通过对大气水汽的后轨迹分析表征全球水文循环

摘要区域降水回收可能构成影响土壤湿度记忆和异常干燥或湿润状态持久性的反馈机制。基于时间平均变量的整体方法已在全球范围内应用，但这些方法可能因忽视相关瞬态的影响而低估回收。后轨迹方法通过在数据同化数值模型的分析网格中向后追踪空气运动，识别对降水事件贡献的水蒸气的蒸发源。后轨迹方法已应用于多个大区域；在本文中，它被扩展到1979–2003年全球所有陆地区域。气象信息（风矢量、湿度、地面气压和蒸发）来自NCEP-能源部（DOE）重分析，并生成一个混合3小时降水数据集以建立轨迹的终点。使用经验幂律关系消除网格大小对回收比例的影响；这使得在纬度-经度网格上的任何陆地区域之间进行比较变得可行。计算了为期25年的月回收比。年均和季节均值在空间模式方面与先前的估计一致，但轨迹方法通常给予的回收估计高于整体方法，使用兼容的空间尺度。高北纬地区在回收年周期中的幅度最大，最大发生在晚春/初夏。干旱地区的幅度在绝对值上较小，但相对于其均值来说较大。强年际变化的回收地区与强年内变化的地区不直接对应。全球所有陆地区域在105 km²的空间尺度上的平均回收比为4.5%；总体上，回收在25年期间显示出微弱的正趋势，主要受高北纬地区增加的驱动。