水汽对下午降水的影响

大气水汽在天气中所起的作用是复杂的，目前还不清楚。然而，亚利桑那大学的研究人员在“地球物理研究快报”杂志上发表的一项新研究中开始梳理出不同大气条件下上午土壤水分和下午降雨量之间的关系。亚利桑那州水文和大气科学系的主要作者乔希·韦尔蒂(Josh Welty)说，关于和之间的关系，普遍的看法是，如果早上更潮湿，下午的降雨量就会更大，但情况要比这复杂得多，他是亚利桑那州水文和大气科学系的博士生，主要作者乔希·韦尔蒂(Josh Welty)说，这两者之间的关系是，如果早上更潮湿，下午的降雨量就会更大，但情况要比这复杂得多。在全球范围内，我们看到的证据表明，在潮湿和干燥的土壤条件下，下午降雨的可能性都更大，这取决于大气湿度。

该研究小组还包括来自内华达州沙漠研究所和美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的研究人员，他们使用了过去五年来对北半球土壤水分和下午降雨量的卫星观测。这项工作得到了美国国家航空航天局的支持，并基于美国国家航空航天局的全球降水测量任务和土壤湿度主动被动卫星，以及纳入卫星观测的现代研究和应用回顾性分析第2版(MERRA-2)模型中的大气湿度和运动数据。

研究人员发现，在大气湿度很小的日子里，下午的降雨更有可能发生在土壤更潮湿或相对湿度更高的地方。在风带来大量大气水分的日子里，更干燥的土壤或更低的相对湿度更有可能出现下午的降雨。研究小组还发现，在这两种情况下，早上土壤或气温较高的情况下，下午更有可能出现降雨。

研究人员将重点放在下午降雨的天数上，并注意到在湿润程度高于平均水平的土壤上出现的降雨天数与在干燥程度高于平均水平的土壤上出现的降雨天数之间的差异。然后，他们将他们的结果分成三类：高、中和低大气水分通过风的输送。

这项研究建立在2018年的一项研究基础上，该研究确定了土壤水分在俄克拉荷马州南部大平原下午降雨量中的作用。新的发现表明，俄克拉荷马州土壤湿度、下午降雨量和大气湿度之间的关系并不适用于整个北半球。

在大平原南部，我们发现，当风带来的水分较少时，干燥的土壤与降雨量的增加有关；当风带来较大的水分时，湿润的土壤与降雨量的增加有关。在目前的研究中，我们发现，实际上，在许多地区，下午降雨的可能性正好相反，韦尔蒂说。

据韦尔蒂的论文顾问、论文合著者曾旭斌、Agnese N.Haury环境捐赠主席、气候动力学和水文气象中心以及陆地-大气-海洋相互作用小组主任表示，了解水蒸气在天气中的作用非常重要，因为它的影响无处不在。

例如，在大平原南部，有许多龙卷风活动，因为有水蒸气从墨西哥湾进入。此外，在加州海岸，你会谈论来自大气河流的严重洪水，这些河流是集中的水蒸气的走廊，一旦到达山脉，就会迅速沉淀，导致大规模洪水，曾说。

风带来的水蒸气是我们了解的重要来源。过去，人们在研究土地条件对降雨量的影响时没有给予足够的重视，这可能会使他们的结果具有误导性。曾鸣说，一旦我们考虑到风对水蒸气的移动，结果就会变得更加稳健。

随着全球变暖改变了大气湿度、土壤等的模式，理解这种关系变得更加重要。曾说，这些变化不仅会对天气和自然灾害产生影响，还会对农业产生影响。

来自NASA戈达德太空飞行中心的物理学家、论文合著者乔·桑塔内洛(Joe Santanello)说，这些结果确实显示了陆地对天气和气候影响的复杂性。他是NASA支持的改善天气和气候模型的当地陆地-大气耦合工作组的主席。当你加入灌溉或土地利用的人为因素来改变土壤的干燥或潮湿时，我们目前在模型中没有很好地表现出来，我们可能会对天气和气候产生额外的下游影响，这是我们没有预见到的。

下一步是评估这些关系如何在全球气候和天气预测模型中发挥作用。

我们的发现是观察性的，但现在，我们想用计算机建模来帮助我们理解为什么更干燥或更潮湿的土壤会增加降雨的可能性，曾说。我们知道这是真的，但我们不知道为什么。更多信息：J·韦尔蒂等人，“地球物理研究快报”(2020)，在更潮湿或更干燥的土壤上增加了可察觉的下午降雨的可能性，这取决于大气动力学的影响。DOI：10.1029/2020GL087779