| 生命科学 |
2015-04-02 08:25 |
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青藏高原被称为世界屋脊，具有十分独特的地理特征，它地处欧亚大陆东部的副热带地区，平均海拔超过3000米。世界第一高峰珠穆朗玛峰位于其南部，造就了青藏高原东部和南部十分陡峭的地形。这种特殊的地理特征使青藏高原对亚洲季风气候具有十分重要的影响。以著名气象学家叶笃正先生为代表的中国大气科学先辈首先开创了青藏高原气象学研究，为后人深入研究青藏高原对亚洲季风的影响奠定了深厚基础。随着观测手段、数值模拟能力和理论研究的不断进步，近年来对青藏高原影响亚洲季风的气候动力学研究取得了一系列新进展。
北半球冬季，青藏高原以动力强迫为主，中纬度西风在遇到高原后发生绕流，使冷、暖空气在华南地区交汇，形成了江南春雨（华南前汛期）。北半球夏季，青藏高原的热力强迫十分强盛。基于等熵位涡的理论框架，吴国雄院士提出了适用于副热带地区的热力适应理论和适用于高原南部陡峭地形区的感热气泵理论。其中热力适应理论清晰地描述了副热带地区大气环流对加热异常的响应图像，而青藏高原感热气泵理论则揭示了高原南坡表面感热对周边环流系统的强迫作用。
基于热力适应理论和感热气泵理论，吴国雄院士及其团队揭示了青藏高原热力强迫对亚洲季风气候的重要作用，他们发现大陆尺度海陆加热强迫、沿海地区大尺度海陆风强迫和青藏高原热力强迫共同造成了北半球夏季副热带地区独特的季风沙漠气候格局，而高原南坡的感热气泵是南亚夏季风北支环流的主要驱动力，这一发现在国际上引起了强烈反响。同时，青藏高原的动力和热力强迫通过引起季节内振荡的锁相和高、低空环流的垂直耦合令亚洲夏季风首先在孟加拉湾地区爆发。
此外，青藏高原的热力强迫也影响着亚洲季风环流的时空变化。就季节内尺度而言，春季青藏高原表面感热的10~20天周期振荡能够令江南春雨产生相同周期的振荡特征，而夏季高空南亚高压的准双周振荡也与青藏高原的非绝热加热强度有关。就年代际尺度而言，由于全球变暖背景下北半球地面温度的增暖速率随纬度递增，春季青藏高原表面感热自20世纪80年代以来持续减弱，这会减弱亚洲夏季风环流和西太平洋副热带高压，从而进一步加剧我国夏季降水南涝北旱的趋势。
由中国科学院大气物理研究所吴国雄院士和段安民研究员共同撰写的综述文章青藏高原气候动力学研究的近期进展已在《国家科学评论》（NSR，http://nsr.oxfordjournals.org/content/2/1/100.full）发表。这篇综述文章详细介绍了青藏高原气候动力学的近期进展，系统阐述了热力适应理论和感热气泵理论，并基于以上理论分析了青藏高原对亚洲季风气候形成和时空变化的重要影响。（来源：科学网） |
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