地形对华北地区夏季降水影响的尸-中国科技论文在线.PDF

第 18卷第4期 高 原 气 象 Vo1．18．No．4 t999年 I1月 PL~．TEAU METEOROLOGY November1999 地形对华北地区夏季降水影响的 尸 7 数值模拟研究 ； 摘 要 行星大气中地形效应 的研究一直是人们十分重视的问题 。本文利用 引进 的 NCAR-n,~ m 模式就地形对华北地 区夏季降水的影响进行 了数值模拟研究。结果表明，华北 地区西部和北部的山脉地形对华北地区夏季降水有着非常重要的影响．尤其是对一些局地地 区，甚至起到了决定性的作用。当降低地形高度时．华北地 区夏季降水将 明显减少。其物理机 制可能主要有两点，一是降低地形高度后 ，使华北地 区迎风坡地形抬升作用减弱 ，从而减少 了 山前降水 ；降低地形也减弱了背风槽或抑制了背风坡气旋的发展 ，因此也减少 了山后降水。二 是地形高度降低后，华北地区500kPa高度场明显减弱，不利于夏季副热带高压 的加强北跳 ，从 而使华北地区夏季降水减少 关键词 地形 华北地 区 夏 降水 数值模拟 分类号— ———— — — 1 引 言 行星大气中地形效应的研究一直是人们十分重视的问题。大气环流中的许多基本 问 题如气候平均状态 、季风环流、阻塞形势等，都与特殊的地形影响有关。关于这一问题的 研究工作主要有两方面，一是大量地发现并确认行星大气 中地形所激发或影响的天气和 气候现象 ；二是在理论上 阐明地形影响的物理机制。这两方面都是非常重要的，并且是相 互促进的 ”。 地形对大气环流和天气气候的影 响主要有两方面作用 ，一是动力作用 ；二是热力作 用。其中动力作用又可分为动力阻挡作用和摩擦作用。对地形动力作用的研究主要开始 于50年代。地形的动力作用在平均流场的形成中是有贡献的，对于局地气候的形成有重 要作用。徐国昌等 分析研究 了西北干旱气候的特点及其成因，指 出青藏高原的特殊地 形及其动力作用是西北干旱形成的主要原因。这说明地形动力作用在区域气候形成中是 有影响的。 对地形热力作用的研究开始于50年代末期 ，而且主要集中于青藏高原地区。青藏高 收稿 日期：1999-04~2；改回日期：199哪 聊 本文得到中国科学院 “九 ·五”重大应用基础研究项 目“中国华北地区水资艰变化及其调配研究 (砬 5l—At一203一 O2)的资助 第一作者简开 ：范广洲 ．男，1970年2月出生，在读博士生，主要从事气候模拟厦陆气相互作用研究 转载 中国科技论文在线 高 娘 气 象 18卷 原的热力作用主要表现在两种影响上。第一种是同期作用 ；第二种是滞后作用。同期热 力作用主要表现为高原地区的特殊天气气候现象 ；滞后热力作用主要是指高原地 区前期 下垫面和天气气候状况对后期天气气候的影响，这种影响不仅表现在高原地区内，而且可 远及我 国东部及北部地区，甚至通过遥相关机制影响到更远的地 区。 上述工作主要集中于青藏高原地区，而地形对天气气候的影响在许多地区都有表现 ， 特别是一些中尺度山脉对于局地气候的形成可能会起到重要的作用。但关于中尺度地形 强迫作用的研究工作远不及大尺度地形和小尺度地形强迫作用的研究深入 。王劲峰等 指出，华北平原西部和北部的太行山脉和燕山山脉对华北地 区区域性干旱气候的形成可 能有重要作用。可见地形对华北地区降水影响方面的研究工作还比较少 ，特别是没有进 行有效 的数值模拟研究 ，因此有必要对这一问题进行更深入地探讨 。 2 数值试验方案设计 本文所用区域气候模式为NCAR．Re M2模