大气水循环在天气和气候系统中扮演着重要的角色,为增进对中国大陆地区大气水循环规律的理解,本文基于动力再循环模型(DRM)和1979-2010年的NCEP CFSR再分析资料,较为系统地研究了中国大陆地区的大气水循环问题。研究内容主要包括降水再循环、降水的水汽源地和输送路径、蒸发水汽的落区、水汽在大气中的驻留时间和输送距离等几方面。对于降水再循环,我们提出了一种在给定网格尺度上给出同一空间尺度的降水再循环率二维分布的方法,从而实现对研究尺度的局地和区域降水再循环率进行网格尺度分析探讨。区域和局地降水再循环率的分布形势和变化特征均表现出较强的一致性,进一步研究表明,在理想条件下,区域降水再循环率可以看作是局地降水再循环率的单调递增函数。中国西南、东北和部分西北地区具有较高的降水再循环率,这表明这些地区存在较强的陆-气水汽反馈过程。总体上,在降水较少的北方地区,降水再循环率和降水呈正相关关系,在降水较多的南方地区呈负相关关系,其可能原因是蒸发在降水较少和较多地区分别主要受土壤湿度和大气条件控制。对于中国大陆地区降水的水汽,结果表明,源地主要是中国地区、欧亚大陆、印度洋、南海和西太平洋;经过30天的后向追踪,全年降水来自陆地和海洋的水汽贡献分别为50.8%和44.4%。降水的水汽源地随区域和季节变化有所差异。一般来说,各区域本身及邻近的地区贡献了各区域降水相当多的水汽,尤其是在陆地蒸发率较高的夏季。此外,陆地(海洋)源地对中国北方地区降水的贡献较大(小)、南方地区降水的贡献较小(大)。对于长江中下游地区,海洋是其夏季(6月1日-8月31日)降水的主要水汽源地,之前被忽略的南印度洋供应了比众所周知的阿拉伯海或孟加拉湾还要多的水汽。但陆地上的蒸散发对长江中下游地区的夏季降水也十分重要,尤其是在6月初,陆地蒸散发对降水的贡献超过了50%。7月中旬之前印度洋是最重要的海洋源地,之后太平洋变得更重要。为定量诊断水汽输送的路径,我们提出了轨迹频度法(TFM)。由阿拉伯海,经孟加拉湾、中南半岛、南海和中国南方地区是长江中下游地区夏季降水最密集的水汽输送通道,其它主要的水汽输送路径还有青藏高原南侧的西风输送、澳大利亚北部的越赤道气流、太平洋北部和赤道地区的水汽输送通道。此外,TFM定量评估结果表明,南海对于长江中下游地区夏季的水汽输送十分重要。对于中国大陆地区的蒸发水汽,其主要落区是中国地区、中国北侧的欧亚大陆和西北太平洋。经过30天的前向追踪,全年蒸发水汽落在陆地和海洋上的百分比分别为55.7%和42.8%,其中落在中国地区和太平洋的水汽分别为36.7%和38.9%。不同季节及不同地区的蒸发水汽具有不同的落区,总的来看,夏季蒸发水汽落在陆地上的百分比大于冬季,西部地区蒸发水汽落在陆地上的百分比大于东部地区。陆地和海洋区域分别是中国大陆地区夏季和冬季蒸发水汽的主要落区。关于中国大陆地区水汽的驻留时间,降水和蒸发水汽的驻留时间都表现出明显的空间和季节变化,局地降水水汽驻留时间普遍比蒸发水汽驻留时间长,其区域平均值分别为8.3和6.3天。相应的,区域平均的90%阈值上的后向和前向追踪时间(即初始水汽中被DRM解析出的比例达到90%时的追踪时间)分别为22和15天左右。此外,在理想条件下,我们理论推导了水汽驻留时间和追踪时间的显式表达式,得到了这两者之间存在的比例关系,并进一步应用DRM追踪得到的值进行了验证。这一比例关系可为水汽追踪时间的选取提供理论依据。关于中国大陆地区水汽的输送距离,局地降水水汽的输送距离普遍比蒸发水汽的输送距离长,且都有明显的空间和季节变化,其区域平均的曲线(直线)输送距离的计算值分别为4874.8和4414.2(3169和2864.4)公里。我们发现在理想条件下,水汽输送的曲线距离和追踪距离之间存在特定的比例关系。水汽输送的曲线和直线距离之间具有高度相似的分布形势,表明追踪轨迹到达地点与降水(蒸发)点之间的距离和水汽输送的直线距离之间也有相近的比例关系。这一比例关系可为潜在水汽源地和落区范围的选取提供一定的理论指导。在气候变化大背景下,本文的研究可增进对中国大陆地区大气水循环规律的理解,对气候水文的预测与评估等,也提供了一定的理论依据。