青藏高原能量、水分循环影响效应
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结论
青藏高原热源驱动对亚洲水塔及其下游区域云降水特征呈显著影响。青藏高原是世界上总辐射量最大的地区，是全球超太阳常数的极值区域之一。其形成了一个“嵌入”对流层中部大气的巨大热源，可以伸展到自由大气，这超越了世界上任何超级城市群落所产生的中空热岛效应，对全球与区域大气环流系统变化的动力“驱动”产生了难以估量的影响。中国区域低云量与总云量极值区均与青藏高原大江大河的源头（如长江、澜沧江、雅鲁藏布江等）、中东部湖泊群和冰川集中区空间分布几乎吻合，这表明“世界屋脊”频发的对流活动是“亚洲水塔”形成的关键因素。研究表明，青藏高原与全国低云量存在一个明显沿长江流域的带状高相关结构，这充分表明长江流域降水与上游高原“亚洲水塔”“热驱动”以及对流系统具有重要相关关系。青藏高原热源驱动构成的高、低层特殊的涡旋三维结构特征不仅印证了热驱动对“亚洲水塔”大气水分循环起着核心作用，而且揭示出青藏高原对下游（如长江流域等）乃至东亚区域云降水活动起着关键影响作用。
季节变化过程青藏高原大地形陆—气过程特征可作为“放大的海陆温差”，其与中国梅雨云降水带时空变化密切相关。亚洲夏季风是世界上范围最广和强度最强的季风，从冬季到早春季节转换过程中，由于太阳辐射的影响造成青藏高原大地形感热的“快速响应”及其相对高值向东北动态移动，伴随着盛夏梅雨云降水带前沿线从东南北移，恰好停滞于中国“三阶梯”地形分布山地—平原过渡区，青藏高原陆—气过程变化与东部梅雨雨带与副热带高压同步变化的季节跳跃演进现象。此规律性现象表明青藏高原大地形热力结构变化可能扮演着影响夏季风云降水过程关键影响角色。由此，提出了春夏过渡期中国西部青藏高原、黄土高原大地形地气过程作为“放大的海陆温差”，其变化影响中国梅雨带云降水带时空变化的前兆性强信号的新认识。
“世界屋脊”“中空热岛”是青藏高原“亚洲水塔”与中低纬乃至南半球能量、水分循环交换的关键“驱动源”。青藏高原特殊的“热驱动”为陡峭南坡源自低纬海洋乃至跨半球水汽流强“汇流”提供了动力机制。青藏高原南侧东起菲律宾以东洋面，经过我国南海，西至东非索马里、阿拉伯海、印度洋（“大三角扇形”），在高原热驱动下青藏高原南坡源自低纬乃至南半球的水汽输送“汇流”构成了“亚洲水塔”的“水汽供应源”，这揭示了季风过程“亚洲水塔”与中低纬海洋多尺度大气水分循环相互作用机制。
隆起的“世界屋脊”大地形“热驱动”环流结构及其云降水特征在全球能量、水分循环过程扮演着的重要角色。从跨赤道经向环流的视角可发现，夏季南、北半球跨赤道气流低层强偏南、高层强偏北气流出现的赤道经度恰与东亚地区和北美区域两大地形——青藏高原、落基山对应。青藏高原纬向与经向环流圈结构与区域－全球大气环流相关机制，印证了“世界屋脊”隆起大地形的“热驱动”及其对流活动在全球能量、水分循环的作用。高原特殊跨半球的纬向和经向大气垂直环流图表明青藏高原大气动力过程对全球尺度大气环流变化的贡献显著。研究可描述出青藏高原对流活动与全球大气云降水活动亦存在显著关联性，通过青藏高原低云量与全球低云量的相关场分析亦可发现夏季青藏高原低云活动与北极、太平洋中部，跨洋至北美洲南部低云量空间分布亦呈显著相关。
青藏高原构成地球上“世界水塔”行星尺度陆地—海洋—大气水循环物理图像。从全球水循环的视角，提出的青藏高原作为全球性大气“水塔”的观念，认为在热力驱动背景下通过区域、跨半球能量、水汽输送建立了青藏高原地区“亚洲水塔”的“供水”“蓄水”与“排水”的循环体系，特别是青藏高原地表冰川，积雪和湖泊作为“蓄水池”系统，江河源可作为“输水管道”，将“亚洲水塔”的水向外输送出去，高层大气也提供向外输送的渠道。青藏高原特殊的跨区域、跨半球大气水分循环可构建“世界水塔”独特的大气－水文功能体系，其综合描绘了青藏高原“世界水塔”及其地球上一个完整的行星尺度陆地—海洋—大气水循环物理图像。（作者：徐祥德，中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室；马耀明，中国科学院青藏高原研究所；孙婵，中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室；魏凤英，中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室 。《中国科学院院刊》供稿）