今年的3.23世界气象日主题是“气候和水”,作为一名天气预报员,看到这样的主题,很容易想到著名的中国400毫米降水分界线,也很容易联想到青藏高原,因为青藏高原对于我国和亚洲的气候特点的形成,有着举足轻重的意义。
青藏高原的前世今生
根据《西藏历史文化辞典》中的介绍,青藏高原,旧称青康藏高原,位于我国西部及西南部,是世界上最高的高原,号称“世界屋脊”,其面积约230万平方公里,平均海拔4000米以上,山岭海拔超过6000米。远在距今约8亿年以前的晚元古代时期,青藏地区是一片波涛翻滚的汪洋大海。后来,在大约2亿至3000万年前漫长的地质年代里,西藏地区从北到南逐步海退成陆,青藏高原开始隆起。到距今约3000万年的第三纪渐新世,印度板块与亚洲板块相撞,由于青藏地区正好处于印度板块、太平洋板块和亚洲板块三大刚性块体相互作用的应力集中带上,因此在约300万年内逐渐隆起,形成了巨大的高原。
-青藏高原改变西风环流-
如果没有青藏高原,西风气流将平直地吹向东方,但现在西风气流遭遇高达数千米的青藏高原阻挡,不得不做出选择:从高原北侧和南侧分别绕行,或者翻越高原爬坡而行,这种绕行和爬坡,从本质上改变了西风气流一路顺畅的特点,使此处的大气环流发生了重要变化
西风气流被迫从高原两侧绕行
从南北两侧绕行的气流会重新在高原东侧汇合,但二者经过不同的旅途,已然性格迥异。
从高原南侧绕行的气流经过低纬度的印度半岛和孟加拉湾,吸饱了孟加拉湾的水汽,变得又暖又湿,并携带着水汽继续向东,其中一部分补偿四川盆地的空气缺损
从高原北侧绕行的气流,深入中亚地区,受到帕米尔高原和新疆等地的再次作用,其气流特点更加复杂。并且沿途都是干燥的陆地,气流中的水分一路上逐渐耗尽,变得相当干燥。
位于高原东侧的四川盆地,好比躲在了一堵墙后面,从西方来的空气都被青藏高原挡住了,于是这里成为风速极小区,也即通常所说的“死水区”。“死水区”空气相对缺损,气压变低,低压区容易受到周围空气补充汇合,多上升运动,特别是高原南侧的绕流带来了充足的水汽,于是四川盆地云雨多,雾多,成都被称之为雾都,大部分时间阴云密布,湿度较大,难得有几天晴空万里,窗含西岭千秋雪
成都城中远眺雪山
-青藏高原影响季风与雨带-
地面较热地区空气容易上升,较冷地区空气易下沉,这样可形成垂直方向的环流。青藏高原与周围的大气热力性质不同,青藏高原夏季是热源,而冬季是冷源,配合其他天气系统,形成高原上的冬夏季风,并对整个亚洲季风有直接影响,是形成亚洲季风的强大驱动力之一
温暖湿润的印度夏季风从南往北行,直接遇到青藏高原中最高的喜马拉雅山脉,在艰难的爬坡中,水汽大部分冷却凝结成降水,使喜马拉雅山南侧雨水丰富,温暖湿润,例如墨脱和樟木两地,最热月份均温分别达22.1℃和17.3℃,年降水量分别为2300毫米和2800毫米,位于山麓的巴昔卡年降水量超过4400毫米。由于大部分水汽被阻挡在了喜马拉雅山南侧,相应的其北侧则温凉干燥,一般最热月均温多低于10℃,年降水量少于400毫米。
水深林密的墨脱风景
青藏高原的存在,亦能诱导夏季风的一部分长驱深入到我国东部地区。季风从热带海洋而来,携带着大量的水汽和热量,是我国多地重要的空中水汽走廊。是中国各地主要雨季形成的重要成员。
随着季节的变化,夏季风也有节奏地自南向北推进。
春天已至,雨水渐多,西南季风在热带海洋上逐渐酝酿形成并蓄势待发。
5月份,季风开始增强,其前锋部队开始进入华南,华南雨量迅速增大,形成华南雨季的第一阶段,通常称为华南前汛期。由于其常出现在端午节前后,老百姓常称之为龙舟水。
6月份,到了梅雨季节,西南季风与冷空气势力正好在江淮地区交汇,有时雨带很长,可覆盖整个长江流域。年复一年,千万年来,雨水不停地浇灌,维持着长江命脉。
7月份,季风势力继续北上,雨带也北移至华北和黄河流域。此时,长江中下游被副高中心所控制,晴朗,高温,进入伏旱季节。
比较几张雨带图发现,随着季风的北进南退,我国主要的降水带也有规律地南北摆动,依次滋润着珠江流域,长江流域,淮河流域,黄河海河流域……
如果没有青藏高原,夏季的西南季风只能到达印度的南部,上述的几大雨带将不复存在,我国大部分地区都会是偏西风和西北风,受下沉气流控制,大陆将是水汽很少的干燥气候,这样一来不仅我国西部的干旱将更严重,东部也将成为干旱气候。
-青藏高原——水塔作用-
青藏高原,被誉为“亚洲水塔”。
长江、黄河、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江、印度河、恒河等多条世界著名河流发源于此。“亚洲水塔”是亚洲大河文明的重要水源地。黄河、长江、恒河、印度河等河流在“亚洲水塔”河源区产流量占其流域径流总量最高比例可达30%以上。“亚洲水塔”上广泛分布的冰川、冻土、湖泊是天然的调蓄水库,具有蓄水和调节河川流量的生态服务功能。
众多大江大河的发源地
青藏高原地表水资源量超过6000亿立方米,占莱全国地表水总量的23%以上。青藏高原的河水补给除来自降水外,地下水和冰雪融水的补给都占有较大比重。
受全球气候变暖影响,青藏高原气温普遍升高,降水量有所减少,冰川不断退缩,相关研究表明,1999——2015年间,中国喜马拉雅山地区的冰川普遍退缩,冰川数量减少了85条,面积减少了42平方千米,冰储量减少了0.5%。冰川的减少,也是气候变化的征兆。
-青藏高原——冷空气的屏障-
青藏高原高达4000米以上,冬季冷空气厚度不大,无力翻越高原,冷空气从西伯利亚南下后,受到青藏高原阻挡,一般都是经过准葛尔盆地,从河西走廊,河套地区顺势而下直奔中国东部。
冬季典型的冷空气推进方向
于是,同为冬季,同纬度的香港平均气温要低于加尔各答,同纬度的兰州平均气温要低于斯利那加。
-青藏高原——断裂副高-
受到哈德莱环流和地球自转作用,在中纬度地区上空盘踞着稳定强大的副热带高压,在北半球,副热带高压主要出现在太平洋,大西洋,印度洋和北非大陆上。
从北极俯视,副高分布于太平洋,大西洋,非洲
副热带高压中心地带,多为晴朗无雨的天气,而副高边缘与其他天气系统接触的地方往往雨水频繁。
北非大陆上空常被副高控制,盛行干热的下沉气流,逐渐成为撒哈拉大沙漠。
北非撒哈拉被副高所笼罩
而与其纬度差不多的长江中下游地区,却降水丰富,美丽富饶。
由于青藏高原的强大力量,阻碍了西太平洋上的副高,使其一年中大部分时间都呆在太平洋上,难以向西迈进。
西太平洋副高长期居于海上
只有在每年盛夏,特别是7月份,副高才会加强西进并控制长三角地区,使得炎热干旱少雨,就是人们常说的伏旱。
如果没有青藏高原的阻挡,西太平洋副热带高压将向西发展,其高压中心将长期控制长江中下游地区,长江中下游会处在常年干旱少雨的状态。如果失去了青藏高原的强迫作用,夏季西南季风也难以深入到中国东部,中国东部将失去重要的空中水汽通道。如果失去了青藏高原这座水塔,各大河流也将缺少了重要的水源补充。晴朗少雨,干旱缺水,日复一日,年复一年,那么长江中下游是不是会成为又一个撒哈拉呢?