青藏高原能量、水分循环影响效应

发布时间:2019-12-09 11:28:18  |  来源:中国网·中国发展门户网  |  作者:徐祥德 马耀明 孙婵 魏凤英  |  责任编辑:赵斌宇
关键词:青藏高原,亚洲水塔,大气水分循环,热驱动,机制,物理图像

“亚洲水塔”低纬海洋水汽型“汇流”效应与跨半球水分循环影响域

在长江洪涝过程中,青藏高原地区中部和东部往往会出现“爆米花”状对流云高频突发现象。青藏高原水汽输送通道及其对流云团亦是影响中国区域旱涝形成的重要因素。“亚洲水塔”的水资源“供应区”低纬海洋水汽源区亦是水分循环过程关键影响区。徐祥德等提出了青藏高原与低纬海洋季风活跃区水汽输送“大三角扇形”关键影响域的概念模型。青藏高原大气水分循环过程不仅反映了西风与“大三角扇形”影响域季风水汽输送的相互作用特征,而且描述了跨半球能量、水汽的交换效应。

从夏季青藏高原整层视热源(Q1)与水汽通量相关矢量场(图 4a)可见,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),水汽输送汇流构成了“亚洲水塔”相关的青藏高原南坡“水汽供应区”,这揭示了季风过程青藏高原热源驱动下“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。

通过青藏高原整层视热源(Q1)与高原区域垂直运动、散度三维相关结构综合分析亦可发现视热源Q1相关散度结构,即南坡低层辐合-坡顶辐散与青藏高原主体低层辐合-上空辐散形成耦合“二阶梯接力”爬升效应。此青藏高原特殊的“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(图 4b 和 c)。

图 4 青藏高原视热源与南坡水汽输送三维结构相关特征

( a ) 1948 — 2014 年夏季青藏高原整层视热源( Q 1 )与水汽通量相关矢量场;( b )夏季青藏高原整层视热源( Q 1 )与散度相关及经圈相关环流垂直剖面图;( c )青藏高原南坡云结构及其视热源相关散度、流场示意图

上述分析揭示出“亚洲水塔”“中空热岛”热源结构是构成青藏高原与中低纬乃至南半球能量、水分循环的关键动力源,并进一步揭示出“亚洲水塔”特殊的“热驱动”为亚洲乃至跨半球水汽输送提供了重要动力源,使“亚洲水塔”在区域、全球能量、水分循环交换过程中扮演着重要角色。

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