Page 156 - 《高原气象》2022年第1期
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高 原 气 象 41 卷
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是潜热、感热对上述两者响应并不同步,潜热的变 鲁藏布大峡谷的水汽输送效应是夏季长江流域梅
化 有 明 显 的 滞 后 性(王 灵 芝 等 ,2022;伏 薇 等 , 雨带的水汽输送主体(徐祥德等,2019;曾钰婷等,
2022),近地面辐射收支、感热和潜热通量具有独 2020),也是中国大部分地区灾害性天气的水汽输
特的“水热格局”(王少影等,2012)。陆-气间水热 送关键区和南亚气候系统与高原陆-气相互作用的
交换对区域天气气候系统有着不容忽视的影响(吕 核心区,存在独特的水热格局,以往对晴空条件下
达仁等,1997),加强藏东南边界层物理过程的研 陆-气相互作用的研究相对比较充分,取得了许多
究对大尺度天气过程的演变、长期预报和气候理论 重要认识(刘辉志等,2013)。然而天气状态的复杂
等问题的研究具有重要的科学价值(叶笃正和高由 性对陆-气相互作用自上至下也有重要影响,会引
禧,1979)。 起大气多尺度输送及陆面过程的联动响应,表现在
受高原大地形的影响,西风带气流绕行或爬 水汽和大气成分及风、温、湿属性分布不均匀和快
坡,对区域乃至全球大气环流产生深远影响,高原 速变化造成的复杂性(Wen et al,2009)。因此,开
热岛效应造成高原主体与周围自由大气产生巨大 展雅鲁藏布大峡谷地区不同水汽条件下地表能量
的热力差异,成就了高原季风(叶笃正和高由禧, 收支变化特征的研究是必不可少的。
1979)。高原季风协调东亚季风和南亚季风,携带 基于以上论述,本研究拟对藏东南雅鲁藏布大
海洋丰沛的水汽,流经布拉马普特拉河-雅鲁藏布 峡谷地区水汽输送类型进行分类,分析在不同水汽
江而上,形成高原雨季,雅鲁藏布江下游峡谷地区 条件下雅鲁藏布大峡谷近地面-大气间水热交换特
被誉为“高原水汽和热量的烟囱”(赵阳,2019)。水 征,揭示雅鲁藏布大峡谷地区陆-气间水热交换过
汽能强烈的吸收并放射长波辐射,在水相变化过程 程与水汽输送的关联机制,以期望增进对不同水汽
中不断放出或吸收热量,对发射传播路径上的降 输送条件下雅鲁藏布大峡谷地区陆面-大气间水热
水、地面和空气温度存在显著影响,是影响局地天 交换通量特征的认识。
气过程和气候变化的重要原因(Monteith,2010)。 2 研究区域和数据介绍
水汽输送是水分循环过程中的重要环节,对于水分
与热量平衡也极为关键(陈萍和李波,2018),它的 2. 1 雅鲁藏布大峡谷地区概况
相态变化制约着云雾降水的水分集聚与大气垂直 位于藏东南缘的雅鲁藏布大峡谷(简称大峡
运动条件,降水与地表蒸(散)发过程制约着地表水 谷),围绕喜马拉雅山东端的南迦巴瓦峰形成“U”
热属性,进而决定了地表的能量分配。在湿润地 形大拐弯,呈马蹄状,是地球上最大、最深的峡
区,近地面净辐射大部分被潜热通量所消耗(李宏 谷,全长 504. 6 km,最深处 6009. 0 m,平均深度
毅等,2018)。 2268. 0 m左右,延伸至墨脱县境内的大峡谷地区地
国内外学者已经开展了一系列陆面观测试验 处北半球热带的最北端,年平均气温高达 18. 0 ℃
研究和计划,如:“植被-大气-陆面相互作用欧洲 以上,年平均空气相对湿度 70%~80%,被称为“热
国际计划”(ECHIVAL-EFEDA)(Bolle et al,1993) 带绿山地”(高登义,2008)。由于其优越的暖湿气
和“全球能量和水分循环试验”(Global Energy & 候生态条件,自然带分布、垂直气候带分布多样
Water EXchange,GEWEX)(Koch et al,1995)等, 化,如半常绿阔叶林等大量热带生物繁衍于此(杨
1996 年中日联合开展了“全球能量水循环之亚洲季 逸畴,1999)(图 1)[文中涉及的所有地图是基于国
风青藏高原试验”(GAME /Tibet,1996-2000 年), 家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图
1998 年我国开展第二次青藏高原大气科学试验和 号为 GS(2016)2885 号的标准地图制作]。雅鲁藏
2019 年开始的青藏高原科学考察等。从这些观测 布江流经该地区,形成一个特殊的低凹地形,为孟
试验研究中可以看出,大多数观测试验的地点均位 加拉湾向高原地区输送水汽的通道,大峡谷地区独
于我国西部或高原中西部,关于藏东南地区,尤其 有的狭管通道地形地貌以及强烈的水汽输送效应
是雅鲁藏布大峡谷地区,缺乏针对性的试验和连续 造就了世界第二大降水带,中心区域降水量可达
的观测(马耀明等,2021)。雅鲁藏布大峡谷地区存 4000. 0 mm 以上(戴加洗,1990)。本文选取排龙站
在“水汽输送通道”,暖湿气流由印度经大峡谷地区 代表大峡谷地区的入口,墨脱站代表末端,两个站
进入高原主体(高登义等,1985),在此之后,有学 点基本信息如表1所示。
者进一步证实此结论(杨逸畴,1999)。该地区水汽 2. 2 数据介绍
输送效应一直倍受国内外气象学者的广泛关注,雅 所选用排龙站和墨脱站涡动相关系统观测数