夏季青藏高原加热和环流场的日变化

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1、第21卷第12期地球科学进展Vol.21No.122006年12月ADVANCESINEARTHSCIENCEDec.，2006文章编号：1001-8166（2006）12-1273-10곘夏季青藏高原加热和环流场的日变化1，223刘新，吴国雄，李伟平（1.中国科学院青藏高原研究所，北京100085；2.中国科学院大气物理研究所，LASG，北京100029；3.中国气象局国家气候中心，北京100082）摘要：通过使用NCEP/NCAR再分析资料，分析了夏季青藏高原地区非绝热加热场的日变化特征以及高原上空环流场的日变化特点。分析发现青藏高原及其邻近地

2、区上空环流的日变化在欧亚地区大气环流系统中表现最为显著。环流日变化是被非绝热加热的日变化所驱动的，特别是被太阳辐射日变化所驱动。由于高原上空大气柱质量远小于低海拔的平原地区，故太阳辐射日变化引起的加热日变化可在高原地区产生更为显著的环流日变化。通过位涡方程的诊断证实，白天高原加热增强，可在大气上层制造大量负位涡并向周边地区辐散，使高原地区大气高层成为负涡源。而低层则是加热制造正位涡，并使周边地区向高原的辐合增强，摩擦耗散是低层抑制正位涡增长的主要因素。而夜间加热减弱使高原对局地环流的影响作用大为减弱。故而高原及其周边地区的局地环流也具有明显的日变化

3、特征。关键词：青藏高原；非绝热加热；日变化；位涡度中图分类号：P434文献标识码：A层气压场有明显的日变化，往上则日变化减弱。另1引言外，他还指出高原低层低压系统与高原北部的南疆大地形对大气运动施加热力和机械运动作用，高压在日变化中有同时发展的倾向，认为是相同的［1］［2］［5］影响着大气环流和天气及气候过程。Flohn研局地环流造成的结果。沈志宝在分析高原湿度究了高原天气系统的发展变化趋势，估计夏季在场时认为高原上的湿度分布也有明显的日变化特70％的情况下高原上会出现日、夜相反的日变化环征。尹道声［6］，马鹤年等［7］在分析青藏高原气旋波流。但限

4、于资料他未能给出明确结论和动力学机理和切变线的成因与发展时指出它们往往是高原边界［8］的合理解释。青藏高原地区是全球大气日变化最明层日、夜热力差异的产物。杨伟愚全面总结了前［3］显的地区之一。沈志宝在分析了高原上空的气人的工作，且利用1979年5～8月的FGGE资料分温演变之后，指出高原地区地面气温日变化剧烈，较析了高原环流日变化特征并利用涡度方程进行了讨高原外地区要大1～2倍。而冬季高原地面温度的论。认为太阳辐射的日变化引起高原加热的日变日变化最大，高原上部分地区的日变温甚至可大于化，促进了高原的对流活动，进而影响垂直环流和局沙漠地区的温度日较差

5、，最大可超过18℃。地大气环流。汤懋苍［4］利用1961—1970年10年的资料，在Kuo等［8］利用一个五层模式研究了夏季高原对分析了高原区域风场和气压场的演变后指出高原低天气和气候日变化的影响，认为地形加强了高原的收稿日期：2006-10-11；修回日期：2006-11-02.곘*基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目“嘉马拉雅山北坡地区地面大气与对流层大气变化研究”（编号：KZCX3-SW-231）；国家重点基础研究发展计划项目“青藏高原环境变化及其对全球变化的响应与适应对策”（编号：2005CB422000）；国家自然科学基金项目“青

6、藏高原及亚洲南部海陆分布对亚洲季风爆发进程的影响”（编号：40475027）资助.作者简介：刘新（1955）-，男，博士，副研究员，主要从事大气动力学及大气边界层研究.E-mail：lx＠itpcas.ac.cn1274地球科学进展第21卷［10］对流活动。Chen等指出大气环流的日变化是由基本物理概念模型。于太阳辐射的日变化而引起的。综上所述，可以初2青藏高原加热场的日变化特征步看到关于高原地区大气日变化研究的现状。以上大部分对于青藏高原地区日变化的研究工作是基于高原加热场夏季的日变化异常剧烈，图1给出环流场和其它物理量场的日较差分析的观测研究，

7、了多年平均7月高原及邻近地区非绝热加热日变化而对高原加热的日变化在环流演变过程中所起作用的对比。由于资料的限制我们未能在图中给出加热的动力学分析在已有的文献中尚不多见。在杨伟的日较差，只是给出12UTC（当地时间18时）代表［8］愚的讨论中使用涡度方程进行机理分析虽有一加热最强的时间，和00UTC（当地时间06时）代表定结果，但由于涡度方程的限制无法明确讨论加热加热最弱的时间。所有加热资料均来自NCAR/的作用故只能得到一些定性的推论。本文中我们将NCEP再分析数据集，其中潜热加热率是由降水率着重分析和讨论高原加热的日变化特征，并利用位资料通过（1

8、）式计算所得。涡方程探讨高原加热日变化对环流场日变化影响的LH＝Cw×RR（1）动力学机理，以期获得加热日变化对环流场影响