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黄一民博士获国家自科基金项目"长江流域二次蒸发及环流效应研究"


一、项目名称:长江流域二次蒸发及环流效应研究
二、项目组成员:黄一民,邹君,何清华,韩青
三、研究期限:2015.01-2017.12
四、项目简介
研究以东亚季风区的长江流域为研究区域,通过在流域内的衡阳进行降水事件的取样分析以及结合搭载在Aura卫星上的TES观测仪反演水汽同位素资料。一方面利用降水中过量氘对流域内二次蒸发如下落雨滴的蒸发、水汽再循环进行了定量评估; 另一方面采用Flexpart模式后溯模拟形成降水事件的水汽以及TES反演水汽的输送历史,进而识别出形成流域水汽的水汽源区以及不同水汽源区的输送水汽量,在此基础上,定量计算水汽、降水同位素与不同水汽源区输送水汽量的关系。研究成果对于了解东亚季风区水汽循环的精细物理过程和物质迁移、加深对能量循环的理解以及古气候的反演具有重要意义。
五、研究目标
本项目的研究目标在于揭示长江流域内二次蒸发,不同水汽源对流域水汽、降水同位素的影响及定量关系,为流域水汽循环、热量平衡研究、定量恢复沉积物中的古气候提供来自稳定同位素的依据。
六、研究内容
长江流域天气尺度降水同位素变化特征及二次蒸发研究
长江流域不同水汽源地输送水汽与水汽、降水同位素的定量关系
七、研究方法
l 实地取样
本项目将利用降水自动采集器在流域内的衡阳盆地进行三个完整周期年的天气尺度的降水事件采集。对采集的水样进行δDδ18O的测试。另外,通过自动气象站记录下降水样所对应的气温、湿度、降水量。
l 利用Flexpart对水汽源进行分析
Flexpart是基于拉格朗日框架下发展的轨迹分析方法,它可以用来模拟点源、线源、面源和三维大气源排放的大气示踪物质的长期和中尺度输送、扩散、干湿沉降及其辐射衰减过程, 其时间上的前向轨迹模拟可以用来模拟排放源的轨迹-扩散过程, 而后向模拟可以确定排放源的影响区域。和欧拉模式相比, 拉格朗日模式的优点是积分过程中空间分辨率不受数值离散的影响, 保持了较高的精度。同时, 该模式和其他的轨迹模式相比, 考虑了湍流和中小尺度的对流过程。可以看到,Flexpart为水汽输送过程研究提供了一个很好的技术途径,它可以追踪事先定义的气块集合的运动轨迹,对其轨迹过程中水汽平衡的研究能定量评估不同源区对流域降水的相对贡献。
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