塔里木河流域是我国最大的内陆河流域，也是西北干旱区最为脆弱的生态系统之一。其水资源主要依赖于周边高山区（天山、昆仑山等）的降水补给，这些山区被誉为“亚洲水塔”。在全球变暖背景下，该区域呈现出显著的“暖湿化”趋势，降水机制的理解对于区域水资源管理、洪水预警及生态安全具有重要意义。然而，受限于复杂地形和传统观测手段的匮乏，塔里木河源流区的云降水微物理过程缺乏系统的认识。

针对上述科学问题，沙漠所姚俊强研究员团队利用2014–2023年长达十年的全球降水测量卫星（GPM）双频降水雷达（DPR）观测数据，结合ERA5再分析资料，首次对塔里木河流域八大主要源流区的夏季层状降水和对流降水微物理特征进行了系统性对比研究，揭示了该区域降水形成的显著“南北差异”机制。

研究结果表明：塔里木河源流区降水存在根本性的南北分异特征。北部源流区（天山南坡）受中纬度西风带控制，水汽充沛、动力条件活跃，有利于形成深厚的对流系统，其对流降水表现为“大粒径、高浓度”的雨滴谱分布特征，碰撞-破碎循环活跃，降水效率高，层状降水则以高效的冰相增长过程为主；相比之下，南部源流区（昆仑山北坡）毗邻塔克拉玛干沙漠，受干燥环境和气溶胶影响显著，其对流降水呈现“小粒径、极高浓度”的独特谱型，表明沙尘气溶胶可能抑制了雨滴增长过程，而层状降水则主要依赖于大雪团融化后的破碎过程，形成“小粒径、高浓度”的雨滴谱分布。此外，研究还发现对流降水主要沿高山区分布，午后达到峰值，具有局地性强、强度大的特点，而层状降水则覆盖范围广、频次高，以夜间为主，对总降水量的贡献超过60%，层状降水伴随更强的低层辐合和垂直风切变，体现出显著的大尺度强迫特征。该研究为理解塔里木河流域复杂地形下的降水形成机制提供了关键的观测基准，也为改进区域气候模式中的云微物理参数化方案、提升定量降水估算精度提供了科学依据。

相关成果以“Precipitation Microphysics Over the Headwaters of the Tarim River Basin: A Striking North-South Contrast Revealed by a Decade of GPM/DPR Observations”为题发表在Journal of Geophysical Research: Atmospheres，论文第一作者为沙漠所李晓萌助理研究员，通讯作者为姚俊强研究员。该研究得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项（B类）和中国沙漠气象科学研究基金等项目共同资助。

原文信息：Li, X., Yao, J.*, Mao, W., Chen, J., Tuoliewubieke, D. 2026. Precipitation microphysics over the headwaters of the Tarim River Basin: A striking north-south contrast revealed by a decade of GPM/DPR observations. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 131, e2025JD046055.

文章链接：https://doi.org/10.1029/2025JD046055

(作者：李晓萌 校对：张旺 审核：周成龙)