高山是地球上云水資源最豐富的區(qū)域之一,高山云水是水資源開發(fā)的重點。新疆位于歐亞大陸的中心,屬于典型的干旱半干旱大陸性氣候,水資源嚴(yán)重短缺,制約著經(jīng)濟的發(fā)展,開發(fā)空中水資源是一項重要的增水措施。深入了解我國天山降水效率的特點,對于合理開發(fā)空中水資源的作用十分巨大。2015年4月16～17日,新疆天山地區(qū)發(fā)生了一次強降水過程,烏魯木齊站18h累積降水量達到40.4 mm,破歷史同期極值。采用NCAR FNL全球分析資料分析大氣環(huán)流背景表明：500 hPa等壓面上,歐亞中高緯是兩槽一脊,呈經(jīng)向環(huán)流,在巴爾喀什湖有一移動的中尺度短波槽,天山位于槽前,受西南氣流控制。烏拉爾山的高壓脊向北發(fā)展的同時給短波槽帶來冷空氣的補給。700 hPa等壓面上,在巴爾喀什湖附近有一由西北風(fēng)西南風(fēng)組合的中尺度短波槽,天山受此短波槽的影響。隨著地面冷鋒過境,同時受天山地形的抬升,為天山區(qū)域強降水的出現(xiàn)提供了動力條件。利用中尺度數(shù)值模式WRF V3.4對此次降水過程進行數(shù)值模擬研究,重點對比了迎風(fēng)坡與高海拔區(qū)域降水效率的差異。結(jié)果表明：對于此次降水過程,迎風(fēng)坡的降水效率大于高海拔區(qū)域的降水效率,降水系統(tǒng)發(fā)展旺盛階段,降水效率達到最大,分別約為60%和25%。降水集中時段,迎風(fēng)坡空中總水凝物柱含量低于高海拔區(qū)域,迎風(fēng)坡云水、雨的柱含量比高海拔區(qū)域多,云冰、雪的柱含量比高海拔區(qū)域少,霰的柱含量差異較小。東天山迎風(fēng)坡的地面降水主要是由雨、霰組成,高海拔區(qū)域的降水主要是由雪組成。對比迎風(fēng)坡與高海拔區(qū)域云系,結(jié)果表明：此次天山降水云系是積層混合云。且高海拔區(qū)域的云系比迎風(fēng)坡的云系深厚。兩處云系的結(jié)構(gòu)相同,低層是云水與雨水,中層是霰,高層是冰晶與雪。其中雪的柱含量是所有水凝物柱含量中最大的。迎風(fēng)坡主要降水機制為雪、霰融化為雨水,高海撥區(qū)域主要降水機制為雪。由于雪下落速度遠小于雨滴和霰粒,因此迎風(fēng)坡的降水效率和降水強度反而大于高海拔區(qū)域。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：P426.6

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本文編號：2816595