青藏高原热力强迫对中国东部不同持续时间降水日变化影响的机理研究

本研究围绕青藏高原地表热力强迫对我国东部不同持续时间降水日变化的影响机理问题，通过诊断分析探讨不同高原热力异常条件下我国东部地区不同持续时间降水日变化的气候学特征，并揭示高原热力异常对我国东部地区不同持续时间降水日变化影响的区域性和季节性差异。利用高分辨率区域气候模式通过数值试验研究高原不同地表热通量分量在我国东部不同持续时间降水日变化形成中的作用，弄清青藏高原地区感热、潜热加热对我国东部地区不同持续时间降水日变化影响的相对贡献和季节性差异，并揭示青藏高原热力异常及其与周边地区热力对比异常对长江中下游地区夏季长持续时间降水日变化位相向东延迟所起作用及其内在的物理机制。

中国东部地区位于青藏高原以东地区, 相对于青藏高原处于西风带的下游地区, 上游地区大气环流受青藏高原热力动力强迫之后沿西风带传播到下游地区后必然会影响到下游地区的天气和气候变化。揭示青藏高原热力强迫影响中国东部地区不同持续时间降水日变化的形成和传播机制并探讨其内在的影响机理，对于提高我国东部地区的天气气候预测水平具有重要的科学意义和应用价值。本研究重点探讨不同高原热力异常条件下我国东部地区不同持续时间降水日变化的气候学特征，并揭示高原热力异常对我国东部地区不同持续时间降水日变化影响的区域性和季节性差异。通过数值试验研究高原不同地表热通量分量在我国东部不同持续时间降水日变化形成中的作用，弄清青藏高原地区感热、潜热加热对我国东部地区不同持续时间降水日变化影响的相对贡献和季节性差异，并揭示青藏高原热力异常及其与周边地区热力对比异常对长江中下游地区夏季长持续时间降水日变化位相向东延迟所起作用及其内在的物理机制。通过本项目的研究发现：青藏高原地区夏季降水量和降水频率的日变化表现出明显的凌晨和傍晚的双峰结构，降水强度却呈现为凌晨的单峰特征。降水持续时间对降水量日变化有显著的影响，青藏高原夏季降水量日变化的双峰特征是由短时(1-3小时)和长持续性(6小时以上)降水共同作用造成的，午夜-凌晨(傍晚)的降水日峰值主要是由于长持续性(短时)降水所引起。我国东部地区降水日峰值受到降水持续性和地形影响，地形坡度大的地区易发生短时降水，极大值多出现在下午或傍晚；谷地以及平原处以午夜至清晨的持续性降水居多，北部地区清晨6时峰值受降水频率和降水强度影响，南部地区9时的日峰值与降水强度日变化关系密切。季风活跃期的降水日变化双峰结构明显，清晨峰值会有显著增强，而季风间断期降水多在午后达到峰值。数值模拟结果表明青藏高原感热加热作用通过影响局地环流而对高原东部及其临近地区夏季降水日变化的位相和强度均有较大的影响，而对110E 以东地区的降水日变化影响不大。相对于青藏高原感热加热作用，高原地区潜热加热作用对高原以东地区夏季降水日变化的影响很小。