地表效应驱动的喜马拉雅山脉每日两次季风降水最大值,Journal of Geophysical Research: Atmospheres

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地表效应驱动的喜马拉雅山脉每日两次季风降水最大值
Journal of Geophysical Research: Atmospheres ( IF 3.8 ) Pub Date : 2021-06-23 , DOI: 10.1029/2020jd034255
Hatsuki Fujinami ₁ , Koji Fujita ₂ , Nobuhiro Takahashi ₁ , Tomonori Sato ₃ , Hironari Kanamori ₁ , Sojiro Sunako _{2,

4} , Rijan B. Kayashtha ₅

Affiliation

降水的昼夜循环对喜马拉雅山夏季的水文气候很重要；然而，对影响从山麓到冰川、高海拔地区降水的昼夜循环的特征知之甚少。我们使用 3 年在 4,806 m asl 冰川附近记录的原位观测以及来自热带降雨测量任务 (TRMM) 降水雷达 (PR) 和综合多卫星检索的 17 年数据调查了降水的昼夜循环用于全球降水测量 (IMERG)。使用每小时欧洲中期天气预报中心重新分析第五代 (ERA5) 数据检查了驱动昼夜循环的机制。现场观测表明，昼夜降水循环有白天和夜间的高峰，两者都包括高降雨频率和低降雨强度。此外，TRMM PR 数据中存在每天两次的最大值，特别是在大约 500-1,000 m asl 和 ~2,000 m asl 的两个雨带上。雨顶高度较低的对流型降雨发生在白天，而雨顶高度较高的层状降雨发生在夜间，尤其是海拔 1,500 m 以上的地形。地表过程可能导致昼夜循环中的两个峰值。白天的表面加热驱动上坡流动，促进冷凝。到了晚上，喜马拉雅山脉以南平原上空的地表冷却导致低层季风流加速，产生夜间急流，导致南坡上空大规模水汽通量汇聚。TRMM PR 数据中存在每天两次的最大值，特别是在大约 500-1,000 m asl 和 ~2,000 m asl 的两个雨带上。雨顶高度较低的对流型降雨发生在白天，而雨顶高度较高的层状降雨发生在夜间，尤其是海拔 1,500 m 以上的地形。地表过程可能导致昼夜循环中的两个峰值。白天的表面加热驱动上坡流动，促进冷凝。到了晚上，喜马拉雅山脉以南平原上空的地表冷却导致低层季风流加速，产生夜间急流，导致南坡上空大规模水汽通量汇聚。TRMM PR 数据中存在每天两次的最大值，特别是在大约 500-1,000 m asl 和 ~2,000 m asl 的两个雨带上。雨顶高度较低的对流型降雨发生在白天，而雨顶高度较高的层状降雨发生在夜间，特别是在海拔 1500 米以上的地形上。地表过程可能导致昼夜循环中的两个峰值。白天的表面加热驱动上坡流动，促进冷凝。到了晚上，喜马拉雅山脉以南平原上空的地表冷却导致低层季风流加速，产生夜间急流，导致南坡上空大规模水汽通量汇聚。雨顶高度较低的雨出现在白天，而雨顶高度较高的层状雨出现在夜间，特别是在海拔 1,500 m 以上的地形上。地表过程可能导致昼夜循环中的两个峰值。白天的表面加热驱动上坡流动，促进冷凝。到了晚上，喜马拉雅山脉以南平原上空的地表冷却导致低层季风流加速，产生夜间急流，导致南坡上空大规模水汽通量汇聚。雨顶高度较低的雨出现在白天，而雨顶高度较高的层状雨出现在夜间，特别是在海拔 1,500 m 以上的地形上。地表过程可能导致昼夜循环中的两个峰值。白天的表面加热驱动上坡流动，促进冷凝。到了晚上，喜马拉雅山脉以南平原上空的地表冷却导致低层季风流加速，产生夜间急流，导致南坡上空大规模水汽通量汇聚。白天的表面加热驱动上坡流动，促进冷凝。到了晚上，喜马拉雅山脉以南平原上空的地表冷却导致低层季风流加速，产生夜间急流，导致南坡上空大规模水汽通量汇聚。白天的表面加热驱动上坡流动，促进冷凝。到了晚上，喜马拉雅山以南平原的地表冷却导致低层季风流加速，产生夜间急流，导致南坡大规模水汽通量汇聚。

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Twice-Daily Monsoon Precipitation Maxima in the Himalayas Driven by Land Surface Effects

The diurnal cycle of precipitation is important to the hydroclimate in the Himalayas in summer; however, features of the diurnal cycle that affect precipitation from the foothills to glacierized, high-elevation areas are poorly understood. We investigated the diurnal cycle of precipitation using 3 years of in situ observations recorded close to a glacier at 4,806 m asl, and 17 years of data from the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) precipitation radar (PR) and the Integrated Multi-satellitE Retrieval for Global Precipitation Measurement (IMERG). The mechanisms that drive the diurnal cycle were examined using hourly European Center for Medium-Range Weather Forecasts Re-Analysis fifth generation (ERA5) data. In situ observations showed that the diurnal precipitation cycle has daytime and nighttime peaks, which both consist of high rainfall frequency and low rainfall intensity. In addition, twice-daily maxima exist in the TRMM PR data, particularly over two rain bands at around 500–1,000 m asl, and at ∼2,000 m asl. Convective-type rainfall, with a lower rain-top height, occurs in the daytime, whereas stratiform-type rain, with a higher rain-top height, occurs at night, particularly over terrain at elevations above ∼1,500 m asl. Land surface processes likely cause the two peaks in the diurnal cycle. Daytime surface heating drives upslope flows that promote condensation. At night, surface cooling over the plain to the south of the Himalayas causes low-level monsoon flows to accelerate, creating a nocturnal jet, which results in large-scale moisture flux convergence over the southern slopes.

更新日期：2021-07-08

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