淮河流域能量与水分循环试验和研究,本文主要内容关键词为:淮河论文,流域论文,水分论文,能量论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
能量与水分循环是气候系统中的重要过程。太阳辐射是气候系统的重要能源,大气中的水循环对气候系统中的能量有重要的影响。水汽在大气中的输送与辐合影响降水过程,通过释放潜热而影响气候;陆—气界面上的热量和水分交换影响下垫面对大气环流的强迫作用。所以,一般认为:大气辐射,水汽,云和降水的相互作用在总体上决定了气候对外界强迫的敏感度。由于水分循环和能量循环密切相关,并且对于气候的影响十分重要,因此,在世界气候研究计划(WCRP)中制定了全球能量与水分循环试验计划。全球能量与水分循环试验(GEWEX )的主要任务是观测、了解、模拟大气—陆地—海面的水分、热量交换与循环,其目的在于借助适宜的模式提出新的预报方法。研究领域包括全球水文系统变化及其与大气、地面的相互作用,区域水文过程的变化,水资源的变化及上述因素对环境的影响等。全球能量与水分循环试验对提高全球降水的评估能力,准确评价大气辐射和云对气候变化敏感度都具有重要作用。通过该试验研究,可提高气候预测能力,为合理利用水资源提供依据。全球能量与水分循环试验确定全球五个试验区:美国密西西比河流域、巴西亚马逊河流域、加拿大马更些河流域、欧洲波罗的海和亚洲季风区。亚洲季风区试验(GAME)在东亚副热带和中纬度湿润区设置了中国淮河流域能量与水分循环试验(HUBEX), 它是亚洲季风区试验的最重要组成部分。
淮河流域能量与水分循环试验是一个重要的科研项目,它不仅对大气科学基础理论研究十分重要,而且具有较高的应用价值。东亚季风区能量与水分循环的变化对东亚季风的变化及全球气候变化有十分重要的作用。通过观测试验建立的东亚季风区海—陆—气耦合模式有助于延伸天气、气候预报时效,提高降水预报精度,预防和减少气象灾害。
中国处于东亚季风区,80%的雨源于东亚季风,淮河流域梅雨锋的活动与进退,对中国的旱涝灾害至关重要。因此,淮河流域能量与水分循环试验得到中国政府部门(国家自然科学基金、中国气象局、水利部、国家教委等)的大力支持,被列为国家自然科学基金“九五”期间重大项目和中国气象局四大科学试验之一。由于日本、韩国同中国一样深受梅雨的影响,日本GEWEX国家委员会支持这一试验,并积极与中国GEWEX工作委员会合作, 开展淮河流域能量与水分循环试验; 韩国也成立了GEWEX委员会,并积极地参加淮河流域试验。
为了支持全球能量与水分循环试验的开展,美国和日本联合发射热带降水测量卫星(TRMM),进行降水测量。卫星于1997年11月发射,目前运行良好。
淮河能量与水分循环试验研究的目标是:利用试验中获得的特殊气象、水文、雷达、卫星遥感、微波辐射等观测资料及常规资料,进一步了解东亚季风区(主要是梅雨区)中尺度降水系统的能量与水分循环过程,建立区域气象/水文数值模式及资料同化系统,提高对能量和水分循环的气候模拟能力。
淮河流域能量与水分循环试验研究项目的研究内容:1.在淮河流域开展气象、水文、卫星等综合观测试验,为淮河流域能量与水分循环诊断分析和数值模拟以及资料同化研究提供基础资料;2.利用综合加密观测资料,结合地面遥感辐射和卫星观测资料,分析研究云、辐射和地面过程的相互作用及其气候影响;3.计算淮河流域能量与水分循环参数,研究东亚能量与水分循环过程的状况,在此基础上研究它与区域旱涝的关系;4.研究大气—陆面和水文过程的相互作用,开发气候与水文相耦合的模式,同时对淮河流域能量与水分循环进行数值模拟研究;5.研究试验资料信息库模型及合理的数据结构,建成试验信息库,研究资料同化和质量控制技术,开发和建立试验资料同化系统。
淮河流域能量与水分循环试验中国的主要参与单位有北京大学,国家气候中心,中科院大气物理所、地理所,国家卫星气象中心,国家气象中心,中国气象科学研究院,水利信息中心,安徽省气象局,淮河水利委员会等12个单位;日本主要有名古屋大学、东京大学、气象厅、筑波大学、北海道大学、京都大学等12个单位;韩国为气象研究所。
淮河流域能量与水分循环试验计划于1998年5月至8月为加强监测期(IFO),其中6月~7月的42天为加密观测期(IOP)。观测区为110°E—122°E/28°N—40°N(1200km×1500km,北起北京,南至长沙,西起宜昌,东至上海),以安徽为中心呈互相嵌套的大、中、小三个区,互相配合。中日双方提供的多种观测仪器设备参加加密观测,有21个探空站、150个国家标准气象站、5部天气雷达、3 部多普勒雷达以及卫星观测网、水文站观测网、雨量站网。在安徽省寿县设气象、水文、陆面综合观测站,观测项目包括地面辐射、水汽、云、热通量、边界层通量梯度等。
在中国气象局、安徽省气象局、淮河水利委员会等有关部门以及日本方面的共同努力下,加密观测已准备就绪,即将开始正式观测。其它相关项目也将配合进行。我相信,在中日双方的共同努力下,淮河流域能量与水分循环试验与研究一定能取得成功,为人类防灾减灾和合理利用水资源、气候资源作出贡献。
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