西南大学地理科学学院重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站赵龙副教授研究组近日在国际水文水资源领域TOP期刊 Journal of Hydrology 上发表了关于青藏高原中部降水时空尺度分析的最新成果。

时空尺度是降水事件的重要特征之一，对陆气相互作用过程、区域模式发展以及降雨观测组网设计具有重要意义。传统的降水尺度确定通常依赖于地面雨量筒站点观测，而这些站点在青藏高原等偏远地区往往分布较为稀疏，无法准确刻画该地区常见的小尺度降水事件。为此，本研究基于地表土壤水分对降水的物理响应机制，利用研究小组在西藏那曲地区参与设计和建立的多尺度土壤水分观测网（图a）实测的表层土壤水分数据来反推和量化青藏高原中部夏季降水的时空尺度，尤其是空间尺度在10公里以下的短时降水事件。

（a）青藏高原多尺度土壤水分观测网；（b）站点间累计土壤水分增加量的相关性随时间尺度和空间距离的变化，其中不同颜色表示不同距离分组；（c）由观测网中部降水观测统计得到的该区域降水时间尺度频率分布。

分析过程中特别引入不同的滑动窗口来考虑小尺度降水过程的空间移动性和时间连续性，得到该地区降水时间尺度和空间尺度的相关关系（图b）。最后，基于原位降雨观测统计得到该地区降雨时长频率分布（图c），并最终得到该地区典型的降水时空尺度分布特征。初步研究结果表明：（1）地表土壤水分的增量可以合理表征局地降水事件；（2）高原中部夏季以对流系统诱发的小尺度降水为主，其持续时间相对较短（0-3小时）且空间范围小于10公里。本研究系首次结合土壤水分观测由下而上量化高原中部的降水时空尺度，可为评估降水产品和降水过程研究提供新的思路。

学院2023届硕士毕业生张可为论文第一作者，赵龙副教授为通讯作者。合作者包括清华大学阳坤教授、中国科学院地理科学与资源研究所秦军研究员、安徽师范大学宋立生教授等。本研究得到了国家自然科学基金（42271491）、重庆市自然科学基金（CSTB2022NSCQ-MSX1568）、以及西南大学青年团队专项资金（SWU-XJLJ202305）的支持。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022169423012611