青藏高原影响亚洲夏季气候研究的最新进展
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青藏高原隆起对气候影响青藏高原隆起对气候影响秦为胜青藏高原位于北纬25°~40°,东经74°~104°之间,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。
它的边界,向东是横断山脉,向南和向西是喜马拉雅山脉,向北是昆仑山脉。
它包括中国西藏自治区、青海省的全部和新疆维吾尔自治区、甘肃省、四川省、云南省的部分,不丹、尼泊尔、印度、巴基斯坦等国部分地区,总面积250万平方公里。
青藏高原独特的自然地域单元、地理位置、地质结构、气候特征,独特的生态资源和民族文化,它在人类生存环境和中华民族的未来发展中具有十分特殊的地位。
青藏高原是中华民族的源头之地,也是中华文明的发详地之一。
在华夏文明史上流传千古的伏羲、炎帝、烈山氏、共工氏、四岳氏、金田氏和夏禹等都是古羌人。
青藏高原生态环境保护建设与藏区经济社会和谐发展,对中华民族乃至全球未来发展有着特殊的作用意义。
作为世界“第三极”的青藏高原已成为继南、北极之外又一个气候变化研究的热点地区, 青藏高原的气候变化不仅是全球气候变化的重要部分,而且对全球气候波动也可能起到触发器和放大器的作用。
青藏高原的隆升使地球大气环流系统由准天文风系转变为季风系统,直接影响到全球气候和生态系统的发展格局,它的动力和热力效应使其成为亚洲和北半球大气系统的控制区。
这里广阔的冰川,为古气候学和冰川学研究提供了素材,它对世界气候特别是东亚季风的影响巨大,主要包含以下几个方面:1.动力阻挡作用青藏高原海拔高、面积大,占据对流层中低部,犹如大气海洋中的一个巨大岛屿,对于冬季层结稳定而厚度又不大的冷空气是一个较难越过的障碍,南亚冬季气温比同纬度地区相比偏高原因是北有青藏高原与喜马拉雅山脉阻挡蒙古—西伯利亚的冷空气侵入。
青藏高原的隆起,导致东亚季风区的形成,青藏高原对夏季来自印度洋的暖湿气流的北上,有巨大的阻挡作用。
《1960年以来青藏高原气温变化研究进展》篇一一、引言青藏高原,作为地球上最大的高原,其独特的地形和气候条件对全球气候系统具有重要影响。
自1960年以来,随着全球气候变化的加剧,青藏高原的气温变化成为了国内外学者研究的热点。
本文旨在梳理近几十年来青藏高原气温变化的研究进展,分析其研究成果及存在的不足,以期为未来的研究提供参考。
二、研究背景与意义青藏高原地处亚洲内陆,因其高海拔和独特的地貌,被誉为“世界屋脊”。
其气候特征和变化对全球气候系统具有重要影响。
因此,研究青藏高原的气温变化对于了解全球气候变化具有重要的科学意义。
自20世纪60年代以来,随着科学技术的进步和观测手段的多样化,国内外学者对青藏高原的气温变化进行了大量的研究。
三、研究方法与数据来源(一)研究方法目前,研究青藏高原气温变化的方法主要包括:实地观测、遥感技术、气候模型模拟等。
其中,实地观测是获取第一手数据的重要手段;遥感技术则能提供大范围、长时间序列的气温数据;气候模型模拟则可以帮助我们预测未来气温变化的趋势。
(二)数据来源本研究的数据主要来源于中国气象局、美国国家海洋大气局等权威机构发布的气温观测数据。
此外,还利用了卫星遥感技术获取的青藏高原气温数据。
四、青藏高原气温变化研究进展(一)气温变化的总体趋势自1960年以来,青藏高原的气温整体呈现上升趋势。
尤其在近几十年里,这种上升趋势更加明显。
特别是在夏季,青藏高原的气温上升幅度更为显著。
(二)气温变化的区域差异在青藏高原的不同区域,气温变化的幅度和趋势也存在差异。
例如,高原的南部地区气温上升较快,而北部地区则相对较为平稳。
这种区域差异可能与地形、植被覆盖等因素有关。
(三)气温变化对生态环境的影响青藏高原的气温变化对生态环境产生了深远的影响。
例如,由于气温上升,青藏高原的冰川融化速度加快,导致河流径流量增加;同时,也影响了动植物分布和种群数量等生态问题。
五、研究存在的问题及展望(一)存在的问题虽然近年来对青藏高原气温变化的研究取得了丰硕的成果,但仍存在一些问题。
《1960年以来青藏高原气温变化研究进展》篇一一、引言青藏高原作为世界上最大的高原,其独特的地形和气候条件对于全球气候系统有着重要影响。
近年来,随着全球气候变化的加剧,青藏高原的气温变化研究显得尤为重要。
本文将围绕1960年以来青藏高原气温变化的研究进行梳理与总结,旨在揭示该地区气温变化趋势及其影响因素。
二、青藏高原气温变化的历史回顾自1960年代开始,青藏高原的气温变化研究逐渐受到关注。
早期的研究主要基于气象站点的观测数据,揭示了青藏高原整体上呈现气温上升的趋势。
特别是近几十年来,随着遥感技术和计算机技术的快速发展,青藏高原气温变化的研究进入了新的阶段。
三、研究方法与数据来源(一)研究方法青藏高原气温变化的研究主要采用气象观测数据、遥感数据和模型模拟等方法。
其中,气象观测数据主要用于分析气温变化的趋势和空间分布,遥感数据则用于获取更大尺度的气温变化信息,模型模拟则用于探究气温变化的原因和未来趋势。
(二)数据来源研究所需的数据主要来源于国家气象局、中国科学院等机构的气象观测站点和遥感观测数据。
此外,还参考了国内外相关文献中的研究数据和成果。
四、气温变化趋势及特点根据大量研究数据,青藏高原自1960年代以来呈现出明显的气温上升趋势。
这种上升趋势在近几十年内尤为显著,特别是在高原的南部和东部地区。
同时,气温变化的季节性和年际差异也较为明显,夏季和冬季的气温变化幅度较大。
此外,青藏高原的气温变化还受到地形、植被、人类活动等因素的影响。
五、影响因素分析(一)自然因素青藏高原的气温变化受自然因素的影响较大,包括太阳辐射、大气环流、海陆分布等。
其中,太阳辐射是影响青藏高原气温变化的主要因素之一,而大气环流则通过影响冷暖空气的流动和交换,进一步影响气温的变化。
此外,海陆分布也会对青藏高原的气温产生影响,例如海洋的调节作用可以减缓气温的波动。
(二)人类活动人类活动也是影响青藏高原气温变化的重要因素之一。
随着经济的发展和人口的增长,人类活动对青藏高原的环境产生了深远的影响。
青藏高原对亚洲气候的调节作用青藏高原,位于亚洲中心地带,是世界上海拔最高的高原,同时也是地球上最大的高原。
由于其独特的地理位置和高海拔的特点,青藏高原对亚洲气候有着重要的调节作用。
本文将从降水分布、温度调节以及气候变化等方面进行讨论。
首先,青藏高原对亚洲气候的调节作用体现在降水分布上。
青藏高原在亚洲大陆的西南部,是亚洲季风区的关键地域之一。
由于青藏高原强大的抬升作用,使空气形成垂直上升运动,降低了大气的稳定性,从而形成了明显的降水带。
高原上隆起的山脉也进一步加强了降水量的分布。
例如,青藏高原东南部的雅鲁藏布江谷地是亚洲最大的降水集中区之一。
青藏高原上的南岭和喜马拉雅山脉形成的屏障作用,使得来自印度洋的湿润气流只能经过高原南岭的缺口进入内陆,导致了降水的集中。
这种集中的降水使得高原周围地区的农业发展成为可能,对亚洲的农业生产有着重要影响。
其次,青藏高原对亚洲气候的调节还体现在温度调节方面。
由于高原地处高纬度地区,受到太阳辐射的影响较弱,因而天气寒冷,不同季节的气温差异较大。
同时,青藏高原冬季寒冷,夏季凉爽的特点,给亚洲其他地区带来温度调节的作用。
在冬季,高原上形成的冷空气团通过周围山脉的屏障效应,使得北方地区受到影响较小,减缓了北方地区的气温下降速度。
而在夏季,高原上较低的温度使得周边地区受到高温的影响减小,起到了遮阳的作用。
这种温度调节使得高原周边地区的气候更加宜人,也为农业生产提供了有利条件。
此外,青藏高原对亚洲气候的调节还涉及到气候变化的影响。
近年来,全球气候变暖引发了许多不可逆转的环境变化,然而青藏高原上的寒冷气候却相对稳定。
高原冰川的融化速度相对较慢,使得青藏高原成为全球气候变暖影响相对较小的地区之一。
这一稳定的气候有助于保持青藏高原的生态平衡和水资源的稳定供应。
同时,青藏高原上丰富的草地和湿地也对气候变化有着一定的缓冲作用,通过调节碳循环和湿度等参数,减缓了气候变化的速度和影响。
综上所述,青藏高原作为亚洲最大的高原,对亚洲气候具有重要的调节作用。
青藏高原气候变化与生态环境演化青藏高原是世界上一个独特而宝贵的区域,它不仅是全球第三极,也是全球气候和生态环境变化的重要观测站点。
近年来,青藏高原的气候变化和生态环境演化引起了广泛关注。
本文将从不同角度分析青藏高原的气候变化和生态环境演化,并探讨可能的原因和应对措施。
首先,我们不可忽视的是青藏高原的气候变化对全球气候系统的重要影响。
青藏高原决定了亚洲的季风环流和南亚夏季风的形成,进而影响到亚洲及全球的降水和气温分布。
近年来,青藏高原的温度增加速度超过全球平均水平,气候变暖的趋势日益明显。
这一趋势对青藏高原的生态环境和物种分布产生了深远的影响。
其次,青藏高原的气候变暖也对冰川和高山生态系统造成了巨大影响。
冰川是青藏高原重要的水源地,近年来冰川退缩的速度加快,导致了水资源的减少和水文循环的变化。
对于高山生态系统而言,气候变暖可能导致物种迁移和生态链的破坏,这对于维持整个生态系统的平衡具有重要意义。
此外,青藏高原的气候变化还对草地生态系统和湖泊生态系统造成了不可忽视的影响。
青藏高原是世界上最大的高寒草地,草地生态系统的变化直接关系到高原地区的畜牧业和生态保护。
而湖泊生态系统对于青藏高原的水文循环和水质保护至关重要,然而由于气候变化,湖泊的水位和水温都出现了不同程度的变化。
那么,导致青藏高原气候变化和生态环境演化的原因是什么呢?从科学研究的角度来看,人类活动的影响是不可忽视的。
随着人类社会经济的发展,青藏高原地区的工业化、城市化、农业化等活动不断增加,这些活动的排放物对大气环境和气候系统产生了重要影响。
此外,青藏高原的气候系统也受全球气候变化的影响,例如全球的温室气体排放导致了气温的升高,进而影响到青藏高原的气候系统。
针对青藏高原气候变化和生态环境演化的问题,我们应该采取哪些应对措施呢?首先,应该加强科学研究,通过深入了解气候变化和生态环境演化的机理,为制定合理的政策和进行有效的管理提供依据。
其次,要加强生态环境保护,通过建立自然保护区和限制人类活动等方法,减少对生态系统的破坏。
青藏高原冰川变化对气候的响应机制研究青藏高原是全球第三极,拥有世界上最大的冰川储量。
然而,受气候变暖和人类活动的影响,青藏高原的冰川数量和储量正在快速减少。
冰川变化不仅对当地生态环境和水资源供应产生了重要影响,同时也对全球气候系统产生了深刻的影响。
因此,研究青藏高原冰川变化对气候的响应机制,对于理解全球气候变化趋势有着重大的科学意义。
青藏高原冰川变化是气候变化影响的重要指标。
气候变化是冰川变化的主导因素,而冰川变化又反过来影响气候系统的变化。
青藏高原的冰川变化对全球气候产生的影响有三个方面。
首先,青藏高原的冰川融化加剧全球气候变暖。
冰川是地球上的重要储水体,融化的大量冰川水会向海洋流入,导致海平面升高,影响全球的海洋气候系统。
此外,青藏高原的冰川融化导致释放出大量温室气体,如二氧化碳、甲烷等,加速全球气候变暖进程。
其次,冰川融化会导致水循环过程发生变化,造成当地气候和降水模式改变。
青藏高原是亚洲最大的水源,冰川融化量的变化对降水量和水资源的供应产生着至关重要的影响。
冰川融化增加了流域的径流,导致青藏高原与周边地区的河流水位升高,进而引发洪水等自然灾害;而在冰川融化量下降的情况下,水资源减少,会对当地的农业、畜牧业和工业等产业造成极大影响。
第三,冰川的变化导致大气环流的改变,影响全球气候。
青藏高原是全球唯一一个位于热带和温带的高原,冰川和雪的覆盖和消融状况会对大气环流和风向产生显著影响。
热带气旋和西风带的变动将导致全球气候格局发生变化,全球气候系统因此甚至可能出现剧烈的变化。
青藏高原冰川变化对气候的影响机理复杂,涉及到多个领域的知识。
不同的气候因素之间相互作用密切,如气温、降水、风力、湿度、云量等。
因此,了解气候变化及其趋势至关重要。
青藏高原的气候变化与全球气候变化联系紧密,对未来经济社会的可持续发展、生态平衡和应对气候变化等方面提出了新的挑战。
必须积极采取有力的措施,在全球层面上实施联合行动,共同应对气候变化。
青藏高原积雪对气候影响的研究进展和问题青藏高原作为世界上最高、最大的高原,其积雪对气候影响的研究一直是气候学和地理学等领域的热点。
本文将介绍有关青藏高原积雪对气候影响的研究进展和问题,从而深入了解这一特殊地理区域在全球气候系统中的作用。
青藏高原的积雪具有重要的气候调节作用。
首先,积雪对阳光的反射作用能够降低地表吸收的太阳辐射,减少了地表温度的升高,从而减缓了地球温室效应。
其次,积雪具有良好的保温性能,能够保持地表的稳定温度,减缓冷空气积聚和向下传输的速度,增加对流体系形成的机会,这进一步影响了大气和降水的循环。
第三,积雪在融化时释放的水源供给了流域水资源的补给,对寒冷高原地区来说尤为重要。
由于青藏高原积雪的独特性,它对区域和全球气候系统均产生了显著的影响。
然而,对青藏高原积雪的研究也面临着一些问题。
首先,由于青藏高原的高海拔和复杂地形,以及中高纬度地区的多年冻土和多岩石覆盖,对积雪的观测和测量具有一定的技术难度。
其次,积雪的时空变化与气候和环境因素紧密相关,不同地区的变化特征差异明显,这使得对于积雪与气候关系的研究具有一定的复杂性。
此外,有关积雪对气候影响的研究还需要进一步加强本地和全球气候模型的联合分析和验证,以建立更准确的数值模拟和预测。
在近年来的研究中,科学家们运用遥感观测、气象站数据和数值模拟等多种手段对青藏高原积雪的时空变化进行了深入研究。
研究发现,青藏高原积雪的分布和变化与全球和区域的大气环流模式、地表能量平衡、大气降水等因素密切相关。
在全球气候变暖背景下,青藏高原积雪的时空分布呈现出一些趋势性变化,包括积雪覆盖范围的减少和积雪季节的缩短。
这些变化对区域水资源的可持续利用和气候变化的响应具有重要意义。
然而,还有一些未解决的问题需要进一步的研究。
例如,积雪和冻土的相互作用对高寒草地的生态系统功能和碳循环有着重要影响,但目前对于这方面的研究还比较有限。
同时,对于青藏高原气温和降水变化与积雪的相互关系的深入研究也是亟待解决的问题。
青藏高原环境变化对亚洲气候模式的影响随着全球气候变暖的趋势,青藏高原作为全球屋脊,其环境变化对亚洲气候模式产生了深远的影响。
本文将从青藏高原的地理特征、水文循环以及生物多样性等方面,探讨其对亚洲气候模式的影响。
青藏高原是世界上最大的高原,位于亚洲中部,邻近喜马拉雅山脉。
由于海拔较高,气候寒冷,这里气候的变化对于整个亚洲地区来说具有重要意义。
首先,青藏高原的地形特征造成了温度的逆温层形成。
逆温层指的是大气中温度随高度升高而上升的现象。
青藏高原的地形起伏不平,导致山地区的温度上升迅速而大片高原地带则相对较冷,青藏高原上空的逆温层垂直分布对于亚洲地区的天气系统形成和降雨分布具有重要影响。
其次,青藏高原的水文循环也对亚洲气候模式产生了影响。
青藏高原是亚洲主要河流的发源地,包括长江、黄河、雅鲁藏布江等。
这些河流的源头湖泊和冰川融水润养了整个亚洲的水资源,维持了亚洲地区的农业和人民的生计。
然而,近年来青藏高原的冰川退缩速度加快,湖泊水位下降,这对于亚洲气候模式产生了实质性的影响。
冰川的退缩导致水资源减少,影响了亚洲的灌溉系统和不同地区的季风季节,加剧了干旱的程度。
湖泊水位下降则导致水汽释放减少,影响了云量和降水分布,进而对区域气候模式产生重大的改变。
此外,青藏高原的生物多样性也对亚洲气候模式产生了影响。
青藏高原是亚洲高原生物多样性的重要组成部分,维护了生态平衡。
然而,气候变暖导致了大量物种的迁移和灭绝,破坏了生态系统的平衡。
这些变化进而影响了亚洲地区的生态环境,从而对气候模式产生深远的影响。
一方面,生物多样性的减少导致了自然生态系统的破坏,减少了植被覆盖率,进而加剧了地表温度上升的速度。
另一方面,物种的迁移和灭绝也影响了食物链的平衡,进而影响了整个生态系统的稳定性,加大了地区的气候灾害发生频率。
总的来说,青藏高原环境变化对亚洲气候模式产生了重要的影响。
地形特征造成的逆温层和水文循环的变化,以及生物多样性的减少和物种的迁移灭绝,都改变了亚洲地区的气候格局。
青藏高原对亚洲气候的影响青藏高原是世界上海拔最高的高原,位于中国西南部。
由于其独特的地理位置和地貌特征,这片高原对亚洲的气候产生着重要影响。
本文将从不同的角度探讨青藏高原对亚洲气候的影响。
首先,青藏高原是亚洲的水源之一。
高原上的众多冰川和雪峰融化后形成了许多大江大河,如长江、黄河、雅鲁藏布江等。
这些河流源源不断地向周围输送着水分,维持着亚洲地区的水资源平衡。
特别是在干旱的北方地区,这些河流的水源起到了至关重要的作用。
因此,可以说青藏高原的水文系统对亚洲的水循环和水资源分配起到了决定性的影响。
其次,青藏高原还通过影响大气环流对亚洲的气候产生影响。
高原上海拔较高,气候寒冷,大气稳定。
这导致高原上的气压明显低于周围地区,形成了“青藏高原低压”这一重要的大气环流系统。
这个低压系统对于亚洲的季风气候有着重要影响。
季风是亚洲地区较为典型的气候现象,早晚季风之间的转换主要就是由于青藏高原低压的存在与否所引起的。
青藏高原低压的形成与运动会改变季风风向和强度,进而对亚洲各地的降雨和温度产生影响。
尤其是印度次大陆,它几乎完全依赖季风带来的降雨以保证农业生产。
因此,青藏高原对亚洲的季风气候具有至关重要的影响。
此外,青藏高原的地貌特征也影响着亚洲的气候。
高原上分布着广阔的草甸和荒漠地区。
这些植被类型会影响地表的热量分布和蒸发量,进而影响着大气的温度和湿度。
高原上的草甸地区能够吸收大量的太阳辐射,使得该地区温度较高,湿度较低。
而荒漠地区则几乎没有植被覆盖,地表的热量损失较快,导致该地区温度较低,湿度也较低。
这种地表热量分布的不均匀性导致了大气的不稳定,进一步影响着亚洲地区的气候。
最后,青藏高原还对亚洲的降水分布产生影响。
高原上的山脉和高山雪峰能够阻挡湿空气的进入,形成雨影效应。
这种效应使得青藏高原的西部和南部地区呈现出干旱的气候特征,而东部和北部地区则相对湿润。
这种不均匀的降水分布对亚洲的水资源分配和农业产出都有着重要影响。
青藏高原与亚洲季风气候的关系青藏高原是亚洲最大的高原,也是世界上海拔最高的高原。
它位于中国西南地区,北部与中国北方平原相连,南部与喜马拉雅山脉相接。
青藏高原的地理位置和地形地势,使得它与亚洲季风气候之间存在着密不可分的关系。
青藏高原的存在对亚洲季风气候产生了深远的影响。
首先,青藏高原因其高海拔地带的特点,使得其受到的太阳辐射相对较强,并且高原上的夏季降水较多,这导致高原上温度较低,气温差异大,日夜温差大。
这种特殊的气候条件对亚洲季风的形成和演变起到了重要作用。
青藏高原的存在使得季风气流在其东、西两侧形成了两种不同的气候系统。
东部因其靠近大洋和低纬度地区,夏季受到海洋气流的影响,降水量较多,气温相对较低,而冬季则受到寒冷的内陆干冷气流影响,降水量较少。
西部由于受到高原和山脉的阻挡,夏季受到从印度洋吹来的季风气流的影响,降水量较多,气温较低,而冬季则受到干冷的内陆气流影响,降水量较少。
因此,青藏高原的存在使得亚洲季风气候在东、西两侧形成了鲜明的差异。
青藏高原对亚洲季风气候的影响不仅仅局限于气温和降水方面,还涉及到大气环流和气象要素的变化。
高原上的地形和地势造成的地形引导,影响着季风气流的运动路径和速度。
高原的存在增加了地理尺度上的复杂性,从而对季风风暴和降水产生影响。
同时,高原上的地形和地势,使得大气环流形成了自然屏障,使得季风系统难以跨越高原,从而影响了亚洲季风的北部边界和南部边界的位置和强度。
高原上的大气环流和地貌要素还能对降水、气温和风向等气象要素起到调节作用,形成高原特有的气候和气象现象。
青藏高原还通过改变地表能量平衡和影响大气环流来影响亚洲季风气候。
高原上的堆积冰川、高山湖泊和高原草甸等地形特征,对太阳辐射的吸收和反射产生重要影响,从而改变地表能量平衡和热力条件,进一步影响大气环流的发展和变化。
总体来看,青藏高原与亚洲季风气候之间存在着密不可分的关系。
高原的高海拔地带特点、复杂的地形和地势、地表能量平衡和大气环流的相互作用,使得高原上形成了与周边地区明显不同的气候和气象现象。
青藏高原影响亚洲夏季气候研究的最新进展吴国雄 毛江玉 段安民 张 琼(中国科学院大气物理研究所,大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LA SG),北京,100029)摘 要文中回顾了近10a来吴国雄等在青藏高原影响亚洲夏季气候研究方面的最新进展。
通过分析东西风交界面的演变证明,由于青藏高原的春季加热,亚洲季风区对流层低层冬季盛行偏东风转变为夏季偏西南风最早发生在孟加拉湾东部,与其相伴随的激烈对流降水出现在其东面。
因此孟加拉湾东部至中印半岛西部是亚洲季风最早爆发的地区。
同时也指出盛夏伊朗高原和青藏高原加热所激发的同相环流嵌套在欧亚大陆尺度的热力环流中,从而加强了东亚的夏季风,加剧了中西亚的干旱;并通过其所激发的波动对夏季东亚的气候格局产生重要影响。
文中还比较了夏季南亚高压的伊朗模态和青藏模态性质的异同及其对亚洲夏季降水异常分布的不同影响。
关键词:青藏高原加热,东西风交界面(W EB),亚洲季风爆发,东亚气候格局,南亚高压双模态。
1 引 言20世纪50年代以前,关于大地形对大气环流和气候影响的研究主要集中在其机械作用。
Queney[1]利用线性化方程,给出几个临界尺度来区分地形波的不同特征,证明气流流经不同空间尺度的山脉,将分别激发出重力波、重力惯性波和Ross-by波。
该研究是对地形爬坡研究的系统总结。
50年代初,Bolin[2]和叶笃正[3]对地形绕流效应的研究表明,青藏高原冬季对西风气流的分支作用是形成东亚大槽的重要原因。
顾震潮[4]指出冬季环绕青藏高原的北支和南支西风气流在下游的汇合导致了强大的东亚急流的形成。
在此期间新生的大气环流的数值模拟也局限于研究大地形的机械作用在西风带槽脊分布形成中的作用[5]。
1957年,叶笃正等[6]和Flohn[7]分别发现青藏高原夏季是大气运动热源。
自此以后,许多学者研究了青藏高原加热场的时空分布特征以及青藏高原热源对天气、气候的影响[8]。
以青藏高原的机械和热力强迫作用为核心的青藏高原气象学成为重要的天气、气候研究领域。
在 九五 和 十五 期间,吴国雄等在前人研究的基础上,把Ertel位涡理论[9]引进高原研究中,从位涡-位温观点[10]出发,利用新的再分析数据和数值模拟来证明高原加热状况所驱动的上空大气运动犹如一巨大气泵,调节着亚洲季风的变化[11]。
结果表明:青藏高原在夏季不仅是重要的热源,而且是重要的负涡度源[12],该青藏高原上空的涡源所激发的Rossby波波列影响着亚洲乃至北半球的大气环流异常[13]。
众所周知,亚洲季风的爆发常伴有副热带高压(以下简称副高)形态的强烈调整[14]。
本文第2节回顾了北半球大气环流由冬到夏的季节转换期间,副热带高压脊面形态的变化,证明其断裂首先出现在孟加拉湾东部至中印半岛西部,并指出其年际变化与青藏高原加热状况密切相关。
第3节分析了盛夏高原加热对亚洲气候格局的影响,并探讨了其原因。
第4节分析盛夏南亚高压的趋热特征,以及其双模态与亚洲气候异常的对应关系。
若干结论和讨论在第5节给出。
2 青藏高原加热与季节转换叶笃正等[15]早在1958年就指出了大气环流的双元性(冬季型和夏季型)及季节转换的突变性,毛第62卷第5期2004年10月气 象 学 报ACT A M ET EOR OLOG ICA SIN ICAVol.62,N o.5October2004初稿时间:2004年7月30日;修改稿时间:2004年8月25日。
资助课题:中国科学院重要方向项目(ZKCX2-S W-210)和国家自然科学基金委项目(40135020,40221503,40023001)。
图1 季节转换期间(4月第3候~6月第2候)850~200hPa副高脊线(粗曲线)和OL R(阴影)叠加图(图中数字表示等压面,阴影区由浅到深分别表示OLR值小于230,215和200W/m2的深对流区)F ig.1 Projections(thick cur ves)of the W EB and O LR(shading)from the t hir d pentad of A pril to thesecond pentad of June.T hick curves deno te the subtropical anticyclone r idgelines on various isobaric surfaces(indicated by the numbers in leg end).Shaded ar eas indicate the regio ns w ith different OL R values in W/m2:light(between230and215),heav y(betw een215and200),and very heav y(<200)5295期 吴国雄等:青藏高原影响亚洲夏季气候研究的最新进展江玉等[16,17]把副热带高压脊面(WEB)随高度的倾斜与经向温度梯度联系起来,考察了副高脊面垂直倾斜的时空演变,证实关于亚洲夏季风首先爆发于孟加拉湾东部至中印半岛西部(90~100 E)地区[18~20]。
这种季节转换是由于春季青藏高原加热导致沿高原东侧经度上海-陆热力差异最早改变而造成的。
冬季,副高脊面随高度增加向南(暖区)倾斜,夏季脊面在亚洲季风区低层是断裂的、高层向北(暖区)倾斜。
在季节转换期间,副高脊面由南倾转变为北倾。
当副高脊面与地面垂直成轴(季节转换轴)时,冬夏季环流发生交替。
图1是季节转换期间(4月第3候至6月第2候)副高脊面投影与OLR的时间演变[21]。
在4月第5和6候,显著的特点是500hPa等压面以上的副高脊线在90~100 E区间内比较密集,表示此处经向温差小、脊面比其他经度南倾幅度小,但整个对流层副高脊面仍保持冬季形态。
低于215W/m2深对流区仅限于5 N以南和80 E以东。
5月第1候,副高脊面发生了本质的变化,500hPa 以上各层脊线在90 E和105 E构成两个交点D和C,这两个交点就是毛江玉等[16]所定义的 季节转换轴 。
两轴之间的脊面转为向北倾斜,标志着夏季型副高形成。
在低层,850hPa副高带在孟加拉湾地区彻底断裂,孟加拉湾(BOB)季风槽生成,盛行风向从冬季的偏东风变为偏西南风。
5月第2候,伴随副高脊面北倾幅度的增加和700hPa脊线的断裂,深对流在BOB东部和中印半岛全面发展起来,表明亚洲夏季风首先在此处爆发。
之后,季节转换轴D 缓慢向西推进,而C却快速向东移动。
由于对流活动的加强,500hPa脊线于5月第3候断裂,副高脊面北倾幅度增大,季风槽加深并向东扩展,850hPa 副高脊随之东撤。
5月第4候,季节转换轴C到达南海东北部,400hPa脊线断裂,与此同时,850hPa 槽前西南风沿着槽底进入南海,导致南海深对流爆发。
6月初,当季节转换轴D稳定在印度半岛中西部时,南亚季风爆发。
由此表明亚洲夏季风分阶段先后在孟加拉湾东部和中印半岛西部(BOB)、南海(SCS)及南亚建立[17~21]。
该季风建立进程与副高脊面的反转、季节转换轴的建立存在着很好对应关系。
因此,除了低层风场反向和准同时性的降水出现以外,亚洲夏季风爆发的另一特征是副高脊面倾向的反转和当地季节转换轴的建立[22]。
图2是4月第6候至5月第3候孟加拉湾(90 ~100 E)季风爆发期间温度局地变化和温度脊的气压-纬度剖面图[23]。
由图可见5月第2候对流层中上层(200~500hPa)温度脊轴从副高脊轴(u=0)图2 孟加拉湾夏季风爆发期间(4月第6候~5月第3候)温度局地变化(0.1K/d)和温度脊沿90~100 E的垂直分布(粗实线表示副高脊轴,粗虚线表示温度脊轴,阴影区表示地形高度)Fig.2 P ressure-latitude cr oss sections(90-100 E)of the local temperatur e tendency(0.1K/d)andwarm temperature ridge(right panels)during the BO B monsoon onset(from six th pentad of April tothe third pentad of M ay).T hick solid line denotes g eopotential height ridg e.T hick dashed line deno tesw ar m temperatur e r idge.Shading indicates orographic altitude530气 象 学 报 62卷南侧突然跳到副高脊轴北侧。
季风爆发前(4月第6候以前),温度脊处在5~10 N 之间,温度脊附近的局地增温率是0.05K/d;但是,青藏高原上空的增温率都在0.1K/d 以上,从而在原温度脊的北边生成新的温度脊,造成温度脊北移。
5月第1,2候对流层上层温度脊在18 N 形成,副高脊随之显著向北倾斜。
其后,增温中心位于高原上空。
5月第3候温度脊完全处在副高脊北侧。
可见在气候平均的意义上,青藏高原加热作用促进了季风环流的突变。
毛江玉等[17]指出季节转换的热力基础是副高脊面附近经向温度梯度的反转,并提出用脊面附近区域平均的对流层中上层(200~500hPa)大气经向温度梯度作为表征亚洲夏季风爆发的指数。
图3给出1980~1998年孟加拉湾东部地区(BOB)夏季风爆发日期序列与400hPa 月平均温度场的相关分布[23]。
2到4月份,青藏高原附近的正相关区非常显著,3月份青藏高原西部的相关系数达到0.8以上,这些统计事实表明高原上空热状况异常与BOB 季风爆发的关系非常密切,春季青藏高原加热异常对于后期BOB季风爆发具有显著的影响。
图3 1980~1998年孟加拉湾东部季风爆发日期序列与400hPa 月平均温度场的时滞相关(阴影区表示显著性信度检验超过95%的区域)Fig.3 L agged correlations betw een t ime series of the onset date of the BO B summermonsoon and monthly mean 400hPa temperature from January to April.T he corr elatio ns are based on the per iod 1980-1998.Critical positive (negative)values of the cor relation at the 95%confidence lev el ar e shaded dar k (lig ht)531 5期 吴国雄等:青藏高原影响亚洲夏季气候研究的最新进展3 青藏高原对亚洲副热带地区夏季气候分布型的影响20世纪40年代以来,大量研究成果已经揭示了地形机械强迫对冬季大气环流的重要作用[1~5,24,25]。