image: 青藏高原、伊朗高原的热力强迫以及南亚的水汽输送所构成的一个相互反馈的耦合系统（TIPS）示意图 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
亚洲副热带地区存在北半球海拨最高、面积最大的青藏高原，高原上空空气质量只有海平面上的60%, 而且高原上特别是边界层中的各种辐射过程与低海拔地区显著不同，因此高原上的热力过程具有明显的特殊性。青藏高原与其相邻的伊朗高原正是通过其特殊的热力和动力作用对高原及邻近地区乃至全球的环流系统和天气气候产生显著影响。然而两大高原热源相互作用及其影响亚洲季风的机理尚不清楚。
近期的研究论文“夏季亚洲大地形双加热及近对流层顶位涡强迫的激发Ⅰ: 青藏高原主体加热”，和“夏季亚洲大地形双加热及近对流层顶位涡强迫的激发Ⅱ: 伊朗高原-青藏高原感热加热”，发表于《中国科学》2016年第9期和2017年第3期上，分别由中国科学院大气物理研究所吴国雄和刘屹岷担任通讯作者撰写。研究者采用理论诊断分析和区域模式模拟的方法，揭示了夏季青藏高原主体上空两种加热和青藏高原-伊朗高原上空感热加热之间的相互作用与反馈的物理过程，及该相互作用如何影响亚洲地区近对流层顶的热力学垂直结构和全球大气环流。
该系列研究首先基于数值模拟开展敏感性试验，研究了夏季青藏高原高于2km 的主体上的表面感热加热和潜热加热的特征及其相互作用, 从理论和数值模拟证明了双加热通过影响对流层上层的温度场和流场结构, 在近对流层顶处激发出绝对涡度最小值和异常位涡强迫源, 进而增强亚洲季风经向环流并在西风带中产生罗斯贝波波列、影响北半球环流的机理。进一步，指出夏季青藏高原和伊朗高原感热加热存在相互影响和反馈, 形成了观测到的伊朗高原感热加热-青藏高原感热加热和凝结潜热释放-大气垂直环流之间的准平衡耦合系统(TIPS) （如图）, 影响大气环流。青藏高原上的感热-潜热相互反馈在这个TIPS耦合系统中起主要作用。两大高原感热加热对其他地区的影响有相互加强也有相互抵消，伊朗高原和青藏高原的感热加热共同作用对亚洲副热带季风区的水汽辐合作出最主要的贡献。TIPS的加热作用使对流层温度升高, 抬升了其上空的对流层顶, 造成了那里平流层下层温度偏低; 与欧亚大陆大尺度热力强迫共同作用, 形成了对流层上层的暖性但在平流层下层为冷性的强大的反气旋环流南亚高压, 从而影响区域和全球的天气气候。 这一研究结果丰富了青藏高原气候动力学的研究。它不仅阐述了青藏高原-伊朗高原热源-大气环流的相互作用，而且对于提高气候预测水平具有十分重要的科学意义和参考价值。
该项研究得到了基金委重大计划重点项目（No. 91437219）和集成项目（No. 91637312）的资助。
更多详情请阅原文： 吴国雄,卓海峰,王子谦, 刘屹岷, 2016: 夏季亚洲大地形双加热及近对流层顶位涡强迫的激发I: 青藏高原主体加热。中国科学, 46(9): 1209 ~ 1222. http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SSTe/doi/10.1360/N072015-00519
刘屹岷, 王子谦, 卓海峰, 吴国雄, 2017: 夏季亚洲大地形双加热及近对流层顶位涡强迫的激发Ⅱ: 伊朗高原-青藏高原感热加热。 中国科学: 地球科学, 47(3), 354 http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SSTe/47/3/10.1360/N072016-00080?slug=full%20text
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