新疆水汽研究若干进展

【作者】 杨莲梅； 刘晶；

【机构】 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所； 中亚大气科学研究中心；

【摘要】 总结归纳1960s来新疆水汽研究领域的主要成果,从气候平均讲,新疆水汽主要来自其以西中高纬地中海、里海、黑海、大西洋和北冰洋,冬、春季的水汽来自地中海和里海,夏季来自北大西洋和北冰洋,秋季来自黑海和里海;春、夏、冬季降水异常偏多则由高、副热带/低纬向中亚区域水汽输送增强然后随西风气流向新疆水汽输送增强所致,但以由副热带/低纬向中亚区域水汽输送增强为主。1987年夏季降水年代际增多则由于印度洋向中亚和新疆水汽输送年代际增强,同时东亚太平洋型遥相关波列(EAP)的强度年代际加强和向西偏移使得西北太平洋向我国内陆地区的异常水汽输送显著增强,而1987年冬季降水年代际增多则主要由于中高纬水汽向新疆地区输送增加。暴雨过程水汽主要为西风、偏南和偏东低空急流偏东输送路径,暴雪过程水汽主要以中纬西风和副热带/低纬向中亚的西南路径为主,短时强降水过程则表现为局地水汽快速聚集。提出了进一步研究问题:新疆大气水分循环系统物理过程认识不足,应用数值模式、轨迹分析方法等开展新疆地区暴雨/雪过程水汽源汇结构、接力输送机制以及主要水汽源地和多尺度汇流通道对降水贡献率等研究不够,卫星、多普勒天气雷达、GPS/met水汽探测仪、微波辐射计等多源探测手段在新疆降水天气监测预警中应用薄弱。这些问题的研究对推进新疆天气预报技术的发展和水资源可持续利用具有重要意义。新疆由帕米尔高原、昆仑山、天山山脉、阿勒泰山与两大沙漠构成了典型山盆结构和冰雪—绿洲—沙漠独特下垫面特征,山区及其周边年降水量达300‐1000 mm,降水时空分布极不均匀,降水变率大,短时强降水天气频发,短时强降水突发性强、局地性强、尺度小、生命史短,随着全球变暖,其频次和强度明显增加。地形陡峭、边界层过程复杂和水汽来源多样使新疆降水形成机制具有区域特点。虽然我们已经开展了一些研究,但主要围绕新疆不同时间尺度降水的水汽输送路径开展研究,以往的研究大多将各个大气水分循环要素分别研究,缺乏将各要素整合作为一个整体全面研究,水分循环各个要素之间不可能互相独立,目前还缺乏中亚干旱区背景下天山山区大气水分循环系统对全球变化响应和物理过程的定量研究。还需深入开展新疆强降水过程的水汽源汇结构、主要水汽源地和多尺度汇流通道对降水的贡献率,以及大气垂直环流圈水分循环结构研究,不仅对干旱区强降水过程的大气水份循环理论发展有积极促进作用,对中国西部地区降水预报和数值模式发展也有重要意义。此外,开展全球变化对中亚干旱区大气水分循环影响的定量认识研究,对新疆水资源可持续利用具有重要理论意义和实际应用价值。更多还原