2005—2017年拉薩小時降水變化特征
發(fā)布時間:2021-08-21 08:38
利用拉薩站2005—2017年汛期(5~9月)逐時地面觀測資料,分析了拉薩逐年小時降水(降水量、降水頻次和降水強度)的變化特征,結(jié)合諧波分析方法討論了小時降水的日循環(huán)信號,最后對比了不同時長和等級的小時降水出現(xiàn)頻次及其對總降水的貢獻。結(jié)果表明:(1)拉薩逐年汛期小時降水以"單峰型"結(jié)構(gòu)為主,峰值出現(xiàn)在夜間。(2)拉薩汛期小時降水變化為全日周期,其中盛夏(7~8月)期間的日循環(huán)信號最強。(3)拉薩汛期降水按持續(xù)時間可分為:短歷時(1~3 h)、中歷時(4~6 h)和長歷時(>6 h)3種類型,其中短(長)歷時降水出現(xiàn)頻次最多(少),但其貢獻率最。ù螅,短歷時降水的日峰值出現(xiàn)在下午到前半夜,而中歷時和長歷時降水的日峰值出現(xiàn)在后半夜。(4)各等級小時降水中小雨(3>r≥1)和中雨(r≥3)對降水總量的貢獻率明顯大于微雨(1>r≥0.1),隨著降水等級的上升,夜雨概率增大。
【文章來源】:干旱區(qū)地理. 2020,43(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
拉薩2005—2017年逐月平均小時降水量的演變及日循環(huán)曲線
一般情況下,降水持續(xù)性是分離穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性降水的關(guān)鍵因子[29]。由于拉薩近13 a持續(xù)時間1~15 h的降水累積降水量占降水總量的98%,因此,本文主要對持續(xù)時間1~15 h的降水進行分析。圖5給出拉薩汛期不同持續(xù)時間降水出現(xiàn)的頻次和降水貢獻率,如圖所示,降水頻次(實線)隨著持續(xù)時間的增加而下降,特別是持續(xù)時間在1~3 h的頻次下降幅度非常大,超過3 h以后下降幅度變小,而貢獻率(虛線)的變化則波動較大,隨著持續(xù)時間的增加先升后降。整體上看持續(xù)1 h的降水最易出現(xiàn)(406次),持續(xù)15 h的降水出現(xiàn)次數(shù)最少(3次),貢獻率最高的是持續(xù)4 h的降水(10.7%),貢獻率最低的是持續(xù)15 h的降水(1%)。將上述不同持續(xù)時間的降水事件歸納為3種類型:短歷時(1~3 h)、中歷時(4~6 h)和長歷時(>6h)[30],發(fā)現(xiàn)在3種類型中短歷時降水的累積頻次最多(803次),而貢獻率最低(20.5%);中歷時降水的累積頻次和貢獻率均次之;長歷時降水的累積頻次最少(212次),但貢獻率為最大(51.7%)。
圖1分別給出2005—2017年拉薩汛期小時降水量、降水頻次和降水強度的逐年和多年累積值的日變化。由圖1a可見,拉薩降水量日變化特征非常明顯,降水主要集中在夜間,年平均夜間降量為425.3 mm,占日降水總量的84%,其中23:00~06:00是降水最多的時段,從多年累積曲線看,呈現(xiàn)“單峰型”結(jié)構(gòu)分布,其中05:00出現(xiàn)了最高峰,最低值出現(xiàn)在15:00。從降水頻次(圖1b)上看,也呈現(xiàn)明顯的晝少夜多的分布特征,其中年平均降水頻次為293次,一年中77%的降水出現(xiàn)在夜間,0:00~08:00是頻次最多的時段,多年累積日變化曲線為“單峰型”,降水頻次最多的時間與降水量的峰值時間相同,為05:00,降水頻次最少的時間是17:00。值得注意的是,近幾年降水量和降水頻次有所增多,且峰值出現(xiàn)的時間有向后半夜(03:00~07:00)推遲的趨勢。從小時降水強度(圖1c)日變化特征來看,多年累積曲線呈現(xiàn)“雙峰型”結(jié)構(gòu),在下午和夜間出現(xiàn)了峰值,這是因為這些年在下午時段出現(xiàn)了短時強降水,但頻次較少,出現(xiàn)降水強度大值,比如:圖1c中2009年的17:00降水強度出現(xiàn)的極值是一次降水事件(2009年8月19日17:00 10.3 mm)造成的。根據(jù)統(tǒng)計,多年下午(15:00~19:00)出現(xiàn)的降水頻次占總降水頻次的5%,屬于小概率事件,因此下午的峰值只能說明拉薩降水強度的異常情況,不能代表平均狀況。綜合分析,拉薩降水呈現(xiàn)晝少夜多的分布特征且逐年小時降水量、降水頻次和降水強度以“單峰型”結(jié)構(gòu)為主。形成這種結(jié)構(gòu)的原因與高原大氣環(huán)流和拉薩獨有的地形特征有關(guān),高原大氣環(huán)流具有顯著的日變化,它是被太陽輻射日變化所驅(qū)動[26],而拉薩位于河谷地帶,環(huán)繞河谷的山脈海拔較高(約為5 000 m),白天由于谷底水體熱容量較大,增溫幅度明顯小于其兩側(cè)山坡,近地層大氣較穩(wěn)定,不易產(chǎn)生降水;夜間由于山坡處地表長波輻射冷卻比水體大,山坡近地層的冷空氣沿坡體下移到谷底時將河谷附近的暖濕氣流抬升冷卻凝結(jié)致雨,從而導(dǎo)致夜雨的發(fā)生[17],因此,拉薩降水的“單峰型”正是在這樣的天氣背景下產(chǎn)生的。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]印度洋偶極子中的西極子對西藏高原盛夏降水的影響[J]. 羅布,智海,索朗塔杰,胡壯. 干旱區(qū)地理. 2020(04)
[2]陜西暖季降水的日變化特征及南北差異[J]. 張宏芳,李建科,潘留杰,盧珊. 干旱區(qū)地理. 2020(04)
[3]喀什地區(qū)降水(雨雪)的日變化特征[J]. 鄭博華,陳勝,王勇. 干旱區(qū)地理. 2020(01)
[4]Differences in the Rainfall Characteristics between Mount Tai and Its Surrounding Areas[J]. Yuting GAN,Nina LI,Jian LI. Journal of Meteorological Research. 2019(05)
[5]Diurnal Variations of Precipitation over North China Regulated by the Mountain-plains Solenoid and Boundary-layer Inertial Oscillation[J]. He PAN,Guixing CHEN. Advances in Atmospheric Sciences. 2019(08)
[6]1997—2017年塔克拉瑪干沙漠腹地降水特征[J]. 周雪英,賈健,劉國強,王芳,仇會民,孫懷琴. 中國沙漠. 2019(01)
[7]Warm-Season Diurnal Variations of Total, Stratiform, Convective, and Extreme Hourly Precipitation over Central and Eastern China[J]. Yongguang ZHENG,Yanduo GONG,Jiong CHEN,Fuyou TIAN. Advances in Atmospheric Sciences. 2019(02)
[8]1961-2014年廣東汛期小時強降水的日變化特征[J]. 伍紅雨,李春梅,劉蔚琴. 中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[9]河南省汛期降水的日變化特征[J]. 王新偉,杜明哲,肖瑤. 干旱氣象. 2018(03)
[10]青藏高原夏季降水日變化特征分析[J]. 計曉龍,吳昊旻,黃安寧,趙衛(wèi),吳陽. 高原氣象. 2017(05)
博士論文
[1]基于逐小時資料的華南地區(qū)汛期降水時空變化特征及其成因研究[D]. 李德帥.蘭州大學(xué) 2016
本文編號:3355269
【文章來源】:干旱區(qū)地理. 2020,43(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
拉薩2005—2017年逐月平均小時降水量的演變及日循環(huán)曲線
一般情況下,降水持續(xù)性是分離穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性降水的關(guān)鍵因子[29]。由于拉薩近13 a持續(xù)時間1~15 h的降水累積降水量占降水總量的98%,因此,本文主要對持續(xù)時間1~15 h的降水進行分析。圖5給出拉薩汛期不同持續(xù)時間降水出現(xiàn)的頻次和降水貢獻率,如圖所示,降水頻次(實線)隨著持續(xù)時間的增加而下降,特別是持續(xù)時間在1~3 h的頻次下降幅度非常大,超過3 h以后下降幅度變小,而貢獻率(虛線)的變化則波動較大,隨著持續(xù)時間的增加先升后降。整體上看持續(xù)1 h的降水最易出現(xiàn)(406次),持續(xù)15 h的降水出現(xiàn)次數(shù)最少(3次),貢獻率最高的是持續(xù)4 h的降水(10.7%),貢獻率最低的是持續(xù)15 h的降水(1%)。將上述不同持續(xù)時間的降水事件歸納為3種類型:短歷時(1~3 h)、中歷時(4~6 h)和長歷時(>6h)[30],發(fā)現(xiàn)在3種類型中短歷時降水的累積頻次最多(803次),而貢獻率最低(20.5%);中歷時降水的累積頻次和貢獻率均次之;長歷時降水的累積頻次最少(212次),但貢獻率為最大(51.7%)。
圖1分別給出2005—2017年拉薩汛期小時降水量、降水頻次和降水強度的逐年和多年累積值的日變化。由圖1a可見,拉薩降水量日變化特征非常明顯,降水主要集中在夜間,年平均夜間降量為425.3 mm,占日降水總量的84%,其中23:00~06:00是降水最多的時段,從多年累積曲線看,呈現(xiàn)“單峰型”結(jié)構(gòu)分布,其中05:00出現(xiàn)了最高峰,最低值出現(xiàn)在15:00。從降水頻次(圖1b)上看,也呈現(xiàn)明顯的晝少夜多的分布特征,其中年平均降水頻次為293次,一年中77%的降水出現(xiàn)在夜間,0:00~08:00是頻次最多的時段,多年累積日變化曲線為“單峰型”,降水頻次最多的時間與降水量的峰值時間相同,為05:00,降水頻次最少的時間是17:00。值得注意的是,近幾年降水量和降水頻次有所增多,且峰值出現(xiàn)的時間有向后半夜(03:00~07:00)推遲的趨勢。從小時降水強度(圖1c)日變化特征來看,多年累積曲線呈現(xiàn)“雙峰型”結(jié)構(gòu),在下午和夜間出現(xiàn)了峰值,這是因為這些年在下午時段出現(xiàn)了短時強降水,但頻次較少,出現(xiàn)降水強度大值,比如:圖1c中2009年的17:00降水強度出現(xiàn)的極值是一次降水事件(2009年8月19日17:00 10.3 mm)造成的。根據(jù)統(tǒng)計,多年下午(15:00~19:00)出現(xiàn)的降水頻次占總降水頻次的5%,屬于小概率事件,因此下午的峰值只能說明拉薩降水強度的異常情況,不能代表平均狀況。綜合分析,拉薩降水呈現(xiàn)晝少夜多的分布特征且逐年小時降水量、降水頻次和降水強度以“單峰型”結(jié)構(gòu)為主。形成這種結(jié)構(gòu)的原因與高原大氣環(huán)流和拉薩獨有的地形特征有關(guān),高原大氣環(huán)流具有顯著的日變化,它是被太陽輻射日變化所驅(qū)動[26],而拉薩位于河谷地帶,環(huán)繞河谷的山脈海拔較高(約為5 000 m),白天由于谷底水體熱容量較大,增溫幅度明顯小于其兩側(cè)山坡,近地層大氣較穩(wěn)定,不易產(chǎn)生降水;夜間由于山坡處地表長波輻射冷卻比水體大,山坡近地層的冷空氣沿坡體下移到谷底時將河谷附近的暖濕氣流抬升冷卻凝結(jié)致雨,從而導(dǎo)致夜雨的發(fā)生[17],因此,拉薩降水的“單峰型”正是在這樣的天氣背景下產(chǎn)生的。
【參考文獻】:
期刊論文
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[6]1997—2017年塔克拉瑪干沙漠腹地降水特征[J]. 周雪英,賈健,劉國強,王芳,仇會民,孫懷琴. 中國沙漠. 2019(01)
[7]Warm-Season Diurnal Variations of Total, Stratiform, Convective, and Extreme Hourly Precipitation over Central and Eastern China[J]. Yongguang ZHENG,Yanduo GONG,Jiong CHEN,Fuyou TIAN. Advances in Atmospheric Sciences. 2019(02)
[8]1961-2014年廣東汛期小時強降水的日變化特征[J]. 伍紅雨,李春梅,劉蔚琴. 中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(05)
[9]河南省汛期降水的日變化特征[J]. 王新偉,杜明哲,肖瑤. 干旱氣象. 2018(03)
[10]青藏高原夏季降水日變化特征分析[J]. 計曉龍,吳昊旻,黃安寧,趙衛(wèi),吳陽. 高原氣象. 2017(05)
博士論文
[1]基于逐小時資料的華南地區(qū)汛期降水時空變化特征及其成因研究[D]. 李德帥.蘭州大學(xué) 2016
本文編號:3355269
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