近50年我国北方东西部地区降水再循环率的变化特征及对比研究

近50年来我国北方东西部（以100 E为界）地表干/湿变化趋势相反：东部地区呈现干旱化倾向，而西部地区却存在湿化趋势。造成这种干/湿变化趋势空间分布格局的原因至今尚不清楚。本项目拟利用降水再循环分析模型，以观测和再分析气候资料为基础，对比分析这两个地区降水再循环过程以及水汽来源的时空变化特征；在此基础上，通过综合研究大气平流水汽及地表水分垂直输送对降水过程的相对贡献寻找导致两地区干/湿变化趋势差异的可能原因；通过分析地表垂直输送水分的变化与地表植被状况改变的关系探索人类活动对两地区干/湿变化的可能影响。

通过构建动力降水再循环模型、采用改进的水汽追踪方案，并利用近30年JRA-25再分析资料，对比分析我国北方东西部地区降水再循环的基本特征以及体现在降水再循环过程中的陆-气相互作用过程，并对降水再循环物理过程进行综合分析。根据这些分析，本项目建立了一个适用于我国的再循环比与面积间的对数关系式；并发现我国北方区域再循环比明显高于南方地区（青藏高原地区除外），北方西部地区高于东部地区；再循环比与降水的多寡关系密切，当某地区较为干旱、降水量较低时（对于夏季，该阈值大约对应于15mm/d），较多的降水有利于增强再循环降水，但当高于该阈值时，蒸发对降水不再敏感，过多的降水反而造成再循环比的下降。对于我国北方东部地区，大气可降水量、降水量（尤其是大尺度降水量）、水汽通量散度、水汽流速以及云量较低时有利于加强再循环比，因而当该区域降水偏少或接近平均状态时，土壤和植被中的水分对于维持正常的降水具有重要意义；而北方西部地区本身较为干旱，该地区对降水量的降低敏感性较东部地区低，但该区域对土壤湿度的敏感性高，较高的土壤湿度可增强当地的再循环过程，因而冬春季节降水的多寡对该区域夏季陆地再循环过程很重要。以上研究通过对陆-气多变量的综合分析揭示了两区域不同的陆-气相互作用过程特征，为进一步深化研究不同区域水资源条件以及植被状况对当地干/湿状况的影响打下了基础，为将来深入分析人类活动对当前区域气候的影响提供了强有力的分析方法。