泥土湿度通过改革陆-气之间的水、热交换以及大气领域层流程影响局地降水。泥土湿度对降水的响应会加强健致拦截降水的频率和强度，加重激流大致干旱等灾害性天气，是海外景况究诘永久存眷的前沿科知识题。泥土变湿通常导致地表潜热通量加多推特 男同，抬升凝结高度裁汰，故意于降水发生。但与此同期，泥土变湿也会导致感热通量减少，使得领域层发展受到拦截，驱散了对流和降水的发生。最新公共设施卫星不雅测标明，泥土湿度与降水的技能和空间耦合关系及有计划物理机制存在很大省略情味，这使得不同地区的正负耦合信号还存在很大争议（图1）。

图1. 泥土湿度与降水时空正负耦合的暗意图

青藏高原是亚洲多条大河的源泉，降水对保管该地区的水资源具有进击作用。高原暖季降水对地表流程的变化有着较强的敏锐性，但该地区泥土湿度与降水的耦合关系还存在较大的省略情味。近期，陆气相互作用团队魏江峰锻真金不怕火究诘组昝蓓蕾博士（第一作家）及协作家筹商了青藏高原夏日泥土湿度与降水的时空耦合关系及有计划的局地陆气响应流程。

1. 泥土湿度与午后降水时空耦合的不雅测

究诘运用基于分位数的泥土湿度技能和空间特地缱绻，详情高原夏日午后降水事件在技能和空间维度上关于清早泥土湿度的偏好。最新的卫星（GPM卫星降水数据，SMAP和ASCAT卫星的泥土湿度产物）和ERA5再分析数据均标明高原大部分区域泥土湿度与午后降水在技能维度上是正耦合关系，即午后降水倾向于发生在技能（比较于景况态）偏湿的泥土上（图2）。卫星和ERA5数据相通标明泥土湿度与午后降水在空间维度上也主若是正耦合关系，即午后降水倾向于发生在空间（比较于周围）偏湿的泥土上（图3）。可是空间正耦合关系的区域面积远小于技能正耦合关系的区域面积，这可能是由于空间耦合对地表风速比较敏锐。此外，卫星不雅测标明高原大部分泥土湿度与午后降水的技能耦合与空间耦合存在显贵正有计划，即技能上正（负）耦合的事件通常在空间上也存在正（负）耦合。ERA5在高原西部与卫星末端一致，但在高原东部存在负有计划，标明技能和空间耦合的依赖性较弱。

图2. 青藏高原夏日泥土湿度与降水在技能维度的耦合关系(a， c， e)。蓝色透露正耦合，红色透露负耦合推特 男同，灰色透露耦合关系不显贵，其中饼图透露各自的比例。图b、d和f表示了总共高原上限度样本中泥土湿度技能特地的频率(红线)和事件样本与限度样本的频率差(蓝色直方图)。(a、b)为GPM降水+SMAP泥土湿度，(c、d)为GPM降水+ASCAT泥土湿度，(e、f)为ERA5的降水和泥土湿度

图3. 青藏高原夏日泥土湿度与降水在空间维度的耦合关系(a， c， e)。蓝色透露正耦合，红色透露负耦合，灰色透露耦合关系不显贵，其中饼图透露各自的比例。图b、d和f表示了总共高原上限度样本中泥土湿度技能特地的频率(红线)和事件样本与限度样本的频率差(蓝色直方图)。(a、b)为GPM降水+SMAP泥土湿度，(c、d)为GPM降水+ASCAT泥土湿度，(e、f)为ERA5的降水和泥土湿度

2. 泥土湿度与午后降水时空耦合的机理

在技能维度上，偏湿的泥土伴跟着地表净太阳放射放松（图4a），因为总云量的正特地和地表向下太阳放射的负特地对消了湿泥土运转的倒映率的负特地。减少的净放射导致地表感热通量放松，而泥土湿度正特地导致潜热通量增强（图4b，c），止境是在高原中西部。领域层高度呈现举座的负特地，与感热通量的负特地一致（图4d）。由于加多的潜热通量对领域层的增湿作用，抬升凝结高度也为负特地（图4e）。总体来看，抬升凝结高度亏缺（即抬升凝结高度减领域层高度）的负特地标明大气环境故意于午后降水的发生（图4f）。

图4. 基于ERA5的地表通量和领域层会诊量在技能维度的特地。（a）地表净太阳放射，（b）感热通量，（c）潜热通量，（d）领域层高度，（e）抬升凝结高度和（f）抬升凝结高度亏缺（即抬升凝结高度减领域层高度）

在空间维度上，偏湿的泥土裁汰了地表倒映率，使得地表净太阳放射比较周围泥土有所增强（图5a）。这导致了少数区域的感热通量和大部分区域的潜热通量增强 (图5b，c)。对应的领域层高度有所加多，而抬升凝结高度裁汰（图5d，e）。因此，抬升凝结高度亏缺的空间特地为负（图5f），故意于对流触发和降水。

图5. 基于ERA5的地表通量和领域层会诊量在空间维度的特地。（a）地表净太阳放射，（b）感热通量，（c）潜热通量，（d）领域层高度，（e）抬升凝结高度和（f）抬升凝结高度亏缺（即抬升凝结高度减领域层高度）

究诘有助于加深对青藏高本泥土湿度与降水耦合机制的意志和连合，对提升降水预告及区域水资源处置才气具有调换酷好。有计划究诘恶果发表于《Journal of Geophysical Research-Atmospheres》，获得国度当然科学基金后生名堂（42105023）的资助。

有计划论文信息：

Zan， B.， Wang， H.， Wei， J.*， and Song Y. Temporal and spatial soil moisture–precipitation coupling relationships over the Tibetan Plateau. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2024，129， e2013JD040621， https://doi.org/10.1029/2023JD040621

Wang， H.， Zan， B.*， Wei， J.， Song， Y.， Mao， Q. Spatiotemporal Characteristics of Soil Moisture and Land–Atmosphere Coupling over the Tibetan Plateau Derived from Three Gridded Datasets. Remote Sensing. 2022， 14， 5819. https://doi.org/10.3390/rs14225819.

• 主要
• 推特 男同
• 空间
• JGR-A
• 偶合