高原气象

作者：张荣平,孟宪红,杨显玉,魏倩

单位：<sup class=\"mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\">1.</sup> 成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室，四川 成都 610225","<sup class=\"mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\">2.</sup> 中国科学院西北生态环境与资源研究院/冰冻圈科学与冻土工程重点实验室，甘肃 兰州 730000","<sup class=\"mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\">3.</sup> 兰州大学大气科学学院，甘肃 兰州 730000

关键词：青藏高原,土壤湿度,中尺度对流系统,对流初生,数值模拟

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目（A类）(42325502),甘肃省青年科技基金(25JRRA703),甘肃省拔尖领军人才项目

为探究土壤湿度非均匀性对青藏高原中尺度对流系统初生过程的影响， 本文利用卫星遥感资料、 地闪观测资料和再分析资料筛选出2022年8月10日青藏高原上空的一次由孤立对流初生发展而来的中尺度对流系统个例进行观测分析和数值模拟研究。结果表明： （1）本次中尺度对流系统在弱天气强迫背景下初生于06:00（世界时， 下同）， 发展过程中向东北方向移动并通过合并云团不断增强， 在强对流阶段伴随有闪电活动。对流初生位置附近土壤湿度存在显著的西南干、 东北湿的空间非均匀分布型。（2）基于中尺度数值模式， 模拟了西南侧干区受地表热力强迫作用下形成的地面辐合， 及由此产生的上升气流沿土壤湿度梯度方向发展、 增强至形成对流初生的时空特征。对流初生发生时刻， 初生位置上空低层大气处于干绝热层结状态下， 对流有效位能（对流抑制能量）为946.5 J·kg-1（0 J·kg-1）， 2 m气温在对流初生发生前1 h达到对流温度， 此时边界层高度突破自由对流高度， 随后对流迅速发展并增强。（3）敏感性试验结果表明， 去除土壤湿度非均匀特征后， 初生对流强度减弱， 位置向西移动， 这与土壤湿度非均匀性改变对流初生前大气动热力和水汽条件有关， 即土壤湿度非均匀性通过增强地表温度梯度从而间接增强西南侧干区感热通量， 进而增强初生前地表上升运动， 以及改变风场方向从而增强初生时刻该位置的地表风场和水汽的辐合强度， 使得对流发展强度增大。（4）土壤湿度均一状态下， 土壤湿度值的增加使地表水汽更充沛、 地面风场辐合更强， 进而使得水汽辐合强度增加， 对流发展增强， 同时较高的土壤湿度通过减小地表温度和感热通量抑制了对流初生发生前上升气流的发展强度， 使对流发展过程减缓， 导致对流初生的出现时间更晚。

来源：2026年第1期

《高原气象》期刊编辑部

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