科技进展：基于一维模型和探空数据的土壤干湿状况对青藏高原午后对流触发的影响研究

作为世界上地形最复杂、海拔最高的高原，青藏高原也被称为“地球第三极”；夏季青藏高原是强热源，地面辐射较强且空气稀薄，相对于同纬度带的其他地区，高原对流云和降水频发，局地对流对当地及下游地区水循环、生态变化都有很重要的影响土壤湿度作为陆气相互作用中一个非常重要的因子，通过影响蒸发、地表植被蒸腾、光合作用等，对水分、能量和生物化学循环产生影响。土壤湿度还会影响到降水和辐射，对天气和气候的变化有很重要的影响。青藏高原对流活动发生频繁，在不同的天气背景场、不同区域，土壤湿度对局地大气对流触发的影响有很大的差异。已有研究主要关注的是青藏高原土壤湿度通过大尺度环流对其下游及周边地区降水的影响，关于青藏高原土壤湿度对其局地日尺度午后对流降水影响的研究还较少。为了进一步完善青藏高原局地水循环特征的研究，为高原水资源开发和生态保护提供一些新的依据，需要开展土壤湿度对午后对流触发影响的研究。

基于16个国家基本气象观测站观测的逐小时降水量、08:00 BJT 地面气压、气温和L波段秒级探空数据，利用改进的一维大气边界层模型和CTP-HIlow框架研究了青藏高原早晨不同大气背景下局地土壤湿度对午后对流触发的影响。研究发现青藏高原午后对流触发主要受大气背景控制，土壤湿度影响对流触发的比例在青藏高原中部接近50%，正反馈主要位于青藏高原的中部地区，负反馈所占比例较高的站点则位于青藏高原的西南部。在5-9月大气控制的对流比例呈“U”型，表明季风水分输送对土壤湿度和降水的反馈至关重要青藏高原在大气弱稳定条件下，湿土壤表面仍可能会触发对流。研究通过一维大气边界层模型方法和对流触发率解析解的方法给出了青藏高原午后对流触发预测的阈值和局地对流触发在不同区域、时间段的差别。利用青藏高原上16个站点的探空观测数据，给出了适用于青藏高原午后对流触发的CTP-HIlow阈值，该阈值利用早晨探空观测的数据，用于预测午后对流触发的可能性。不仅区分了青藏高原不同干湿地表状况对午后对流触发的影响，也为进一步提高青藏高原午后对流的预报和模拟提供了新的参考依据。

研究成果以“Impact of Soil Moisture on Afternoon Convection Triggering Over the Tibetan Plateau Based on 1-D Boundary Layer Model”为题于2022年1月发表在Journal of Geophysical Research：Atmospheres 期刊，文章受国家自然科学基金(41822501, 91937301)、“甘肃省气象局创新团队(GSQXCXTD-2020-02)”等资助。（拟稿：赵采玲 审核：王鹤龄 发布：杜亚卓）