Page 6 - 《高原气象》2026年第1期
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高     原      气     象                                 45 卷
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             着天气系统的发生发展（Rabin et al， 1990； Ek and               法， 对青藏高原上空土壤湿度影响中尺度对流降
             Mahrt， 1994）。受太阳辐射加热影响， 土壤湿度与                      水的个例研究发现， 土壤湿度增加会通过调整地
             大气对流活动之间有着强烈的反馈作用（Pielke，                          表加热导致白天的负反馈和夜间的正反馈作用加
             2001； 刘维成等， 2021）， 土壤湿度可以通过改变                      强， 使白天降水量减少， 夜间降水量增加。王芳等
             地表反照率、 热容量以及向大气输送感热潜热等                            （2022）利用三江平原的土壤湿度和同期降水观测

             方式改变地表辐射收支和能量平衡， 从而影响大                             数据， 得出夏、 秋季土壤湿度与同期降水量之间存
             气的动力和热力结构， 进而影响天气过程（马柱国                            在显著正相关关系。张晟宁（2022）发现春末夏初
             等 ，  2001；  Segal  and  Arritt，  1992；  Taylor  et  al，   高原土壤湿度与降水的耦合存在着不同的性质和
             2007）。                                             特征， 高原中西部是湿耦合区， 干耦合区集中在柴
                  近年来， 针对土壤湿度通过影响地表水热过程                         达木盆地， 而过渡区则主要分布于高原东南部。
             对大气对流活动影响的研究已经取得了丰硕的成                              栾澜等（2018）研究了青藏高原土壤湿度对午后对
             果， 特别是在土壤湿度对午后对流系统触发和发展                            流触发和抑制的影响， 发现在高原中部、 西南部地
             的反馈机制上。研究表明， 在大多数情况下， 土壤                           区以及东北部区域土壤湿度对降水的影响相对
             湿度和对流活动之间存在正反馈。较高的土壤湿                              较大。
             度使波文比减小， 一方面提高了地面净辐射， 同时                               中 尺 度 对 流 系 统（Mesoscale  convective  sys‐
             也增加了行星边界层中的含水量， 导致边界层总能                            tem， MCS）是一种水平尺度可达数百公里的强对
             量增加， 另一方面降低了地面温度和自由对流高                             流系统， 其云系生命史可达 6~12 h， 并常伴随着暴
             度， 共同作用导致边界层内湿静力能增加， 抬升凝                           雨、 闪电、 雷暴大风等灾害性天气， 给社会经济与
             结 高 度 降 低 ，  有 利 于 触 发 对 流（Eltahir，  1998）。        人民生命财产安全带来严重损失（丁一汇， 1994）。
             Barthlott and Kalthoff （2011）研究了土壤湿度影响             夏季， 由于青藏高原特殊的动力和热力作用， 高原
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             大气中各种物理过程的变化特征， 进一步验证了土                            上空对流云和 MCS 非常活跃， 每 105 km 有 20~50
             壤湿度-降水反馈理论的合理性。然而， 有些研究                            个 成 熟 对 流 云 生 成（Flohn and Reiter， 1968）， 且
             也表明土壤湿度与对流活动之间存在负反馈过程。                             MCS 产生的降水占青藏高原及周边地区降水的比
             较低的土壤湿度使感热通量增加， 这一方面致使边                            例高达 70％左右（Hu et al， 2016）。此外， 高原上
             界层厚度增加， 对流抑制能量降低， 另一方面促进                           空的对流云常移动到我国东部下游地区， 导致东
             边界层发展， 更快地到达自由对流高度， 从而激发                           部地区夏季对流降水和洪水的频繁发生， 从而对
             对流活动（Findell and Eltahir， 2003）， 最终使得午             青藏高原下游的天气和气候产生重要影响（Fu et
             后对流降水更偏向落在偏干的土壤区域， 而当对流                            al， 2020）。夏季， MCS 可以在弱天气强迫条件甚
             层中的空气相对温暖干燥时， 这种负反馈更加明显                            至不利于对流生成的大尺度环境下发生， 当气压

             （Taylor et al， 2012； Westra et al， 2012）。两种反馈      强迫较弱时土壤湿度非均匀性就可能引发 MCS
             机制的主导地位可能取决于不同影响机制中土壤                             （Gaal and Kinter， 2021）。由于土壤湿度能够通过
             湿度将地表能量通量分解为感热和潜热分量的比                              调节感热和潜热分布影响地表非均一性（Rochetin
             例（Cook et al， 2006）。                               et al， 2017）， 在复杂地形下， 局部土壤湿度变化对
                  青藏高原是世界上最高、 最广阔的高原， 其特                        于强对流触发也有重要影响（Barton et al， 2021）。
             殊的地形动力和地表热力作用对区域气候和天气                              Sugimoto and Ueno（2010）在通过消除青藏高原西
             有着深远的影响（徐祥德和陈联寿， 2006； 赵平                          部地表感热通量和东部地表潜热通量的两次敏感
             等， 2018； Xue et al， 2018）。随着全球气候变化加                性试验发现， 两种方式均会阻止中尺度对流系统
             剧， 青藏高原作为全球变暖响应最强烈的地区， 产                           的发展， 表明高原尺度的土壤湿度非均匀性能够
             生的剧烈环境变化会直接影响高原对流活动（陈德                             通过地表热通量影响高原东部季风性 MCS 的形成
             亮等， 2015）。由于高原地表土壤湿度同大气对流                          和发展。
             和降水活动间存在强耦合关系， 土壤湿度如何影                                 青藏高原地区观测站点稀疏， 难以捕捉 MCS
             响高原对流和降水分布特征也是以往研究重点之                              的触发过程， 加之复杂地形的影响， 弱天气背景下
             一。魏永恒和范广洲（2020）通过敏感性试验方                            土壤湿度空间非均匀性影响高原 MCS 触发的机理
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