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期刊信息/Journal information
高原气象
高原气象

吕世华

双月刊

1000-0534

gybjb@lzb.ac.cn gyqx@lzb.ac.cn

0931-4967002

730000

甘肃省兰州市东岗西路322号

高原气象/Journal Plateau MeteorologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是全国性大气科学学术期刊之一， 努力反映高原气象学及其相关学科领域具有创造性和高水平的新成果， 新观点、 新动向。推动高原气象学及相关学科的发展， 促进国内外学术交流， 传播高原气象学和全球气候变化相关的科学知识， 为国民经济发展和西部大开发战略服务。重点报导青藏高原以其强烈的隆升， 独特的自然环境、 丰富的自然资源和对周边地区气候与环境的深刻影响， 及邻近地区的天气气候及大气物理、 化学等的观测事实， 大气环流理论， 预报预测方法， 高原大地形的动力和热力影响等， 也报导相关学科的研究成果， 本刊设学术论文、 短论、 研究简报、 学术讨论、 经验交流和综合评述等栏目。
正式出版
收录年代

    青藏高原及周边地区气溶胶、云和水汽收支研究进展

    黄建平刘玉芝王天河阎虹如...
    1225-1240页
    查看更多>>摘要：青藏高原作为"亚洲水塔",对东亚乃至全球气候有着重要影响.本文介绍了中国科学院A类战略性先导科技专项"泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设"子课题3"气溶胶-云互馈对西风季风水汽输送的影响"研究的主要结果.针对青藏高原为核心的泛第三极地区,项目研究结果主要包括:(1)沙尘、污染沙尘、抬升烟尘和污染性大陆气溶胶/烟尘是泛第三极地区最主要的气溶胶类型,其中沙尘的排放和输送对青藏高原西部和柴达木盆地大气热力结构的影响非常显著;(2)高原过冷水云的发生频率及其在高原能量收支中的作用比暖水云高,降水主要是由冰云和混合相云产生的,尤其是在暖季.虽然高原大气呈现暖湿化趋势,但水汽收入增多并不能弥补地表水资源由于增温的流失,高原东部水循环呈减弱趋势,而西部水循环则相反.(3)黑碳气溶胶使南亚夏季风减弱、东亚夏季风增强,高原西部西风增强,东部西风减弱;净效应是使高原变得更暖更湿.使高原东侧输出水汽减少,南侧输入减少,西侧输入增加,北侧输入减少.另外,高原上空受沙尘污染影响的对流云东移,与局地对流云团合并,可导致长江流域和华北地区降水增加.总体来说,气溶胶可直接影响辐射,或间接通过作为云的凝结核,或者影响云生成所需的热力结构来改变高原云的宏、微观特性,以此进一步影响到高原地区的地表能量收支和大气加热率廓线,并最终影响环流系统和高原的水汽收支.上述结果作为中国科学院A类战略性先导科技专项的部分研究内容,可揭示影响青藏高原及周边地区水分循环的物理机制,加深理解气溶胶-云相互作用对高原水循环过程的影响机理,为提高空中水资源开发利用效率提供重要的科学依据和理论指导.

    青藏高原气溶胶云水汽

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    青藏高原多圈层地气相互作用过程研究进展和回顾

    马耀明胡泽勇王宾宾马伟强...
    1241-1262页
    查看更多>>摘要：青藏高原高大的地形条件,使得其具有十分显著的动力作用和热力作用,这导致高原地表与大气之间的相互作用和大气边界层发展过程对高原及周边地区的天气过程和气候变化的影响至关重要.自20世纪60年代,特别是1979年以来,人们先后开展了"第一次青藏高原气象科学试验(QXPMEX)"、"第二次青藏高原大气科学试验(TIPEX-Ⅱ)"、"全球能量水循环亚洲季风青藏高原试验研究(GAME/Ti-bet)"、"全球协调加强观测计划亚澳季风之青藏高原试验(CAMP/Tibet)"、"青藏高原观测研究平台"(TORP)及"第三次青藏高原大气科学试验(TIPEX-Ⅲ)"等观测研究项目,地气相互作用过程以及大气边界层过程的观测分析、数值模拟及卫星遥感应用研究都是其中最重要的研究内容.本文以地气相互作用研究为主线,回顾了40年来历次重大青藏高原大气科学试验,系统归纳总结了陆面过程和大气边界层过程观测试验,分别从地气相互作用过程观测研究、大气边界层过程观测研究、地面和大气热源观测与估算研究、地表蒸散发遥感估算研究以及地气相互作用过程数值模拟研究等方向,对相关研究成果进行了简要的归纳梳理,并且针对野外观测、资料分析以及模式发展方面存在的不足进行了讨论,同时对青藏高原地气相互作用研究在这几个方面未来的发展进行了展望.

    青藏高原地气相互作用过程大气边界层过程数值模拟遥感应用

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    青藏高原陆气相互作用对东亚区域气候影响的研究进展

    赖欣范广洲华维丁旭...
    1263-1277页
    查看更多>>摘要：青藏高原陆气相互作用对东亚区域天气气候有重要影响,其中高原植被及热力作用的气候效应是高原陆气相互作用的两个重要内容.本文总结了高原植被和陆-气水热交换的变化特征,高原植被及热力作用对高原季风、东亚季风和东亚区域气候影响的研究成果.结果表明:(1)高原归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、植被覆盖度和植被净初级生产力(Net Primary Produc-tion,NPP)呈从东南向西北减少的趋势.近几十年,高原NDVI、植被覆盖度和NPP总体上呈上升趋势,西藏东南部年平均和生长季平均叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)均呈增加趋势.(2)高原感热在20世纪80年代以后呈显著减弱趋势,夏季高原大部分地区地表潜热通量呈增加趋势.(3)高原植被与高原地表热源之间呈显著正相关关系.当高原植被退化成荒漠,会减少地表吸收的净辐射,减弱地表热源,导致南亚高压位置偏西,西太平洋副高减弱,中国南方和东北地区降水增加,北方地区降水减少.(4)当高原大气热源偏强(弱)时,高原夏季风偏强(弱).高原大气热源与东亚夏季风的建立和维持密切相关.4-5月中旬高原加热效应使大气柱增温,有利于四周大气向高原汇合及热带暖湿气流北上,导致南海夏季风爆发.高原加热作用也有利于南海夏季风的维持.近几十年高原春季感热减弱,造成我国东部降水北方异常偏少、南方异常偏多.高原上空各层年平均大气温度与高原夏季风显著相关.在年际、年代际尺度上,当高原对流层低层至中上部升温而对流层上部降温时,我国江南和华南夏季降水显著偏多,东北降水显著偏少.

    青藏高原植被热源区域气候

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    陆-气相互作用对大气对流活动影响研究进展和展望

    刘维成张强刘新伟
    1278-1293页
    查看更多>>摘要：陆-气相互作用会影响对流系统的初生和发展,进而影响降水的产生和分布,理解和明晰该影响机制和规律,对改进对流活动预报技术至关重要.系统总结了陆-气相互作用对对流系统形成、发展及其降水的影响机制,归纳了陆-气相互作用影响符号和强度的发生规律,进而剖析了陆-气相互作用对大气对流活动影响的复杂性和不确定性,最后提出了亟待解决的关键科学问题.未来需要针对陆-气相互作用的全部组成过程对大气对流活动的影响机制、响应敏感区和不同天气系统强迫下陆-气相互作用影响机制、影响机制的科学评估及验证、陆面过程和边界层过程在地球模拟系统的准确表达、陆-气相互作用与对流活动的互馈机制等开展深入研究,深刻揭示陆-气相互作用对大气对流活动的影响规律和机理机制,以期为改进和提高对流活动的预报能力提供理论支撑.

    陆-气相互作用大气对流活动对流初生发展影响机制

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    青藏高原季风演变及其气候效应综述

    樊威伟胡泽勇荀学义杨耀先...
    1294-1303页
    查看更多>>摘要：青藏高原季风是在高原热力作用影响下形成的冬夏相反的盛行风系,是青藏高原气候的主宰者,对高原能量与水分循环和转换起着至关重要的作用,并深刻影响着高原及亚洲气候与环境的形成和演变.对高原季风及其气候环境效应的研究不仅是深入理解高原环境和气候变化、水分和能量循环的需要,同时也符合国家生态文明建设与社会经济发展的要求.本文从高原季风的多尺度变率、影响高原季风的动力和热力因子及其气候与环境效应角度回顾评估了高原季风的研究进展,并梳理出未来亟待解决的科学问题.已有的研究表明,高原季风的形成是青藏高原隆升到抬升凝结高度的必然结果,同时也是第四纪开始的重要标志.青藏高原季风多尺度变率受高原局地热力作用以及高原外太平洋海温、北极涛动和中高纬遥相关波列调控.青藏高原气候效应主要体现在对高原及其周边地区气候格局及其变化的影响.最后,讨论和展望了高原季风研究的问题和方向:青藏高原复杂下垫面陆面过程对高原季风的影响研究有待加强,全球变化背景下高原季风对高原增暖的响应及其成因还需要更加深入分析.

    青藏高原季风多尺度变率热力作用气候效应

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    南亚高压演变过程及其变异机制研究进展

    岑思弦陈文胡鹏薛旭...
    1304-1317页
    查看更多>>摘要：南亚高压作为亚洲季风系统的重要成员之一,一直以来受到众多学者的研究关注.南亚高压演变过程主要包括了春季建立、夏季维持以及秋季撤退,其演变过程各个阶段的异常对天气气候的影响存在显著差异,并且南亚高压不同阶段异常的机制也明显不同.以往南亚高压演变过程的研究主要集中在春季建立和夏季维持,本文首先回顾了春季南亚高压建立过程及其与亚洲夏季风爆发之间的关系,包括南亚高压建立机制的研究进展.其次,回顾了夏季南亚高压变化对天气气候影响的研究进展,特别关注了南亚高压强度变化以及纬向和经向移动;同时也综述了夏季南亚高压变化可能机制的研究进展.最后提出了一些关于该领域未来需要进一步研究的科学问题.

    南亚高压亚洲夏季风南亚高压建立南亚高压强度变化南亚高压位置变化

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    青藏高原土壤冻融过程的气候效应:进展和展望

    王澄海杨凯张飞民保鸿燕...
    1318-1336页
    查看更多>>摘要：青藏高原(简称高原)热、动力作用对东亚乃至全球大气环流及气候有着影响.高原的热力作用主要来自于高原地表的非绝热加热异常变化,高原陆面过程决定着地表非绝热加热.本文回顾总结了高原陆面过程中的土壤冻融过程对土壤水热传输、地表非绝热加热影响及其气候效应的研究.主要体现在如下几个方面的进展:(1)土壤冻融对土壤水分具有"水分存储"效应,冻融过程可将土壤中90％以上的水分从前一年秋季保存到春季释放出来.(2)高原地表非绝热加热估算仍是一个挑战性的问题,再分析资料中的地表感、潜热通量存在较大偏差,且在春季最为显著,数值模式对土壤冻融过程模拟的偏差较大,数值模式和再分析资料对高原地表非绝热加热估算的偏差,影响了对高原热力作用的深入认识和理解.(3)水热完全耦合的参数化方案和冻融参数化方案改进可有效减小模式对土壤温、湿度的模拟偏差.(4)冻融过程将前秋的土壤湿度异常保持到次年春季,进而引起春季地表非绝热加热异常,这可作为跨季节气候预测的"信号".通过对高原冻融区土壤信息的同化,可显著提高模式对后期东亚天气气候的模拟效果.(5)春季高原融冻异常通过引起土壤湿度异常产生的地表非绝热加热异常,通过改变高原南、北两侧大气的斜压性,激发出西风带内的Rossby波列传播,影响中国东部地区夏季降水的异常.对土壤冻融及融雪物理过程的认识和参数化,是高原和寒区陆气相互作用研究中具有挑战性的问题和未来研究的重要方向.

    青藏高原土壤冻融过程土壤温、湿度地表非绝热加热气候效应

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    基于地基微波辐射计(ELBARA-Ⅲ,L波段)的亮温模拟和土壤湿度反演研究进展

    文军苏中波王欣郑东海...
    1337-1346页
    查看更多>>摘要：土壤湿度是陆面过程中最为关键的参量之一.微波遥感是反演土壤湿度主要手段,微波辐射具有较强的穿透深度,时间分辨率高且空间覆盖广,微波遥感反演土壤湿度模型具有较完整的物理基础,但对土壤冻融过程土壤含冰量和土壤含水量的解析不够准确.这使得开展地基微波遥感土壤湿度观测试验研究具有非常重要的科学意义和应用价值.本文介绍了目前依托中国科学院若尔盖高原湿地生态系统研究站玛曲观测场开展的地基微波遥感土壤湿度观测试验和建立的地基微波辐射计(ELBARA-Ⅲ,L波段)黄河源地表亮温观测数据集(2016-2019),并详细介绍了地基微波辐射计和涡动协方差通量观测系统的各种参数和配置,介绍了其观测数据,回顾了利用本观测试验数据集开展的亮度温度模拟和土壤湿度反演相关研究成果.最后,基于地基微波辐射计及其附属观测数据的广泛应用,展望了利用地基微波辐射计观测数据在未来土壤湿度反演和相关研究中的应用前景.

    青藏高原地基微波辐射计(ELBARA-Ⅲ,L波段)亮度温度土壤湿度

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    陆面过程模式研究进展——以CAS-LSM为例

    王龙欢谢正辉贾炳浩王妍...
    1347-1363页
    查看更多>>摘要：陆面过程是气候系统的重要组成部分,影响大气环流和气候变化.陆面过程模式中人类活动、生物物理和生物化学过程的合理描述有助于理解陆面与大气之间相互作用机制.本文首先回顾了陆面过程模式的发展历程,陆面过程模式从最初简单的箱式模型发展到考虑了较为完备的陆面物理、化学和生物过程,正朝着精细化、集成化的方向发展.农业灌溉与施肥、干旱区河流输水、点源污染排放、城市规划实施等与生产生活密切相关的人类活动,影响陆地碳氮水循环过程及河流水生生态系统.地下水侧向流动、土壤冻融界面变化等过程改变陆气水分收支和能量平衡,影响天气气候与环境.因此,迫切需要在陆面生态水文模拟中合理表示这些过程和人类活动的作用.随后介绍了陆面过程模式CAS-LSM的研究进展及应用.陆面过程模式CAS-LSM可应用于干旱区内陆河流域模拟,定量评估河流输水的生态水文效应;结合气候系统模式,可以实现监测河流水环境特别是氮输送的变化;与区域气候模拟结合,实现城市规划实施的天气与气候效应的定量评估.

    陆面过程模式研究进展参数化方案

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    陆面过程高分辨率模拟的不确定性

    高艳红刘伟曾礼
    1364-1376页
    查看更多>>摘要：陆地是地球气候系统的重要组成部分,是人类生产生活的重要场所.陆地表面水资源、生态系统和人类活动受到全球气候系统的影响,对气候变化响应敏感.同时,作为气候系统的下边界,陆地也深刻地影响着局地乃至全球的大气环流和气候变化.因此,准确而高分辨率的陆面过程模拟是模拟天气气候事件,进而正确认识天气气候现象的重要前提.然而,现代陆面过程模拟仍然存在很大的不确定性,主要来自于以下三个方面:模式物理过程、地表特征参数、气象驱动数据.本文总结了陆面过程高分辨率模拟,尤其是在高海拔山区模拟的不确定性来源,重点分析了降水数据的非均匀分布特征对陆面过程模拟的重要影响.提出改进陆面过程模式,提供更准确的地表特征参数分布,开展对流允许尺度的动力降尺度研究,可能是改善复杂地形条件降水模拟效果的有效途径,进而准确模拟区域水循环,实现陆面过程和区域气候模拟的最终目的.

    陆面过程高分辨率模拟不确定性降水

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