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题名“亚洲水塔”大气水分循环及其全球效应
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作者
徐祥德
蔡雯悦
孙婵
唐懿
董娜
马耀明
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机构
灾害天气科学与技术全国重点实验室
国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)
中国地质大学环境学院
复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院
中国科学院青藏高原研究所
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出处
《气象学报》
北大核心
2025年第4期873-886,共14页
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基金
第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0105)
青藏高原西藏地区“暖湿化”年代际变化机理与应对技术研究(XZ202402ZD0006-06)
+1 种基金
国家自然科学基金重大研究计划(91337000)
中国气象科学研究院科技发展基金(2022KJ021)。
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文摘
青藏高原是世界上总辐射量最高的地区,也是全球超太阳常数的极值区域之一,故形成了一个“嵌入”大气对流层中部巨大的热源,并可一直伸展到自由大气,其超越了世界上任何超级城市群所产生的“中空热岛”效应。青藏高原到黄土高原二阶梯大地形的“热力驱动”可作为“放大的海陆温差”季风效应,对区域乃至全球大气环流系统的动力“驱动”产生了难以估计的效应。青藏高原是亚洲区域低云量最为集中、对流活动最为活跃的地区,其特殊的湍流-对流触发机制为“亚洲水塔”云水资源提供了关键的能量驱动。青藏高原特殊的“热驱动”及其“二阶梯型水泵”效应为源自低纬度海洋乃至跨半球的水汽强“汇流”提供了动力机制。季风活跃期水汽输送“大三角扇形”关键影响域及其低纬度热带海洋成为“亚洲水塔”大气水分循环的重要水汽源,其水汽源区可跨越赤道追踪到南半球。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在东亚地区(90°E)和北美区域(90°W)的赤道区,这两个高、低层跨赤道反向气流极值区恰与亚洲青藏高原和北美落基山位置对应。从行星尺度环流特征的视角,印证了青藏高原、落基山不同高度的大地形对跨半球尺度的垂直纬圈、经圈环流的塑造作用,揭示出青藏高原在全球能量与水汽输送交换中重要的“窗口效应”,表明青藏高原热源在驱动“亚洲水塔”能量、水分循环过程中扮演着重要角色。研究发现,青藏高原对流活动与南极、北极水汽输送呈显著相关,凸显了“三极”的关联。青藏高原上空热源驱动高层辐散、低层辐合的耦合机制,实现了青藏高原远距离的多尺度水汽输送强“汇合”效应,并形成了青藏高原热力驱动及其能量、水分循环“自激反馈”作用。青藏高原上星罗棋布的冰川、积雪和湖泊储存着丰富的水环境资源,某种程度可起到“水塔存储池”作用。青藏高原与全球大气能量、水分循环过程具有重要的互反馈作用,这一陆地-海洋-冰冻圈大气能量与水分交换机制可描绘出一个系统的青藏高原与全球大气多圈层水分循环交互的图像。
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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
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Keywords
Qingzang plateau
"Asian water tower"
Atmospheric water vapor cycle
Thermal forcing mechanism
Physical picture
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分类号
P448
[天文地球—大气科学及气象学]
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