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目前普遍認為,地面儀器監(jiān)測(簡稱“器測”)是獲取降水信息最主要、最可靠的手段。不過,中外科學(xué)家最新合作研究發(fā)現(xiàn),器測嚴重低估了青藏高原的實際降水量,亟需研究構(gòu)建新觀測體系。
本次研究中,合作團隊進一步從器測誤差和代表性誤差兩個方面,系統(tǒng)剖析了青藏高原降水被嚴重低估的原因:在青藏高原地區(qū),降水過程中雪的占比相對較高,且常伴有強風(fēng)。傳統(tǒng)地面監(jiān)測儀器的開口面積有限且底部封閉,在強風(fēng)條件下易形成上托氣流,阻礙雨滴或雪花進入,從而造成降水量低估。這種由強風(fēng)引起的器測誤差是影響高寒地區(qū)降水測量精度的最主要原因,在極端天氣條件下誤差甚至可超過100%。
據(jù)了解,青藏高原平均海拔超過4000米,冰儲量僅次于南極和北極,是包括長江、黃河、雅魯藏布江、印度河、湄公河在內(nèi)的亞洲10多條主要河流的發(fā)源地,為近20億人提供可靠水源。
半岛网页版登录中新網(wǎng)北京6月7日電 (記者 孫自法)被譽為“世界屋脊”、有“亞洲水塔”之稱的青藏高原,其降水量監(jiān)測評估的精準度如何,對相關(guān)區(qū)域水資源管理、水循環(huán)研究和水災(zāi)害防控至關(guān)重要。
李新表示,為此,合作團隊呼吁重新評估基于現(xiàn)有器測降水?dāng)?shù)據(jù)得到的水資源、水循環(huán)和水災(zāi)害相關(guān)結(jié)果。他們還從儀器創(chuàng)新、站點建設(shè)與空間優(yōu)化、多監(jiān)測手段對比、數(shù)據(jù)同化與融合、深度學(xué)習(xí)等方面,提出青藏高原降水監(jiān)測新方案。
這項青藏高原水循環(huán)領(lǐng)域重要研究進展,由中國科學(xué)院青藏高原研究所、北京師范大學(xué)、清華大學(xué)、河海大學(xué)和荷蘭烏得勒支大學(xué)等科研同行共同完成,相關(guān)成果論文近日在國際學(xué)術(shù)期刊《美國科學(xué)院院刊》(PNAS)發(fā)表。
論文第一作者、北京師范大學(xué)繆馳遠教授介紹說,代表性誤差可劃分為網(wǎng)格代表性誤差和區(qū)域代表性誤差。青藏高原地形復(fù)雜,即便在一個網(wǎng)格單元內(nèi)也存在顯著的地形變化,垂直降水梯度明顯。但是,氣象站點通常位于山谷或低海拔地區(qū),無法反映其所在網(wǎng)格單元的整體降水特征。對于無地面測站分布的網(wǎng)格單元,降水量需利用更遠的臺站數(shù)據(jù)進行推算,進一步降低了降水量監(jiān)測的可靠性,從而在區(qū)域尺度上引入代表性誤差。由于交通不便、監(jiān)測環(huán)境困難,青藏高原現(xiàn)有的氣象臺站密度(每個站點平均覆蓋2.2萬平方公里)明顯低于世界氣象組織推薦的最小站點密度。此外,氣象站點的空間和海拔分布不均進一步降低了區(qū)域降水的估算精度,區(qū)域代表性誤差大幅增加。
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