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水 利 学 报

２０２４年 ５月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５５卷 第 ５期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２４）０５ － ０５８６ － １２

汉江流域夏季降水演变的水汽输送驱动机制

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陈镜元 ，章数语 ，张更喜 ，赵 勇 ，赵西宁 ，高学睿 ５
（１．西北农林科技大学 水利与建筑工程学院，陕西 杨凌 ７１２１００；
２．南方科技大学 环境科学与工程学院，广东 深圳 ５１８０５５；３．扬州大学 水利科学与工程学院，江苏 扬州 ２２５００９；
４．中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 １０００３８；
５．西北农林科技大学 水土保持研究所，陕西 杨凌 ７１２１００）

摘要：为应对气候变化下愈加频繁和剧烈的干旱事件，保障跨流域调水工程水源及当地用水安全，亟需对汉江流
域这一国家重要战略水源地的降水过程变化进行研究。汉江流域夏季降水占全年降水的 ４０％～５０％。本研究利用
拉格朗日混合单粒子轨道模型对汉江流域 １９５９—２０２２年夏季降水的水汽输送过程及其大气环流背景进行分析，
以揭示汉江流域夏季降水变化的原因。研究发现，历时 ７２ｈ以上降水占夏季总雨量的 ４４．６％，在过去半个多世纪
中其频次和雨量均呈现显著下降趋势，是汉江流域降水减少的主要原因。对水汽输送过程的模拟分析表明，中国
南海、西太平洋、中国东部是流域夏季降水的水汽来源，贡献率分别为：３４．７％、２８．７％、２７．２％。对比不同历时
降水的水汽输送过程，发现降水历时越长，来自中国南海和西太平洋的水汽贡献率越高。尽管来自西太平洋的水
汽呈现显著增加，但来自中国南海的水汽显著下降，使得 ７２ｈ以上降水仍然呈现下降趋势。分析大尺度气候指数
与各水汽输送路径贡献率的相关性，发现中国南海水汽贡献减小与西太平洋副热带高压面积、强度增加呈显著负
相关。这证实了近年来西太副高的增强和扩张对汉江流域夏季降水减少起到促进作用。
关键词：汉江流域；降水变化；ＨＹＳＰＬＩＴ；水汽输送；大尺度气候模式
文献标识码：Ａ
中图分类号：Ｐ３３９ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２３０５４０

１ 研究背景

随着全球变暖的进程，水文循环过程加速，暴雨、干旱等极端天气事件频发 ［１ － ２］ 。为促进区域经
济社会和资源环境的可持续发展，国家陆续发展跨流域调水工程，以缓解区域水资源短缺，应对极端
天气灾害。作为长江第一大支流，汉江流域是南水北调中线、引汉济渭等大型调水工程的主要水源
地，在区域发展总体格局中具有重要地位。但在气候变化的影响下，近年来汉江流域径流呈现明显衰
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减。２０１３—２０２２年间皇庄站年均径流 ３６６．３亿 ｍ ，较多年平均（１９５０—２０２０年）偏枯 ２０．１％ ［３］ ；丹江
口水库 １９９９—２０１７年间实测年均径流较 １９５６—１９９８年间偏枯 １３．３％ ［４］ ；２０２２年长江大旱，皇庄站实
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际年径流仅为 ３１２．３亿 ｍ ，较 ２０２１年减少 ５７．５％；丹江口水库 ７—１０月入库径流仅为多年同期的 ３６．１％，
［５］
水位低至 １５７．０４ｍ 。极端干旱事件对汉江流域和调水工程受水区的水资源利用造成了极大影响。为
保证调水工程质量和水源地当地用水安全，亟需研究变化环境下汉江流域水资源演变过程和影响机
制。降水是汉江流域水资源的主要来源，分析其变化规律对于认识水文气象变化过程、进一步缓解水
资源供需矛盾很有必要。
水汽输送过程直接决定了降水的总量、历时和强度等 ［６］ 。目前，全球范围内进行了许多有关水汽

收稿日期：２０２３ － ０９ － ０６；网络首发日期：２０２４ － ０５ － ２７
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２４０５２３．１０５４．００１．ｈｔｍｌ
基金项目：陕西省自然科学基础研究计划联合基金项目（２０２２ＪＣ － ＬＨＪＪ － ０１）；国家自然科学基金面上项目（４２３７７３４６）
作者简介：陈镜元（ １９９９ － ），硕士生，主要从事水文水资源研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｊｉｎｇｙｕａｎｃｈｅｎ＠ｎｗａｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通信作者：章数语（１９９２ － ），博士，主要从事气候变化下极端旱涝事件研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｓｈｕｙｕ．ｚｈａｎｇ．９２＠ｏｕｔｌｏｏｋ．ｃｏｍ
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