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夏季青藏高原加热和环流场的日变化大气科学和地球流体力学数值
第 2 1卷第 12 期 地球科学进展 Vol. 2 1 No. 12
2006年 12 月 ADVANCES IN EAR TH SC IENCE D ec. , 2006
文章编号 : 100 18166 (2006)
夏季青藏高原加热和环流场的日变化
1, 2 2 3
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 , LA SG,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
影响着大气环流和天气及气候过程 [ 1 ] 。F lohn[ 2 ] 研 局地环流造成的结果 。沈志宝 [ 5 ] 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
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[ 8 ] 全面总结了前
显的地区之一 。沈志宝 [ 3 ] 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 ,最大可超过 18 ℃。
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