青藏高原氣象學的創新發展
- 發佈時間:2016-03-11 05:29:41 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
長期以來,中國科學家圍繞青藏高原開展了大量氣象觀測、科學試驗和理論研究。認識到青藏高原對於大氣的影響是巨大和深遠的!青藏高原的影響不只是大地形和抬高熱源效應,其高原上空濕池、東側水汽通道也與我國、東亞等大範圍旱澇災害密切相關,高原高層物質能量交換更是影響著低層和高原以外遙遠地區的天氣氣候與大氣環境,高原東南緣陡峭山地成為我國中小尺度天氣系統的活躍中心,其發生發展與東移常常帶來大範圍嚴重的暴雨洪澇天氣。我國青藏高原下游廣大地區的暴雨洪澇,就與高原低渦、西南低渦,以及南亞高壓等高原天氣氣候系統密切相關。
事實上,青藏高原通過動力激發、熱力驅動制約和調製著東亞季風及其全球氣候,造成了中國、亞洲等大範圍環流與氣候的基本格局,並且由於高原周邊陡峭地形及其複雜作用,又帶來了多樣易變的區域性天氣氣候。認識到青藏高原對於災害天氣氣候預測預報的極端重要性!青藏高原是我國、東亞和全球大氣變化的關鍵區和敏感區,更是天氣氣候異常的上游區和信號區。高原的隆升加強了東亞季風的北伸,其負渦度源激發的羅斯貝波對全球氣候具有顯著影響。高原感熱加熱是造成東亞環流季節突變的重要原因,其“感熱氣泵”在調製東亞季風及全球氣候中起著重要作用。青藏高原造成了東亞季風區水汽分佈的非均勻特徵,其“水汽轉運站”功能往往引起中國和東亞的旱澇異常。青藏高原是影響中國東部暴雨洪澇災害天氣的上游對流雲團源地,高原水汽可以在較短時間內對下游地區降水産生顯著影響。高原東側複雜地形區大氣邊界層流場的變化是我國長江上游暴雨等災害天氣的前兆信號。1991年和1998年長江流域持續性大暴雨洪水,其影響的渦旋系統可以追溯到青藏高原上空,降水異常偏多的2013年也是如此,而且,2008年冬季我國南方50年一遇的冰凍雨雪災害也與高原水汽演變密切聯繫。認識到青藏高原大氣觀測與多源數據的重要基礎性!
青藏高原地區是氣候系統不同圈層相互作用及其影響的典型區域,是大氣觀測的核心區和重點區,也是數值模式預測能力最薄弱的區域。青藏高原地區觀測站網的合理佈局與科學試驗,是我國暴雨洪澇、高溫乾旱、低溫雨雪等天氣氣候災害研究與預報的首要基礎。青藏高原地區大氣變化是下游廣大地區災害天氣氣候的重要“資訊源”,是發展我國預測預報關鍵技術、提升天氣氣候數值模式能力的關鍵區域和必需資訊。目前,我國青藏高原地區大氣綜合觀測佈局與站網系統日益改善,並開展了多次不同規模的青藏高原大氣科學試驗,以及西南低渦等高原天氣系統專項科學試驗,由此為高原氣象理論研究與業務應用提供了堅實的基礎支撐。這些進展為我國大氣科學技術創新發展做出了突出貢獻。
21世紀以來,以青藏高原動力、熱力作用為核心的高原氣象學已進入了涉及大氣圈、水圈、冰凍圈、岩石圈和生物圈等多圈層相互作用的新階段。在全球氣候變暖下,青藏高原引發的天氣氣候與環境災害,呈現出多發、突發、劇烈和加重等態勢。因此,未來不斷完善青藏高原地區大氣綜合觀測系統,發展基於高原影響的氣象災害預測新理論,建立基於高原影響的氣象災害預測新技術,提升我國氣象災害監測、預警和預測業務能力,是高原山地氣象學發展的主要趨勢,也是我國大氣科學引領發展的一次重要機遇。只要我們緊密圍繞高原氣象方向,進一步推進青藏高原氣象綜合觀測與科學試驗,加強高原地區多源數據融合與再分析,揭示我國重大氣象災害演變過程與形成機理,發展中國特色的數值模式與預報技術,認識青藏高原區域氣候變化及其可能影響,通過基於青藏高原氣象學的自主創新和原始創新,我國的大氣科學技術就一定能居於世界氣象科技前列。
(作者係中國氣象局成都高原氣象研究所研究員李躍清)