第八届青年地学论坛

       青藏高原(以下简称高原)被誉为“亚洲水塔”、“南北极水汽窗口”乃至“世界水塔”，关注高原水塔的气候效应有重要的科学意义。已有研究指出高原积雪作为水塔的蓄水池系统，可直接影响周边河流的径流流量。然而，高原积雪能否作用于大气的水汽异常，从而形成高原积雪-大气的水文功能体系尚不清楚，该体系的季节演化规律和形成机制更不明确。为此，高原积雪引发大气水汽的演化规律和作用机制是本研究的科学问题。
       基于观测数据诊断、数值模式模拟和理论分析相结合的方法，本论文研究了1979-2020年5至8月高原积雪引发的大气水汽的季节演化特征，并从高原积雪的非绝热强迫和水文过程视角揭示了其演化机制。结果表明，5至8月高原积雪引发的水汽具有明显的向西推进过程：5月控制在高原东部，此后逐步向西推进，至8月时到达高原西部。高原积雪变化引起大气视热源异常，具体表现为过多的积雪造成高原上空的非绝热冷却异常，后者有利于高原上空气旋环流系统的形成，该系统同样随着季节的演化而向西推进。同时，通过积雪融化和积雪蒸发过程，高原积雪变化可影响高原上空的水汽源异常。5至6月，随着高原积雪变化，与之相关的大气水汽和环流、显著的水汽辐散出分布在喜马拉雅山的东南部，水汽则从喜马拉雅山输送至高原东南部及周边地区（不丹、缅甸和印度东部等）。然而，7至8月高原积雪变化引发的水汽辐散控制在喜马拉雅山的中西部，显著的水汽则从喜马拉雅山输送至高原西南部及周边地区（尼泊尔和印度西部等）。
       进一步研究表明，5至6月高原积雪变化引发的大气水汽异常占喜马拉雅山中东部气候态水汽的22%-45%，而7至8月积雪引发的水汽异常则占喜马拉雅山中西部气候态水汽的65%-78%。本研究揭示了高原积雪形成大气水文功能体系的演化规律和作用机制，并为高原降水、高原变暖等气候问题提供新思路。

青藏高原积雪,水汽,季节演化