青藏高原的隆升对周围地区大气环流和气候的影响

青藏高原的隆升对周围地区大气环流和气候的影响
青藏高原的隆升对周围地区大气环流和气候的影响

青藏高原的隆升对周围地区大气环流和气候的影响
阻挡了南亚的西南季风深入内陆,起到了阻挡作用

青藏高原大地形对气候的影响
摘要
青藏高原的形成与隆升问题是个十分复杂、倍受地球科学家关注的问题。它被认为是冈瓦纳大陆与欧亚大陆长期相互作用的结果。青藏高原是由六个地体相继增生到亚洲大陆上的一个组合，这些地体之间的边界被五条缝合带所限定。造山作用自北向南相继变年轻。隆起的青藏高原也深刻影响着我国的气候。青藏高原阻挡了我国低空的西风气流，使之分为南、北两支气流；还表现在对冷暖气流的屏...

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青藏高原大地形对气候的影响
摘要
青藏高原的形成与隆升问题是个十分复杂、倍受地球科学家关注的问题。它被认为是冈瓦纳大陆与欧亚大陆长期相互作用的结果。青藏高原是由六个地体相继增生到亚洲大陆上的一个组合，这些地体之间的边界被五条缝合带所限定。造山作用自北向南相继变年轻。隆起的青藏高原也深刻影响着我国的气候。青藏高原阻挡了我国低空的西风气流，使之分为南、北两支气流；还表现在对冷暖气流的屏蔽作用；青藏高原的隆起，使我国东部地区形成了一个相对独立的气候单元，对我国冬、夏季风有促进作用；另外，青藏高原对我国华南地区降水的影响，总之，青藏高原的隆起不仅使青藏高原形成了独特的高原气候，也对我国气候也产生了深刻的影响，使我国气候复杂多样。
青藏高原对西风气流的阻挡作用
青藏高原阻挡了我国低空的西风气流，使之分为南、北两支气流（分支点在60°E），北支气流经我国西北、华北、东北和华东等地区流向太平洋；南支气流则在流过青藏高原南侧后转变成了温度较高、湿度较大的西南气流，影响我国四川、贵州、云南、华南及长江中下游地区，这两支气流最后在青藏高原东部110°E附近汇合。如图1所示
在冬季，北半球的西风带南移。由于高大的青藏高原的存在，使三四千米以下的西风气流分成南北两支急流。北支在高原西北部形成西南气流，给高原北侧，新疆中部的天山地区带来一定的湿度。当这支气流再绕过新疆北部以后和南下的极地大陆气团汇合，转为强劲的西北气流，使我国冬季风的势力增强，并向南伸展得很远。南支气流在高原的西南部形成西北气流，使本来就很干燥的南亚西北部雪上加霜，更加干燥（在世界气候类型困上，那里属于热带沙漠气候）。当这股气流绕过高原南侧以后，又转为西南气流，掠过我国的云贵高原以后，继续向东北方向运动，直至长江中下游地区。这股来自低纬度的暖性气流又往往是造成我国江南地区“暖冬”天气的重要因素。这两支气流在长江中下游地区汇合东流，形成北半球最强大的西风带。这支西风对我国东部地区的天气变化起着重要的作用（我们在卫星云图上所看到的过往我们上空的云，总是自西向东运动，其动力就是这股西风）。与此同时，位于我国青藏高原东侧的四川盆地和汉中一带，恰在这南北两支气流之间，风力微弱，空气稳定，成为“死水区”，多云雾天气。
在夏季，北半球的西风带北移，西风南支气流消失，夏季风迅速向北推进，气旋活动频繁，我国东部季风区自南向北先后进入雨季。到了10月以后，西风又逐渐南移，南支西风气流又重新出现，夏季风复退，冬季风又控制了我国东部南北。综上所述，如果没有青藏高原的阻挡，我国大部分地区均能受到盛行西风带的影响，如是那样，我国的气候将会是另一番景象。夏季，我国近地面的西风急流北移，其南支气流会因在近地面受到青藏高原的阻挡势力减弱，使喜马拉雅山南缘一些地区风力最小，天气最稳定；其北支气流则刚好相反。随着西南季风势力的增强，西南暖湿气流会为我国长江流域、珠江流域等地区带来大量降水。青藏高原北部气流对我国影响较明显，如春季我国西北气旋活动多。四川盆地一带冬季由于受青藏高原阻挡作用影响较大，风速较小，空气湿度较大，加上地形的影响，易出现云雾天气；夏季由于处于青藏高原“背风坡”，若西南暖湿气流偏南流，东南季风西进势力减弱，就易出现干旱。
青藏高原对气温的影响
首先，机械阻挡作用 ，青藏高原海拔高、面积大、矗立在29°~40°N间，南北约跨10个纬度，东西约跨35个经度，有相当大的面积，海拔在5000m以上，有一系列的山峰超过7000-8000m，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。从西伯利亚西部侵入我国的寒潮一般都是通过准噶尔盆地，经河西走廊、黄土高原而直下东部平原，这就导致我国东部热带、副热带地区的冬季气温远比受西藏高原屏障的印度半岛北部为低。表6?10中A、C、E三站位于印度半岛北部，其冬季各月平均气温皆分别比同纬度、同高度的B、D、F三站为高，其中尤以C、D两站的差异最大。这是由于D站沅陵正位于高原以东的平原上，寒潮畅通无阻，而C站德里又位于高原以南的正中地位，屏障效应十分显著的缘故。
青藏高原阻滞作用对气温的影响，不仅出现在对流层低层，并且波及到对流层中层。根据我国衢县与同纬度德里各高度上月平均气温的比较，可以看出在500hPa及其以下各层的气温皆是衢县低于德里，尤其是冬半年的差异更大。
其次，.热力作用，将青藏高原地面的气温与同高度的自由大气相比，冬季高原气温偏低，夏季则偏高。根据观测资料分析计算表明，高原地-气系统逐月向四周大气输送的热量如表6?11所示。从11月至翌年2月是四周大气向高原地-气系统提供热量，这时青藏高原是个冷源，其强度以12月、1月份为最大，向四周自由大气吸收热量600多J/cm2d。春夏季青藏高原是个强大的热源，其强度以6、7月份为最大，向四周大气提供热量850J/cm2d以上。就全年平均而论，青藏高原地-气系统是一个热源。冬季青藏高原的冷区偏于高原的西部。夏季的暖区范围很广，整个对流层的温度都是高原比四周高，再往高层暖区范围扩大，到了100hPa层上，温度分布出现高纬暖、低纬冷的现象。 从青藏高原的地面气温看来，具有如下特点： （1）地球的第三极地：青藏高原由于海拔高，气温特别低，它虽位于副热带、暖温带的纬度上，但在高原主体北部祁连山以及巴颜喀拉山东部1月平均地面气温出现-16?D-18℃的闭合等温线，盛夏7月尚有大片面积平均气温＜8℃，冬夏皆比同纬度东部平原平均气温低18-20℃。 （2）气温日、年较差大：青藏高原上地面气温日较差比同纬度东部平原地区和四川盆地都大，比同高度的自由大气更大，气温年较差亦比同高度的自由大气为大，但因海拔高耸，比同纬度东部平原则稍小。（3）气温季节变化急，春温高于秋温：青藏高原上春季升温强度大，特别是当积雪消融之后，雨季未到之前，高原因受强烈的日射，增温甚快，秋季降温速度亦快，春温高于秋温，例如高原上的班戈4?D10月气温差为2.8℃，而汉口同时期温差为-1.4℃。 以上这些情况都说明高原气温具有大陆性气候的特征。
青藏高原隆升对春、夏季亚洲大气环流的影响
中国科学院大气物理研究所梁潇云等人于2005年12月发表于《高原气象》一文使用的模式是中国科学院大气物理研究所(IAP)大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)最近发展的新版本全球大气环流谱模式R42L9,该模式在水平方向为菱形截断42波,分辨率相当于2.8125经度×1.66纬度,采用σ垂直坐标系,垂直方向分为9层。该模式动力框架独特,引入了一个参考大气,采用半隐式时间积分方案。模式物理过程较完备,包括了K—分布辐射参数化、陆面过程参数化,还充分考虑了其它重要的次网格物理过程,如Manabe等提出的湿对流调整方案以及垂直、水平扩散等。该模式在气候平均的海温强迫情况下,能模拟出当今气候平均态的主要特征,对全球和区域性气候分布具有一定的模拟能力。例如得出降水分布如下
得出主要结论：春季,由于高原的动力和热力的共同作用,大大加强了华南地区前汛期的降水。夏季,由于高原热源的作用,引起低层的气旋式环流,加强了东亚夏季风,使其向北发
展。但是,在南亚地区低层却引起反气旋环流异常和气流的辐散,减弱印度半岛、孟加拉湾和
图2
中南半岛地区的夏季降水,使得南亚夏季风减弱。另外高原热源通过热力适应,加强了对流层上层的南亚高压,使其中心向西移向北移到高原南侧上空,并加强了伊朗高压。
总的来说,高原对于亚洲季风环流有着非常重要的影响。这里只是给出了大气环流模式模拟的结果,当地形改变时,其周围海洋上的海表温度也会相应的改变,从而影响大气环流。高原大地形对亚洲地区乃至全球大气环流的影响,有待于用海—气—陆耦合模式作进一步的研究。
青藏高原对我国降水的影响
由于青藏高原的隆起，我国东部形成了相对独立的季风气候区，加上台风的影响，我国华南地区的降水极为丰富，摆脱了在副热带高压控制下变成沙漠的厄运，成了北回归线上的一片“绿洲”。利用1980～1994年NCEP／NCAR再分析资料，以及我国336个测站1956～1994年月降水量资料，通过诊断分析和数值实验，研究了夏季高原上热力异常与华北汛期降水的关系。结果表明：华北汛期干旱年，青藏高压及西太平洋副热带高压偏南、偏东，华北汛期降水偏多年则相反；华北汛期旱年时，高原上升、高原东侧邻近地区下沉的垂直环流明显加强，而降水偏多年时，垂直环流减弱，华北地区为上升气流控制；夏季高原为热源和水汽汇区，它们的异常对华北地区降水有很大影响，当热源和水汽汇增强(减弱)时，华北地区降水偏少(偏多)。数值试验表明，高原上潜热加热异常引起青藏高压、西太平洋副热带高压、亚洲季风以及欧亚中高纬地区环流的变化，进而影响到华北地区的降水
图(a)和图(c)分别揭示了西藏高原夏(6~8月)、冬(12~2月)两个季节的纬向方向上(春秋季节的图略去),地形谱和降水谱两者在频谱空间中所形成的明显的锁相型关系。比较图(a)和图(c),可以发现降水谱能在夏冬季差别巨大,夏季降水谱能大于冬季3个量级,这意味着夏季地形。对大气动力强迫作用是十分显著的
图3
另外，造成我国东部地区的大雨或暴雨的西南低涡，其涡源就在青藏高原。由于青藏高原热力作用的存在，它可以使高原上空的大气产生热力对流，这种热力对流能使高原上空的云泡汇集，成为云团、云区或云带，最后在南支西风急流的吹送下，以跳跃式的水平运动方式移出高原，造成我国东部地区的大量降雨。
结束语
青藏高原不仅形成特殊的高寒气候，并使我国西北地区变得更加干旱，而且还干扰和强化了东亚和我国的季风环流形势，使东亚东部成为世界上季风气候最为显著的地区，从而对我国气候状况产生深刻的影响。
本文综合近年来研究成果，初步分析了青藏高原的巨大作用，从中看出先进技术和方法的使用，是研究更加准确。进一步深化青藏高原对亚洲季风以及全球气候变异成因的理论认识,大力推动高原大气科学的分析和应用,从而提高灾害性天气气候预报的准确率。

收起

阻挡了南亚的西南季风深入内陆，起到了阻挡作用