青藏高原的隆升对周围地区大气环流和气候的影响
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发布时间：2022-08-18 00:54
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时间：2022-08-18 05:16
1、大气环流是在热力因子和动力因子的共同作用下形成和维持的。热力因子主要的是指太阳辐射随纬度分布不均匀。纬度位置、海陆位置和大气环流三大因素，决定了全球气候类型分布的基本格局。
2、纬度位置是影响气候的最基础因素，由于太阳辐射能在地球表面的分布由赤道往两极递减，所以，全球的气温也是由赤道往南北两极递减，从而使得地球不同纬度形成了不同的温度带，包括热带、亚热带、温带、亚寒带和寒带等等，其主要影响气候中的气温，从而形成了不同的气候类型。位于南北两极高纬度地区，形成了终年严寒的极地气候（包括冰原和苔原气候）。
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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*与欧亚*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*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*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*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*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*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。
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青藏高原，平均海拔5000米，占据对流层中下层，巨大的地形对大气环流产生重要影响。
1、动力作用：
迫使西风带绕流，北侧是顺时针环流，气候干旱；南侧逆时针环流，气候暖湿，造就长江流域多雨。而同纬度其它地区则是副热带干旱区或沙漠。
2、热力作用：
夏季热源，冬季冷源。
夏季热源作用形成的对流层顶的青藏高压是北半球大气环流重要系统之一。对应的低层的印度低压是东亚季风重要系统。
青藏高原不但对周围地区大气环流和气候造成影响，还对整个北半球大气环流，甚至全球大气环流造成影响。
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