长期以来,中国科学家围绕青藏高原开展了大量气象观测、科学试验和理论研究。认识到青藏高原对于大气的影响是巨大和深远的!青藏高原的影响不只是大地形和抬高热源效应,其高原上空湿池、东侧水汽通道也与我国、东亚等大范围旱涝灾害密切相关,高原高层物质能量交换更是影响着低层和高原以外遥远地区的天气气候与大气环境,高原东南缘陡峭山地成为我国中小尺度天气系统的活跃中心,其发生发展与东移常常带来大范围严重的暴雨洪涝天气。我国青藏高原下游广大地区的暴雨洪涝,就与高原低涡、西南低涡,以及南亚高压等高原天气气候系统密切相关。
事实上,青藏高原通过动力激发、热力驱动制约和调制着东亚季风及其全球气候,造成了中国、亚洲等大范围环流与气候的基本格局,并且由于高原周边陡峭地形及其复杂作用,又带来了多样易变的区域性天气气候。认识到青藏高原对于灾害天气气候预测预报的极端重要性!青藏高原是我国、东亚和全球大气变化的关键区和敏感区,更是天气气候异常的上游区和信号区。高原的隆升加强了东亚季风的北伸,其负涡度源激发的罗斯贝波对全球气候具有显著影响。高原感热加热是造成东亚环流季节突变的重要原因,其“感热气泵”在调制东亚季风及全球气候中起着重要作用。青藏高原造成了东亚季风区水汽分布的非均匀特征,其“水汽转运站”功能往往引起中国和东亚的旱涝异常。青藏高原是影响中国东部暴雨洪涝灾害天气的上游对流云团源地,高原水汽可以在较短时间内对下游地区降水产生显著影响。高原东侧复杂地形区大气边界层流场的变化是我国长江上游暴雨等灾害天气的前兆信号。1991年和1998年长江流域持续性大暴雨洪水,其影响的涡旋系统可以追溯到青藏高原上空,降水异常偏多的2013年也是如此,而且,2008年冬季我国南方50年一遇的冰冻雨雪灾害也与高原水汽演变密切联系。认识到青藏高原大气观测与多源数据的重要基础性!
青藏高原地区是气候系统不同圈层相互作用及其影响的典型区域,是大气观测的核心区和重点区,也是数值模式预测能力最薄弱的区域。青藏高原地区观测站网的合理布局与科学试验,是我国暴雨洪涝、高温干旱、低温雨雪等天气气候灾害研究与预报的首要基础。青藏高原地区大气变化是下游广大地区灾害天气气候的重要“信息源”,是发展我国预测预报关键技术、提升天气气候数值模式能力的关键区域和必需信息。目前,我国青藏高原地区大气综合观测布局与站网系统日益改善,并开展了多次不同规模的青藏高原大气科学试验,以及西南低涡等高原天气系统专项科学试验,由此为高原气象理论研究与业务应用提供了坚实的基础支撑。这些进展为我国大气科学技术创新发展做出了突出贡献。
21世纪以来,以青藏高原动力、热力作用为核心的高原气象学已进入了涉及大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈和生物圈等多圈层相互作用的新阶段。在全球气候变暖下,青藏高原引发的天气气候与环境灾害,呈现出多发、突发、剧烈和加重等态势。因此,未来不断完善青藏高原地区大气综合观测系统,发展基于高原影响的气象灾害预测新理论,建立基于高原影响的气象灾害预测新技术,提升我国气象灾害监测、预警和预测业务能力,是高原山地气象学发展的主要趋势,也是我国大气科学引领发展的一次重要机遇。只要我们紧密围绕高原气象方向,进一步推进青藏高原气象综合观测与科学试验,加强高原地区多源数据融合与再分析,揭示我国重大气象灾害演变过程与形成机理,发展中国特色的数值模式与预报技术,认识青藏高原区域气候变化及其可能影响,通过基于青藏高原气象学的自主创新和原始创新,我国的大气科学技术就一定能居于世界气象科技前列。
(作者系中国气象局成都高原气象研究所研究员李跃清)