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青藏高原黃河源頭鄂陵湖
青藏高原唐古拉山山口 張行勇攝
青藏高原不僅以其巨大的體積對大氣環(huán)流產(chǎn)生顯著的機(jī)械阻檔作用，而且作為一個被抬高的熱源也具有強(qiáng)烈的熱力作用，從而對其周邊降水分布帶來了深刻影響。但是，長期以來有關(guān)高原動力和熱力作用對亞洲內(nèi)陸干旱區(qū)和季風(fēng)區(qū)降水影響的差異及其相對貢獻(xiàn)未被研究清楚。
最近，中科院地球環(huán)境研究所孫輝博士和劉曉東研究員利用全球季風(fēng)模式比較計劃提供的數(shù)值試驗結(jié)果，系統(tǒng)評估了青藏高原動力和熱力作用對亞洲不同氣候區(qū)降水的影響。相關(guān)研究成果發(fā)表在《氣候動力學(xué)》。
他們的分析表明，青藏高原動力和熱力作用對亞洲干旱區(qū)和季風(fēng)區(qū)降水的影響具有顯著的區(qū)域和季節(jié)差異。而就亞洲干旱區(qū)而言，東亞干旱區(qū)的干旱化主要是由于青藏高原動力效應(yīng)通過阻檔西風(fēng)環(huán)流造成的；中亞地區(qū)的干旱化主要是由于青藏高原熱力效應(yīng)通過高原加熱引起的補(bǔ)償性下沉氣流所致。同時，青藏高原動力和熱力作用對上述兩個干旱區(qū)降水抑制表現(xiàn)出明顯的季節(jié)差異，冬春降水減少主要取決于動力效應(yīng)，而夏秋降水減少主要取決于熱力效應(yīng)。
此外，青藏高原熱力效應(yīng)通過引起補(bǔ)償性下沉氣流對西亞地區(qū)的干旱化也起著決定性作用。就亞洲季風(fēng)區(qū)而言，青藏高原熱力作用對南亞降水的影響有兩方面：一是通過增強(qiáng)夏季季風(fēng)來增加夏季降水，二是青藏高原引起的下沉氣流抑制了非季風(fēng)期降水。因此，南亞地區(qū)降水僅在夏季因季風(fēng)增強(qiáng)而增加，其它季節(jié)則因補(bǔ)償下沉而減少。青藏高原對東亞季風(fēng)降水的控制比南亞季風(fēng)更為顯著。青藏高原熱力作用引起的夏季風(fēng)增強(qiáng)貢獻(xiàn)了東亞夏季降水增加的40%，而動力作用對冬季降水的減少貢獻(xiàn)了80%。由于青藏高原動力作用能在東亞北部地區(qū)形成異常的東北風(fēng)并可影響到華南，因此青藏高原動力作用有助于增加?xùn)|亞南部季風(fēng)區(qū)鋒面降水。
這一研究結(jié)果有助于深入理解新生代青藏高原隆升過程中青藏高原周邊地區(qū)干濕氣候的區(qū)域演化和分異。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1007/s00382-020-05593-9
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