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科研进展

加深了对青藏高原季风气候效应的新认识

发布者:段明铿发布时间:2023-07-20浏览次数:299

  基于地球系统模式CESMWang et al. (2022) 进行了青藏高原主体区向南及向北移动的敏感性试验,研究了大地形位置的经向变化对亚洲各个区域夏季风的影响。图1a中的结果表明,当高原向南移动时能够加强经向的热力环流,增强南亚经向季风。同时,由于南移导致的地形Rossby波响应减弱使得西北太平洋副热带高压的位置偏南,最终导致东亚季风环流减弱。而当青藏高原向北移动时,其激发的热力环流减弱,故南亚经向季风环流变弱。但同时其Rossby波响应却得到加强,因而带来了较强的东亚纬向季风。在季风降水方面,青藏高原的南移会给南亚地区带来更充沛的季风降水;而北移却会使南亚季风降水减弱(图1b)。但对于东亚地区来说,南移的青藏高原会使这里的降水减少;反倒是北移时能够增加东亚降水(图1c)。如果把东亚和南亚结合起来(图1d),我们会发现目前青藏高原所在的位置并不是加强季风降水的最佳位置。如果青藏高原向北移动8个纬度,会更有利于整个亚洲区域的季风环流,并且给整个亚洲大陆带来更加充沛的季风降水。

  此外,针对“没了青藏高原,西北地区会变季风气候(鱼米之乡)吗?”这一公众和学界均关注的话题,Luo et al. (2022) 基于CMIP6全球季风模式比较计划数据对亚洲大地形影响西北夏季降水进行了再研究。结果标明,气候态下南亚季风和中纬度西风带为西北地区供应水汽,青藏高原的地形抬升加热在西北地区的南侧产生上升运动,而北侧为补偿下沉气流,这导致了降水南多北少的分布格局(图2a)。而当移去大地形后,欧亚大陆对应地形区表现为异常冷源,进而强迫出大尺度异常反气旋式环流,因此南亚季风减弱对应西北南侧水汽输送减少,而中纬度西风加强对应西北西侧水汽输送增强;同时地形移除导致青藏高原抬升加热减弱,使得西北地区南侧和北侧分别出现异常下沉和上升运动,最终引起异常降水南少北多(图2b)。当然,地形移除后导致的西北地区北侧降水增多仍然达不到季风气候的标准。

图1 a)青藏高原南北移动试验中(对应横坐标)四种经典亚洲季风指数的标准化曲线;(b)各试验中的南亚夏季风对应降水量;(c)各模式试验中的东亚夏季风对应降水量;(d)各模式试验中东亚和南亚总的降水相对变化率。

2 a)气候态下和(b)移除亚洲大地形后的西北地区夏季降水和环流的分布形势。


相关论文发表情况

Wang J., S. Yang, Z. Li, et al., 2022: Optimal meridional positions of the Tibetan Plateau for intensifying the Asian summer monsoon. Journal of Climate, 35, 3861-3875. (第一资助)

Luo H., Z. Wang, S. Yang, et al., 2022: Revisiting the impact of Asian large-scale orography on the summer precipitation in Northwest China and surrounding arid and semi-arid regions. Climate Dynamics, doi: 10.1007/s00382-022-06301-5. (第一资助)


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