青藏高原对大气环流的影响.
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青藏高原隆起对中国自然环境的影响青藏高原概述青藏高原旧称青康藏高原(北纬25°~40°,东经74°~104°)是亚洲中部的一个高原地区,它是世界上最高的高原,平均海拔高度在4000米以上,有“世界屋脊”和“第三极”之称。
青藏高原实际上是由一系列高大山脉组成的高山“大本营”,地理学家称它为“山原”。
高原上的山脉主要是东西走向和西北—东南走向的,自北而南有祁连山、昆仑山、唐古拉山、冈底斯山和喜马拉雅山。
这些大山海拔都在五六千米以上。
所以说“高”是青藏高原地形上的一个最主要的特征。
青藏高原在地形上的另一个重要特色就是湖泊众多。
高原上有两组不同走向的山岭相互交错,把高原分割成许多盆地、宽谷和湖泊。
这些湖泊主要靠周围高山冰雪融水补给,而且大部分都是自立门户,独成“一家”。
著名的青海湖位于青海省境内,为断层陷落湖,面积为4456平方公里,高出海平面3175米,最大湖深达38米,是中国最大的咸水湖。
其次是西藏自治区境内的纳木湖,面积约2000平方公里,高出海平面4 650米,是世界上最高的大湖。
这些湖泊大多是内陆咸水湖,盛产食盐、硼砂、芒硝等矿物,有不少湖还盛产鱼类。
在湖泊周围、山间盆地和向阳缓坡地带分布着大片翠绿的草地,所以这里是仅次于内蒙古、新疆的重要牧区。
它包括中国西藏自治区全部、和青海省、新疆维吾尔自治区、甘肃省、四川省、云南省的部分,不丹、尼泊尔、印度、巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦的部分或全部,总面积250万平方公里。
一、青藏高原隆起对地貌的影响我国现代地貌格局与特点的最终形成是在漫长地质历史时期中的内、外营力做共同做用的结果,燕山运动以前形成的山脉高原在进入第三纪时,已经长期侵蚀夷平。
与现代地貌关系最密切的是喜马拉雅运动和新构造运动期间隆起的青藏高原,与高原巨大高度,广阔面积屹立在我国西南部构成第一级阶梯,最后奠定了我国现代地貌格局。
高原形成后,它以巨大的高度与帕米尔高原同列为世界屋脊。
地形对大气环流的影响,不仅有热力作用,也有动力作用。
如亚洲的青藏高原,北美的落基山这样的巨大地形,对大气环流有明显的动力作用。
当气流爬越高原或山脉时,在迎风坡常形成高压脊,在背风坡形成低压槽。
冬季,青藏高原对东亚大槽的动力作用影响如图3.23所示,地形能迫使气流绕行,如冬季,纬向西风带气流流经青藏高原时,由于地形动力作用,气流分为南北两支,北支绕过高原由于地形摩擦作用形成反气旋性切变,故新疆北部和蒙古西部一带,经常有高压脊出现;南支西风在高原南部形成孟加拉湾低压槽。
其槽前的偏西南风气流又受地形摩擦作用而减弱,具有气旋性切变,常导致低涡产生。
故冬春季节我国西南地区因处于孟加拉湾地形槽前,低涡活动特别多。
冬季,高原相对于四周自由大气是个冷源,它加强了高原上空大气南侧向北的温度梯度,使南支西风急流强而稳定。
其南侧的地形槽槽前的暖平流,是中国冬半年东部地区主要水汽输送通道,强的暖湿空气向中国东部地区输送,是造成该地区持久连阴雨的重要条件,也是昆明准静止锋和华南准静止锋能长久维持,以及东海气旋生成的重要条件之一。
夏季,高原对四周的自由大气是个热源,它使高原上空大气的水平温度梯度在高原北侧增大,在高原南侧水平温度梯度由高原指向南,因而改变了方向。
根据热成风原理,高原南侧西风减弱,北侧西风加强。
当加热到一定程度时,高原成为一个巨大的热源时,由于高原南侧温度梯度作用,高原南侧西风消失而为东风所取代,形成了东风气流中全球最强的强风速中心。
高原这个巨大的热源使它上空的大气几乎在整个对流层内都呈对流性不稳定,及高温和高湿。
接近高原的近地面层基本上是个热低压,使得对流层中部(50hPa)等压面上的副热带高压带在此断裂。
热低压中由于气流辐合产生大规模的对流活动,把地面的感热和高湿、高温空气释放的潜热带到对流层上部,在对流层上部和平流下部形成一个巨大的暖性高压,称为青藏高压。
青藏高压在150hPa最强,500hPa等压面属于过渡层,近地面的热低压可延展至600hPa。
自然地理课程作业一一一青藏高原隆起对中国自然环境的影响青藏高原隆起对中国自然环境的影响青藏高原概述青藏高原旧称青康藏高原(北纬25°~40°,东经74°~104°)是亚洲中部的一个高原地区,它是世界上最高的高原,平均海拔高度在4000米以上,有“世界屋脊”和“第三极”之称。
青藏高原实际上是由一系列高大山脉组成的高山“大本营”,地理学家称它为“山原”。
高原上的山脉主要是东西走向和西北—东南走向的,自北而南有祁连山、昆仑山、唐古拉山、冈底斯山和喜马拉雅山。
这些大山海拔都在五六千米以上。
所以说“高”是青藏高原地形上的一个最主要的特征。
青藏高原在地形上的另一个重要特色就是湖泊众多。
高原上有两组不同走向的山岭相互交错,把高原分割成许多盆地、宽谷和湖泊。
这些湖泊主要靠周围高山冰雪融水补给,而且大部分都是自立门户,独成“一家”。
著名的青海湖位于青海省境内,为断层陷落湖,面积为4456平方公里,高出海平面3175米,最大湖深达38米,是中国最大的咸水湖。
其次是西藏自治区境内的纳木湖,面积约2000平方公里,高出海平面4 650米,是世界上最高的大湖。
这些湖泊大多是内陆咸水湖,盛产食盐、硼砂、芒硝等矿物,有不少湖还盛产鱼类。
在湖泊周围、山间盆地和向阳缓坡地带分布着大片翠绿的草地,所以这里是仅次于内蒙古、新疆的重要牧区。
它包括中国西藏自治区全部、和青海省、新疆维吾尔自治区、甘肃省、四川省、云南省的部分,不丹、尼泊尔、印度、巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦的部分或全部,总面积250万平方公里。
一、青藏高原隆起对地貌的影响我国现代地貌格局与特点的最终形成是在漫长地质历史时期中的内、外营力做共同做用的结果,燕山运动以前形成的山脉高原在进入第三纪时,已经长期侵蚀夷平。
与现代地貌关系最密切的是喜马拉雅运动和新构造运动期间隆起的青藏高原,与高原巨大高度,广阔面积屹立在我国西南部构成第一级阶梯,最后奠定了我国现代地貌格局。
青藏高原的隆起对环境的影响青藏高原是世界上最大的高原,是印度洋板块向北漂移与亚欧板块发生大陆对撞的产物,地势高峻,平均海拔4000~5000米,有众多耸立于雪线之上高于6000~8000米的高峰。
高原的外缘,高山环抱,壁立千仞,以3000~7000米的高差挺立于周围盆地、平原之上,衬托出高原挺拔的雄伟之势。
高原面积250万平方公里,东西长3000公里,南北宽1500公里,跨15个纬度。
青藏高原的隆起和形成是晚新生代亚洲地质史上最重大的地质事件。
青藏高原隆起不仅改造了高原本身的自然环境,也对周围地区的环境产生了巨大的影响。
其中有些影响是更本性的,如亚洲东部和南部强大的季风就是高原隆起的结果。
目前,亚洲季风区以全球约十分之一的土地面积养活这占世界半数以上的人口,物种资源丰富、单位面积生产量高,都是季风的赐予。
而且高原几乎占冬季中纬度对流层厚度的1/3以上,成为中纬度大气环流中的一个庞大的障碍物。
对中国气候乃至亚洲气候的形成无疑起着巨大的作用。
一、青藏高原隆起与亚洲季风青藏高原的隆起对亚洲季风的形成无疑具有巨大的作用,这是地质历史记录和模拟试验证明了的。
老第三纪不存在亚洲季风已是不争的事实,广阔的干旱带(包括膏盐沉积)从西藏一直延伸到长江中下游。
究其原因,不仅是因为当时还没有高大的青藏高原,还在于亚洲西部古地中海还有很大海域,欧洲与亚洲隔着一个海峡而被孤立。
亚洲东部和南部的边缘海尚未开裂,因此海陆对立不强,难以引发深入内陆的季风现象。
渐新世中国东南部显著变湿润,东部季风已经出现,但其原因并非是青藏高原隆起,而更可能是亚洲中部地中海收缩、欧洲与亚洲连接形成超级大陆的结构。
中新世的开始是和喜马拉雅山的隆起同时发生的,人们有理由把西南季风的开始与高原隆起联系起来。
当代的亚洲季风可以分为三个子系统,即印度洋西南季风、东亚季风和高原季风。
东亚季风中的夏季风一支来自南中国海的越赤道气流,与南半球澳大利亚冬季的高气压有关,另一支来自西太平洋副热带高压西侧的的偏南气流。
青藏高原对大气环流的影响青藏高原是世界上最高的大高原,它的隆起不仅改变了高原本身气候,而且通过影响大气环流,进一步影响了高原四周大范围气候。
青藏高原约占我国国土总面积的1/4,平均海拔高达4000m以上,是世界上面积最大、海拔最高、地形最为复杂的高原高原庞大的地形高耸在大气对流层之中。
对流层大气存在着巨大的动力作用,强迫大气呈现铙流和爬升运动;高原显著的热力作用对东亚、热带以及全球大气环流产生巨大影响,并进而导致天气和气候的变化。
我国大范围和长时期的干旱、洪涝以及小范围和短时期的暴雨、冰雹都与青藏高原的热力作用和动力作用有关。
青藏高原动力和热力作用对季节转换期全球大气环流的影响(1)北半球初夏季节青藏高原对大气的加热作用是与其高大的地形密切相关的,高原作为同纬度地区的一个中空的热源,其作用可以在200hPa层形成一个224K的闭合暖中心,使大气增暖7K以上。
(2)青藏高原地形引起的动力和非绝热加热作用对北半球大气环流平均槽脊的形成和维持有十分重要的影响。
没有青藏高原,北半球中纬度西风带的扰动将明显减弱。
(3)在5月,青藏高原地形作用加强了其所在纬度带北侧(减弱了南侧)由南向北的正温度梯度,同时也增强了30°S附近由北向南的正温度梯度,使南半球中纬西风急流轴从45°S北退至30°S附近,有利于全球大气环流的季节转换。
(4)高原地形作用在赤道及低纬地区形成的位势增加区,有利于南半球副热带高压脊的北退和北半球副高增强北移,对亚洲夏季风环流圈的形成也有极为重要的作用。
(5)青藏高原地形作用对于南半球由夏至冬过程中,环极涡旋的强度加深和范围扩大是有利的。
此外,它对越赤道的索马里急流的形成也有很大影响。
青藏高原动力和热力作用对热带大气环流的影响(1)青藏高原动力和热力作用在30°N和30°S一带有明显的增温效果,主要增温中心在500 hPa层的青藏高原一带可达3.2℃以上,而在赤道另一侧(30°S, 110°E)的增温中心可达3.0℃,从而有利于减弱北半球副热带地区由南向北和南半球副热带地区由北向南的正温度梯度,有利于这一季节北半球副热带西风减弱北移、热带东风增强(在200 hPa层东风的增强中心可达-5 m·s-1)和向北推进、南半球西风带向北移,加速北半球向夏季和南半球向19冬季的季节转换过程。
青藏高原的隆起对环境的影响青藏高原是世界上最大的高原,是印度洋板块向北漂移与亚欧板块发生大陆对撞的产物,地势高峻,均匀海拔 4000~ 5000 米,有众多矗立于雪线之上高于6000 ~ 8000 米的顶峰。
高原的外缘,高峰环绕,壁立千仞,以3000~ 7000 米的高差矗立于四周盆地、平原之上,烘托出高原挺秀的宏伟之势。
高原面积250 万平方公里,东西长3000 公里,南北宽1500公里,跨15 个纬度。
青藏高原的隆起和形成是晚重生代亚洲地质史上最重要的地质事件。
青藏高原隆起不仅改造了高原自己的自然环境,也对四周地区的环境产生了巨大的影响。
此中有些影响是更天性的,如亚洲东部和南部强盛的季风就是高原隆起的结果。
当前,亚洲季风区以全世界约十分之一的土地面积养活这占世界多半以上的人口,物种资源丰富、单位面积生产量高,都是季风的恩赐。
并且高原几乎占冬季中纬度对流层厚度的 1/3 以上,成为中纬度大气环流中的一个宏大的阻碍物。
对中国天气以致亚洲天气的形成无疑起着巨大的作用。
一、青藏高原隆起与亚洲季风青藏高原的隆起对亚洲季风的形成无疑拥有巨大的作用,这是地质历史记录和模拟试考证了然的。
老第三纪不存在亚洲季风已经是不争的事实,广阔的干旱带(包含膏盐堆积)从西藏向来延长到长江中下游。
究其原因,不单是因为当时还没有高大的青藏高原,还在于亚洲西部古地中海还有很海洋疆,欧洲与亚洲隔着一个海峡而被孤立。
亚洲东部和南部的边沿海还没有开裂,所以海陆对峙不强,难以引起深入内地的季风现象。
渐新世中国东南部明显变润湿,东部季风已经出现,但其原因并不是是青藏高原隆起,而更可能是亚洲中部地中海缩短、欧洲与亚洲连结形成超级大陆的结构。
中新世的开始是和喜马拉雅山的隆起同时发生的,人们有原因把西南季风的开始与高原隆起联系起来。
今世的亚洲季风能够分为三个子系统,即印度洋西南季风、东亚季风和高原季风。
东亚季风中的夏季风一支来自南中国海的越赤道气流,与南半球澳大利亚冬季的高气压相关,另一支来自西太平洋副热带高压西侧的的偏南气流。
青藏高原的隆起对东亚大气环流及气候的影响青藏高原体积巨大,平均海拔4000m以上,本身就是一个独特的高原气候区域。
这里,气压低,大风多,日照长,年辐射强,年均温低,气候温凉,常年无夏,日较差大,年较差小,多对流性降水,降雪日多,具有与周围环境不同的气候特征。
青藏高原不仅本身形成了独特的高原气候,而且对加强东亚季风环流起着重要作用,对我国气候有着极大影响。
青藏高原的存在,使东亚季风产生很大的动力扰动和热力影响,对东亚季风起着维持和加强作用。
青藏高原的作用主要通过动力作用和热力作用两个方面表现岀来:1 •青藏高原地形对对流层低层风场的动力作用。
主要表现为高原附近西风气流的绕流分支现象和对南北气流的屏障作用。
①迫使西风气流分流。
由于青藏高原是一个高大突起的大陆块,对于500mb以下东西风环流有显著的分支、绕流、和汇合作用。
分支和汇合作用在高原迎风面形成“死水区”,绕流形成北脊、南槽的环流形势,对高原及其邻近地区天气气候都有重要影响。
冬季,当西风带南移控制中国广大地区上空时,青藏高原使4000m以下的西风环流在高原西端分成南北两支。
北支在高原西北部为西南气流,绕过新疆北部以后转为西北气流,流线呈反气旋性弯曲;南支在高原西南为西北气流,绕过高原南侧以后转为西南气流,流线呈气旋性弯曲,在孟加拉湾附近曲率最大,并形成低槽。
两支气流在长江中下游流域汇合向东流去。
值得指出的是,这种分支现象从10月份开始一直可以继续到次年6月,不仅在对流层下部常有这种现象存在,而且可以影响到9公里的高度或者更高些,从平均风速场来看,冬季南支西风要强于北支。
在高原地形的规定下,西风带分流作用在某种程度上说,是使西风带的范围向南扩展了,其南界可达北纬15°〜20°。
这导致了冬季风可以向南扩散得更远。
同时,南支西风气流的消长,又是冬夏季风交替的一个重要因素。
②高原的屏障作用。
青藏高原动力作用的另一个重要表现就是对东亚大气环流起一种屏障作用。
地球系统科学的研究范例--青藏高原隆升的地貌、环境、气候效应孙继敏【摘要】If we think that the theory of“Continental Drift and Plate Tectonics”is the most representa-tive geologic innovation of the 20th century,then,the international geological science is now undertaking a new reform,changing from a past sole science to interdisciplinary scientific research of “Global Change”and the “Earth System Science Theory”.Moreover,such kinds of multi-disciplinary integration not only involve geologic fields,but also integration with atmosphericscience,oceanography,and biolo-gy,leading the “Earth System Science Theory”to a new stage .Actually,many significant geologic or climatic events on earth,especially the Cenozoic tectonic uplifts of the Tibetan Plateau,closely link to the interactions amonglithosphere,hydrosphere,atmosphere,and biosphere.If we still take a conserva-tive view to cope with the tectonic uplift of the Tibetan Plateau and its environmental effects,it will be difficult to have new developmentin geology science.%如果说“大陆漂移与板块学说”是20世纪地质学最具代表性的学术创新的话,那么,进入到21世纪,国际地质学界正在经历着一场新的变革,即由过去单一的学科发展,向多学科交叉的“全球变化”与“地球系统科学”发展,而且这样的融合并不仅仅局限于地质学的各分支学科,而是包括了与大气学、海洋学、生物学等学科的交叉发展,更加发展壮大了“地球系统科学”。
青藏高原隆升的意义及其对气候的影响青藏高原隆升的影响及其意义:青藏高原和喜马拉雅山一带原是一片大海,后来大陆板块碰撞抬升才形成了今天的样子,而且还将继续增高。
青藏高原的隆起与新生代以来全球环境的重大变化具有明显联系。
这些变化体现在亚洲季风环境的形成演化和亚洲内陆干旱化,比如,由此导致中国南方广大湿润地区和西北干旱区的出现,黄河中游地区出现大面积黄土堆积而形成黄土高原,奠定了我国乃至东亚地区现代环境的宏观格局。
如果没有青藏高原,该区降基本上都在西北气流控制下,盛行风没有明显的季节变化,属于副热带大陆气候,即干热类荒漠或沙漠气候;没有高原,也就没有了印度低压和蒙古高压,就不会形成现在的冬夏季风。
当高原开始隆起,青藏地区干热气候就开始发生较明显的变化,降水增多,气温降低;当高度达到1000-2000m时,雨量增到最大,当高度达2000-3000m,高原季风形成,但较弱,气温继续降低;当高度达到3000-4000m时,夏季青藏热低压、冬季青藏冷高压更明显,高原季风也接近现在的情况,东亚季风也更明显,高原气温更低,降水量明显减少,高原湖泊逐渐干涸,于是青藏高原的隆升,经历了一个较暖湿到凉干的过程。
值得详细说明的是,夏半年,西南季风控制着高原东南部、南部,形成暖湿气候,高原内部则形成雨影区,十分干旱,西南季风和西风环流交替控制着青藏高原。
水分入不敷出:高原北部、西北部刮到海洋的空气却又能带走部分水汽,使得高原内陆水分更加缺乏。
从北部蒸发上高原的水分,无法从高原北沿流回北部,反而顺着高原的南坡流入印度洋或向东流入太平洋。
塔里木盆地的低热与其南边紧邻的青藏高原的高寒恰成鲜明对照。
盆地中蒸发出来的水汽随着热胀冷缩的空气而单向地漂移到高原。
由于空气热胀冷缩以及盆地高温与高原低温,使得盆地相对于高原总是高压,造成常年的东北风将盆地的水汽吹往高原。
水汽遇到高原低温冰川而凝聚。
低海拔盆地中的水就这样被蒸发作用送到高原。
这些从盆地吹往高原的水汽凝聚在高原广阔的地域,而不是限于高原北坡,这使得凝聚在高原上的水难以循环回盆地。
青藏高原对大气环流的影响《中国自然地理教学参考书》主编:聂树人单树模常剑峤山东教育出版社1987.济南青藏高原对大气环流影响主要是两个方面:一是热力作用,主要从冷热原的角度讨论青藏高原对天气,气候的影响;二是机械的动力作用,这种动力作用影响范围很宽广,从局部环流到长波以至超至长波都受到地形牵制。
这种作用主要是通过地形迫使气流爬越它或绕过它而产生,青藏高原是一个东西长的椭圆体。
长轴基本上顺风向,气流绕行的部分就会更重要些。
(1)青藏高原的热力作用为了从冷热源角度来讨论青藏高原对天气,气候的作用,应首先了解高原冷热源情况。
下面根据叶笃正《青藏高原气候学》“引论”介绍如下:关于青藏高原冷热源问题,过去有过不少人讨论。
但由于计算方法不同,不但结果不同,也涉及到对从冷热源定义的问题。
总的来说,有两种定义:一种是从下垫面出发,如果某地区源。
但这种热量不一定都能用于本地区的大气。
有一部分或大部分可以输送本区以外的大气。
第二种定义是:在某个月里,某个地区的大气柱内有净能量的收入(通过运动从侧边界流出的能量不计在内,)则在这个月这个地区的大气称为热源,有净能量支出,称为冷源。
第二种定义的冷热源暂称为地面冷热源,第二种称为大气的冷热源。
从地面有三种能量可以输送给大气:一种是地面有效辐射,一种是潜热,一种是湍流感热。
高原上三者之和见表3—1 表3-1高原平均地面向大气输送的总热量从上表可以看出,全年平均,高原的每平方厘米的每天向大气输送约344卡的热量。
从布特科年平均蒸发潜热及湍流感热分布图可看出,两者全年最大值皆发生在北美东岸沿海(北纬40度,西经60度区域),它们分别为120和50千卡·厘米-2·年-1.青藏高原这种冷热源作用对大气环流的影响,在夏季,除机械动力作用外,更重要的是通过热力作用。
一些研究者指出,高原的剧烈辐射效应以及高原南部和东南部的凝结潜热释放,使夏季青藏高原成为一巨大热源。
它直接加热于对流层中部大气,造成高原对流层上层强而稳定的高压,即青藏暖高压。
青藏高压占据了对流层上层的亚非广阔的副热带地区。
不仅影响北半球流场,而且和南半球的流场直接相关。
Krishnamurt把青藏高压看作在对流层中上层的一个大尺度的阻塞高压,对于低纬度纬向气流形成一个巨大障碍。
他模拟了南纬25度---北纬40度200毫巴层北半球夏季环流,初始流场是纬向的,脉冲式地输入一个已存在的青藏高压作为一个巨大障碍。
他在计算出的平均运动场中,得到了许多已知的对流层上层气候特征,例如非洲高压,大西洋中部槽,太平洋中部槽,墨西哥高压和青藏高原南部的东风急流等。
虽然这个实验是粗糙的,但它非常形象地表明青藏高压在大气环流气候特征中的巨大影响。
“青藏高压是夏季东亚环流中的一个重要的高空天气系统。
它不仅尺度大,而又相当稳定,其演变比对流层中低层某些系统的演变有提前的特点。
因此国内外的气象工作者都十分注意青藏高压的研究工作。
近几年来的研究工作表明:它与中国及东亚地区的大范围旱涝有重大的关系。
从100毫巴青藏高压中心和脊线的变化可以看出,当脊线偏北,且高压中心偏离高原而东移,则长江流域大范围严重干旱,或者长江下游地区干旱;相反,如脊线位置偏南,高压中心稳定在高原上,则长江流域雨水偏多。
另外,在夏季500毫巴西太平洋副热带高压的活动对我国的降雨带和干旱带有密切的关系。
而100毫巴青藏高原和500毫巴西太平洋副热带高压之间,关系也十分密切。
不少研究者指出:当100毫巴青藏高压东伸(东部型,带状型),也往往是500毫巴西太平洋副热带高压西伸北跳的时期,当青藏高压为西部型时,500毫巴西太平洋副热带高压很少西伸北跳。
日本气象工作者也非常关心青藏高压对日本夏季天气的影响。
他们注意到00毫巴青藏高压向东移动,500毫巴小笠原高压向西移动的情况下,小笠原高压将在日本西部持续很久,从而使日本西部遭受严重干旱。
1972年世界不少地区如印度,中国,苏联的某些地区都发生了干旱,而该年夏季100毫巴青藏高压的范围很广,脊线位置偏北,中心强度强而且十分稳定。
青藏高原上空大气冷热源迅速的季节变化对于该地区东,西风环流的形成和变化也起着巨大的作用。
每年隆冬以后,冷源作用减弱,热源作用日渐加强,先后引起该地区边界层和边界层以上大气增温,削弱了高原南侧南北向的温度梯度,进而高原南侧的西风环流减弱。
当高原南部西风环流变为东风环流,而这时高原北侧温度梯度加大,使西风环流大大加强。
盛夏以后高原热源作用减弱,冷源作用日渐加强,使高原上大气温度降低,增大高原南侧的南北向温度梯度,进而加强了高原南侧的西风环流;而此时对于高原北侧来说,由于温度梯度的减弱,西风环流有所减弱。
青藏高原上空大气冬夏冷热源的变化,对于垂直环流也起着重要的作用。
在冬季,高原上大气的冷源加强了亚洲这一经度经典的Hadley环流,使得通过东经90度的Hadley环流为最强。
在北纬25度以南是一个强大有Hadley环流圈,在低纬和赤道附近地区上升,其高度可达200毫巴以上,在约北纬25度附近地下沉。
这是季风区冬季环流特征之一。
沿东经90度的平均经圈环流,代表通过青藏高原的情况。
它的Hadley环流比季风区更为强大,这里Hadley环流延伸到了北纬30度以北。
这表明青藏高原上空大气是个冷源。
更由于这个冷源处于对流层大气的中部,它就大大地加强了季风区的Hadley环流强度。
在夏季,叶笃正等认为:“高原地区范围内存在一个强大的上升气柱,此上升气柱在高原上空分别向东西两个方向辐散流去,其中向东的一支上升到200毫巴以上,在东经180度以东才下沉。
这个巨大的东西环流足有150个经度以上,而在高原以东大陆上上升的空气向东运行的较近,不到东经125度便开始下沉。
这就表明由热力作用在高原主体上升的气流对西太平洋的副热带高压作用不大,而主要是影响中太平洋和东太平洋副热带高压。
从这点看,青藏与中太平洋和东太平洋尤其是与东太平洋副热带高压有密切的遥切的相关。
下沉到西太平洋副热带高压的空气,只是来自高原以东的由大陆上升的气流。
由此可推论,最早陶诗言和朱福康提出的青藏高压和西太平洋副热带高压相向而行的一种关系,是由于某种动力作用而引起的。
”Koteswaram曾提出,在夏季东亚的西南季风区存在一个巨大的经向环流圈,1964年陈秋士等以实际风资料证实了这个季风环流。
东经55度--140度的平均经向环流情况看出这种季风环流是非常清楚的,其北支上升气流远达北纬40度。
其南支下沉气流出现于北纬5度以南,主要下沉于南半球。
通过青藏高原东经90度的经向环流。
也反映出巨大的季风流圈之内,在高原的南北两侧还有两个较小的经向环流圈。
高原南侧的经圈环流高达150毫巴以上,北侧的环流圈较小,高度稍高于300毫巴,但南北两个经圈环流的下限高度相同,均在500毫巴左右。
叶笃正等人指出,高原南北两侧的经圈环流只出现于青藏高原的经度范围内。
这可以说明高原南北两侧的两个较小的经圈环流是高原加热的结果,因为相对高原四周的对流层中部大气,高原大气是个热源。
(2)青藏高原的动力作用青藏高原的动力作用,着重表现在以下几个方面:第一,迫使西风气流分支,由于青藏高原是一个高大突起的大陆块,对于500毫巴以下东西环流有显著的分支、绕流和汇合作用。
分支和汇合作用在高原迎风面和背风面形成“死水区”,绕流形成北脊南槽环流,对高原及其邻近地区天气气候都有重要影响。
冬季,西风气流在高原西端分为南北两支,北支在高原的西北部西南气流,绕过我国新疆北部以后转为西北气流,也就是说,流线呈反气旋性弯曲;南支在高原的西南部为西北气流,绕过高原南侧之后转为西南气流,流线呈气旋性弯曲,在孟加拉湾附近曲率最大并形成低槽,然后经我国西南地区向东,在长江流域与北支气流汇合,向东流出。
值得指出的是,这种分支现象从10月份开始一直可以继续到次年6月,它可以影响到9公里的高度或者更高一些,从平均风速场来看,冬季南支西风要强于北支。
第二,迫使迎风气流爬坡,使高原四周边坡上出现多雨带。
冬季多偏西北气流,高原北坡,西坡出现多雨带,夏季多偏南偏东风,高原南坡和东坡出现多雨带。
一定强度的气流可爬越高原。
兰州高原大气研究所的研究表明,青藏高原的动力作用对冬夏环流的影响是不同的,在夏季高原的动力作用主要表现在对气流的绕流作用上,而在冬季,高原的作用在绕流和爬坡两方面作用都很重要。
这说明夏季弱气流过高原时,以绕为主。
而冬季气流较强,除绕以外,还可以爬过高原。
第三,屏障作用。
青藏高原不仅阻碍西来系统的前进,而且直接阻挡北方冷空气南侵和夏季西南季风深入内陆。
从7月份1.5公里高度上的流场来看,靠近高原四周的气流,基本上是流向高原的,在高原地区低层应为辐合上升运动。
应该强调指出,青藏高原平均海拔高度4000米以上,这就迫使来自印度的西南季风限制在高原南侧运行。
这支气流在青藏高原的东南部作气旋性旋转,然后经我国西南,华中和华东地区,在北纬36˚附近与西北气流相遇而形成辐合线。
夏季我国东半部正是由于西南季风带来了大量潮湿空气。
因此水汽多,温度大,降水丰沛,气候湿润。
而我国西北地区由于青藏高原的阻挡,潮湿空气不能深入内陆,故水汽少,温度小,云雨稀少,形成干旱气候区。
由于青藏高原对于对流层低空的空气流动起着屏障作用,形成了高原南侧印度地区冬干暖,夏温湿的气候特色,而在高原北侧南疆和河西一带冬季干冷,夏季干热。
同时,由于高原的屏障作用,使蒙古人民共和国一带冬季少受暖平流的影响,有利于冷空气的堆积,出现了强大的蒙古高压。
夏季印度半岛北部很少受到冷空气的影响,有利于热低压的维持。
第四,“暗礁作用”。
青藏高原海拔4000米以上,一些主要山系可以高达5000—6000米以上,这块大台地象水底的暗礁一样,虽然不能直接阻挡平流层到对流层上部的气流,但可通过气流上下之间的垂直切变,间接地影响到100毫巴高空的流场。
青藏高原主要是通过上述的动力作用和热力作用来影响大气环流,但人们还知道,当一气流流过粗糙面时,要受到摩擦作用的影响,近地表面的空气运动将变成湍流。
如果考虑地转偏向力作用下的大尺度运动,地表摩擦还将在边界层内引起穿过等压线运动,因而在边界层顶产生垂直气流。
地表摩擦在高原侧边界更有这样一种作用,即它可以使接近侧边界的气流减小,而离侧边界较远的自由大气运动没有减速。
这样就在靠近高原侧边界的气流产生了涡度,这种作用可以引起局部高低压的生成。
罗四维在分析青藏高原东侧低涡产生的原因时指出,在青藏高原东侧低涡生成中,高原侧边界的摩擦作用是一个极有利的条件。
高原东南方的偏南方气流受到高原侧边界的摩擦会产生气旋性切变。
高原东北方的偏北气流则产生反气旋性切变,两者之间除产生风场不连续的切变线以外,还可因辐合作用而生低涡,西南低涡开始多由这种侧边界摩擦而成的。