献。负的散度项贡献导致相对涡度减小,TRP雨强也随即减弱。在水汽方面,TRP雨强和区域内的水汽含量密切相关。500 hPa上TRP区域内的水汽由局地和台风“利奇马”共同贡献;700 hPa的水汽主要由“利奇马”台风贡献;850 hPa的水汽则由局地和两个台风共同输送,其中台风“罗莎”的贡献更大一些。 展开更多

关键词 台风“利奇马” 远距离暴雨 敏感性分析 水汽追踪

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一次东北冷涡的天气学分析及基于HYSPLIT_4模式的水汽通道特征

3

作者 马洪燕 蒋松林 +1 位作者 盛升旺 龙凌云 《中低纬山地气象》 2023年第4期1-10,共10页

该文基于拉格朗日方法的水汽追踪模式(HYSPLIT_4)后向追踪2016年7月23—29日东北冷涡降水过程的水汽输送及来源情况,结合高低空环流形势及物理量场的分析,简述此次过程中东北冷涡的结构特征。结果表明:(1)东北冷涡发生发展过程中,雨带... 该文基于拉格朗日方法的水汽追踪模式(HYSPLIT_4)后向追踪2016年7月23—29日东北冷涡降水过程的水汽输送及来源情况,结合高低空环流形势及物理量场的分析,简述此次过程中东北冷涡的结构特征。结果表明:(1)东北冷涡发生发展过程中,雨带逐渐呈现东北—西南走向,并向东移动。(2)高低空的影响系统在垂直方向上呈后倾结构,高低空急流的配置、冷暖平流的交汇及低层水汽的辐合上升运动造成此次降水。(3)水汽主要来源于孟加拉湾和南海,中层少部分水汽来自西部里海。 展开更多

关键词 东北冷涡 水汽输送 拉格朗日水汽追踪模式

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陕南西南涡暴雨的热动力特征分析

4

作者 姚静 李培荣 +2 位作者 肖贻青 蒋伊蓉 王晓虎 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第3期655-666,共12页

利用10年(2013-2022年)4-10月逐日700 hPa高空图、西南低涡年鉴资料、欧洲中心ERA5再分析资料、陕西省站点降水数据对陕南西南涡暴雨个例进行了统计与诊断分析。结果表明:(1) 10年间共有119个暴雨日,其中由西南涡引起的暴雨日数38天,约... 利用10年(2013-2022年)4-10月逐日700 hPa高空图、西南低涡年鉴资料、欧洲中心ERA5再分析资料、陕西省站点降水数据对陕南西南涡暴雨个例进行了统计与诊断分析。结果表明:(1) 10年间共有119个暴雨日,其中由西南涡引起的暴雨日数38天,约占总暴雨日数的三分之一(32%),主要发生在5-9月,6月最多,根据统计降水时段多开始于夜间,结束于白天。(2)影响陕南的西南涡,源地主要是盆地涡,一般东移12~24 h后可造成陕南地区暴雨天气。陕南西南涡暴雨区主要位于700 hPa西南涡中心的东北象限附近,切变线以南区域,假相当位温的梯度大值区,500 hPa西风槽和副高外围西南气流的交汇区域且对应200 hPa强辐散区。(3)对西南涡的垂直结构研究表明,700 hPa强辐合中心位于正涡度中心东侧。这一区域与暴雨落区对应较好。高空急流下的强辐散引起空气质量调整,低层辐合,促使锋生。(4)存在三支水汽输送:通道一来自孟加拉湾西部的暖洋面;通道二源于孟加拉湾东部暖洋面;通道三源于南海洋面。暴雨期间秦巴山区地形产生的气旋式涡度、散度、水汽通量散度与系统性的涡度、散度和水汽通量散度叠加,增强低层辐合,这也是陕南西南涡暴雨形成的一个重要因素。 展开更多

关键词 西南涡 地形涡度 锋生 对流不稳定 水汽追踪

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全球变暖背景下陕西省夏季极端降水及其大尺度环流特征 被引量：1

5

作者 杜一博 李双双 +4 位作者 冯典 肖贻青 陈小婷 黄少妮 杜莉丽 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第2期342-352,共11页

基于陕西省99个国家站1979-2021年夏季逐日降水资料和ERA5再分析数据,研究了陕西省夏季极端降水的时空变化以及相应的大尺度环流特征,并对全省典型地区进行水汽追踪分析。结果表明,陕西省夏季极端降水总体呈现出南多北少的空间分布,陕... 基于陕西省99个国家站1979-2021年夏季逐日降水资料和ERA5再分析数据,研究了陕西省夏季极端降水的时空变化以及相应的大尺度环流特征,并对全省典型地区进行水汽追踪分析。结果表明,陕西省夏季极端降水总体呈现出南多北少的空间分布,陕北中部、关中中东部极端降水为增加的趋势,通过REOF分析并计算得到陕北、关中极端降水变化趋势分别为0.36 mm·a^(-1),0.35 mm·a^(-1),陕南极端降水变化趋势最小为0.11 mm·a^(-1)。夏季影响陕西省的水汽来源主要有三支路径,北支水汽来自欧亚中高纬地区,东支水汽主要来自内陆的江河流域,南支水汽主要来自南海和孟加拉湾。此外,陕西省夏季极端降水在2005年后增多是大气高、中、低层大气环流共同作用的结果,大气高层辐散增强有利于上升运动,大气中层西太平洋副热带高压(以下简称,西太副高)西伸北抬造成外围水汽更容易进入内陆,蒙古反气旋南侧的异常东风和低层的异常东南风更有利于水汽进一步向西北地区输送。 展开更多

关键词 极端降水 西太平洋副热带高压 水汽追踪

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哈尔滨机场一次极端冻雨天气成因及气候背景分析

6

作者 王天竺 孙超 +3 位作者 李裕赫 何佳宇 袁少华 聂语勃 《气象与环境学报》 2024年第1期1-8,共8页

基于观测资料和ERA5再分析资料,从环流背景、水汽追踪以及气候异常的角度,应用合成分析等方法,研究了2021年11月8日哈尔滨太平国际机场冻雨灾害天气的形成原因。结果表明:此次冻雨天气发生时哈尔滨机场上空温度具有显著的“冷-暖-冷”特... 基于观测资料和ERA5再分析资料,从环流背景、水汽追踪以及气候异常的角度,应用合成分析等方法,研究了2021年11月8日哈尔滨太平国际机场冻雨灾害天气的形成原因。结果表明:此次冻雨天气发生时哈尔滨机场上空温度具有显著的“冷-暖-冷”特点,是典型的“融化机制”。850 hPa低空暖湿东南急流、低空逆温层的稳定维持和地面东北风控制下地表气温偏低2~4℃为此次过程的关键因素。通过拉格朗日轨迹模式(Hysplit),发现影响哈尔滨机场冻雨天气的水汽通道主要有3支,起源于鄂霍兹克海上空850 hPa高度的水汽通道2为此次降水过程的主要水汽通道,日本海为重要水汽源地。此次天气过程发生在双峰型拉尼娜事件气候背景下,高低空环流形势场和地面气压场、温度场较往年同期均表现出一定的异常特征。双峰拉尼娜年表现出低层暖湿气流偏强和地面温度偏低的异常特征,与此次过程相似。 展开更多

关键词 冻雨天气 环流背景 水汽追踪 拉尼娜

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青藏高原那曲地区夏季水汽来源及输送特征分析 被引量：27

7

作者 曾钰婷 张宇 +2 位作者 周可 姚豫奇 杨林峰 《高原气象》 CSCD 北大核心 2020年第3期467-476,共10页

青藏高原作为“亚洲水塔”,研究其降水来源对我国水安全和水资源利用有重要意义。本文使用中国地面气候资料日值数据集,并用GDAS资料驱动HYSPLIT(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajecto‐ry)拉格朗日模式,分析了那曲地... 青藏高原作为“亚洲水塔”,研究其降水来源对我国水安全和水资源利用有重要意义。本文使用中国地面气候资料日值数据集,并用GDAS资料驱动HYSPLIT(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajecto‐ry)拉格朗日模式,分析了那曲地区2014年夏季的水汽输送轨迹和不同等级降水的轨迹。结果表明:(1)夏季水汽输送轨迹有明显的月、旬变化,主要是由于夏季风的向北推进造成的。印度洋、阿拉伯海、孟加拉湾、大西洋和中亚为5条主要的水汽输送路径。(2)小雨和中雨存在南方路径和西方路径,而大雨只存在南方路径;海洋的水汽输送对降水等级具有决定性作用。(3)1天前水汽来源大值区为雅鲁藏布江流域;3天前水汽来源大值区为印度与不丹的交界;大雨的水汽来源较小雨和中雨更加集中;水汽贡献分布集中的区域与水汽轨迹追踪的终点有较好的对应关系。(4)水汽源地:小雨主要来自阿拉伯海、孟加拉湾、印度、新疆以及中亚地区;中雨主要来自印度洋、阿拉伯海、孟加拉湾、印度、新疆以及中亚地区;大雨主要来自阿拉伯海和孟加拉湾。 展开更多

关键词 青藏高原 HYSPLIT模式 水循环 水汽追踪

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2014年夏季一次那曲强降水的诊断分析和水汽来源的模拟研究 被引量：2

8

作者 曾钰婷 张宇 +1 位作者 王煕曌 郝倚天 《高原气象》 CSCD 北大核心 2022年第2期477-488,共12页

青藏高原作为“亚洲水塔”,研究其降水来源对我国水安全和水资源利用有重要意义。采用诊断分析和拉格朗日模式模拟的方法,对高原涡引起的一次那曲强降水进行了分析研究,确定了那曲地区的水汽来源并进一步量化了水汽源区对研究区夏季降... 青藏高原作为“亚洲水塔”,研究其降水来源对我国水安全和水资源利用有重要意义。采用诊断分析和拉格朗日模式模拟的方法,对高原涡引起的一次那曲强降水进行了分析研究,确定了那曲地区的水汽来源并进一步量化了水汽源区对研究区夏季降水的贡献。结果表明:那曲上空上升运动强烈,且具备良好的水汽条件。有多次多个强对流云团相继生成,形成短时强降水。影响降水的绝大多数目标气块来自目标区域以南的相对较低的大气层,可追溯到孟加拉湾、阿拉伯海和印度洋。此外,青藏高原以西路径有一小部分目标气块来自中、低层大气。高层水汽主要为南亚高压反气旋输送。少数气块来自中国东部和南海。西边界和南边界的水汽输送为本次那曲强降水的主要来源,水汽源区主要为印度洋、阿拉伯海、印度、孟加拉湾、新疆和中亚。来自印度洋和阿拉伯海的水汽对降水区起到了关键的水汽贡献,局地水汽贡献忽略不计。 展开更多

关键词 强降水诊断 FLEXPART 水汽追踪

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郑州“7·20”极端暴雨的水汽输送特征 被引量：3

9

作者 于腾飞 李春 石剑 《海洋气象学报》 2022年第3期69-76,共8页

在亚洲中高纬度“两槽一脊”的稳定环流形势下,西北太平洋副热带高压和台风“烟花”“查帕卡”等共同作用,引导水汽在郑州地区辐合,导致2021年7月19—21日郑州地区出现降水极值超过800 mm的罕见极端暴雨(以下简称为“郑州“7·20”... 在亚洲中高纬度“两槽一脊”的稳定环流形势下,西北太平洋副热带高压和台风“烟花”“查帕卡”等共同作用,引导水汽在郑州地区辐合,导致2021年7月19—21日郑州地区出现降水极值超过800 mm的罕见极端暴雨(以下简称为“郑州“7·20”极端暴雨”),造成重大人员伤亡和财产损失。针对此次郑州“7·20”极端暴雨过程,采用HYSPLIT模式追踪其水汽来源和输送特征。结果表明:郑州“7·20”极端暴雨的水汽主要来自北太平洋西部和南海北部,北太平洋西部的水汽受西北太平洋副热带高压和台风“烟花”的共同影响,南海北部的水汽受台风“查帕卡”和“烟花”的共同影响。水汽主要在850 hPa以下高度输送,而来自南海北部的水汽在向北输送的过程中逐渐抬升,临近郑州地区时接近700 hPa。基于HYSPLIT后向追踪的水汽轨迹进行定量计算,得到来自北太平洋西部和南海北部的水汽贡献分别约占73%和27%。 展开更多

关键词 郑州暴雨 水汽输送 HYSPLIT 台风 水汽轨迹追踪

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2022年夏季长江流域干旱的水循环模拟和分析 被引量：2

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作者 程浩秋 魏江峰 +1 位作者 宋媛媛 单昱峰 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期813-824,共12页

基于WRF-WVT水汽追踪模式,对2022年6—8月长江流域极端干旱情况下的水循环进行模拟研究,分析了长江流域蒸散发对长江流域局地和非局地降水的影响。结果表明,2022年夏季干旱导致长江中下游陆地水储量在5—8月期间减少100~150 mm。6—8月... 基于WRF-WVT水汽追踪模式,对2022年6—8月长江流域极端干旱情况下的水循环进行模拟研究,分析了长江流域蒸散发对长江流域局地和非局地降水的影响。结果表明,2022年夏季干旱导致长江中下游陆地水储量在5—8月期间减少100~150 mm。6—8月长江流域约45%的蒸散发在当地和华北形成降水,其中6月长江流域蒸散发主要贡献当地降水,而7、8月对当地和华北降水的贡献大致相等。6—8月长江流域蒸散发贡献的当地降水逐月减少,总量为8.2×10^(7) m^(3)(长江流域平均91.2 mm),并且降水强度越高当地蒸散发贡献率越小,对当地降水贡献最大的区域为四川盆地附近(最大超过40%)。长江流域蒸散发为华北提供的降水在6—8月先增多后小幅度减少,总量为5.3×10^(7) m^(3)(华北平均58.4 mm),并且降水强度越高长江流域蒸散发贡献率越大。2022年夏季长江流域蒸散发对当地和华北地区暴雨的贡献率都为12%左右。 展开更多

关键词 长江流域 干旱 降水 水循环 水汽追踪

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眉山市西部一次突发性暴雨的天气学分析

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作者 高珩洲 王靖瑶 +2 位作者 徐扬 王金元 徐卫红 《青海气象》 2022年第3期8-13,共6页

针对眉山西部地区2018年7月19-20日一次突发性降水个例进行中尺度天气学分析,包括环流形势、相当黑体温度(TBB)的时间演变以及暴雨区水汽来源的追踪。探究地形在突发性暴雨中的作用,得出以下主要结论:台风强迫西太平洋副高西伸北抬引起... 针对眉山西部地区2018年7月19-20日一次突发性降水个例进行中尺度天气学分析,包括环流形势、相当黑体温度(TBB)的时间演变以及暴雨区水汽来源的追踪。探究地形在突发性暴雨中的作用,得出以下主要结论:台风强迫西太平洋副高西伸北抬引起的偏南急流输送、低空切变线是造成此次暴雨的直接影响系统,暴雨区的水汽输送主要来自于西太平洋地区。TBB对降水有一定的提前指示作用,TBB的高值对应着降水的增强,反之对应降水的减弱。地形通过迎风坡的动力作用影响暴雨的落区和强度。不稳定能量在地形的抬升作用下于迎风坡堆积,产生层结不稳定,叠加强烈的上升运动触发对流快速发展。 展开更多

关键词 强降雨 地形 水汽追踪

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秦岭南北降水空间分异研究 被引量：4

12

作者 宋琳琳 郝成元 何素楠 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期615-622,共8页

为了探讨秦岭南北降水空间分异特征,本文以秦岭山脊线南北22个气象站点2011-2018年间的逐日降水量及全球资料同化系统风向数据为基础,借助协同克里金插值和混合单粒子拉格朗日积分扩散传输模型(HYSPLIT模型)的后向轨迹模式等方法,对秦... 为了探讨秦岭南北降水空间分异特征,本文以秦岭山脊线南北22个气象站点2011-2018年间的逐日降水量及全球资料同化系统风向数据为基础,借助协同克里金插值和混合单粒子拉格朗日积分扩散传输模型(HYSPLIT模型)的后向轨迹模式等方法,对秦岭山区降水进行了空间格局分析、水汽轨迹追踪及水汽源地贡献率计算。结果表明:(1)秦岭山区等降水量线南北空间变化格局反映了山地水汽阻隔效应,同时北麓年降水总量空间差异较小,而南麓年降水总量自西向东则有高-低-高的分布特征、空间变异较大;(2)秦岭山区水汽输送路径主要有三条:源自印度洋孟加拉湾的西南水汽、源自西太平洋的东南水汽、来自蒙古-西伯利亚的北方极地大陆水汽;(3)夏季的秦岭西部山地对西南水汽的阻隔作用效果大于东部山地作用于东南水汽,而秋季的印度洋水汽输送基本对山脉北麓降水没有显现影响,而西太平洋水汽的输送路径只是向东有所偏移。 展开更多

关键词 HYSPLIT模型 空间变异 水汽轨迹追踪 水汽源地贡献率 山地阻隔效应 气候分界带

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1614号超强台风“莫兰蒂”在浙江沿海降水预报偏小的原因 被引量：8

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作者 姚日升 涂小萍 +2 位作者 俞芳芳 袁伟民 刘建勇 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期637-644,共8页

通过对1614号超强台风"莫兰蒂"在浙江沿海降水预报偏小的原因进行回顾,同时基于美国NOAA HYSPLIT4模式,对"莫兰蒂"水汽来源进行轨迹聚类,针对不同路径来源的水汽在"莫兰蒂"浙江沿海降水中的贡献差异进行... 通过对1614号超强台风"莫兰蒂"在浙江沿海降水预报偏小的原因进行回顾,同时基于美国NOAA HYSPLIT4模式,对"莫兰蒂"水汽来源进行轨迹聚类,针对不同路径来源的水汽在"莫兰蒂"浙江沿海降水中的贡献差异进行定量分析,结果表明:数值模式对"莫兰蒂"路径预报偏西、降水预报偏小,直接影响了主观预报服务中降水强度和落区的判断,而数值产品对中纬度环流作用和浙江沿海台风倒槽的预报出现偏差,同时对1616号台风"马勒卡"路径预报偏东,导致主观预报忽略了"莫兰蒂"与其他天气系统的相互作用,影响了对降水动力和水汽因子的判断,也是降水预报偏小的原因之一。"莫兰蒂"水汽输送有3支气流,分别来自东北、东南和偏南洋(海)面,后2支气流为主要水汽来源,浙北沿海以东南向水汽输送最重要,对水汽和降水贡献高达70%以上,表现出1616号台风"马勒卡"对"莫兰蒂"在浙北沿海降水的重要作用,而浙南沿海台风本体的偏南气流与"马勒卡"的东南气流的水汽输送作用相当。可见台风降水预报中,需要密切关注台风环流与其它天气系统以及双台风间的相互作用。 展开更多

关键词 天气预报 台风暴雨 预报偏差 双台风作用 水汽轨迹追踪

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青藏高原降水再循环率与水汽来源辨析 被引量：5

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作者 阳坤 汤秋鸿 卢麾 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2022年第3期574-578,共5页

降水再循环率(即蒸发-降水反馈强度)和水汽来源是区域水循环的两个关键环节,它们的量化对于理解水循环过程及其变化至关重要.关于青藏高原降水再循环率和水汽源的已有研究结果存在很大争议.文章厘清了理解水循环的不同视角,指出蒸发与... 降水再循环率(即蒸发-降水反馈强度)和水汽来源是区域水循环的两个关键环节,它们的量化对于理解水循环过程及其变化至关重要.关于青藏高原降水再循环率和水汽源的已有研究结果存在很大争议.文章厘清了理解水循环的不同视角,指出蒸发与降水之比主要取决于气候模态,而降水再循环率还与区域大小密切相关,水汽源区则取决于追踪时段(降水时段或非降水时段)和追踪程度.在同一理论框架下,关于青藏高原水循环的不同研究结果之间不存在根本冲突. 展开更多

关键词 区域水汽平衡 降水再循环 水汽追踪 降水时段

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