当前课程知识点：天气学 > 第七章 > 第七章习题 > 4.3 青藏高原大地形对大气环流的影响
同学们
大家好
我是袁俊鹏老师
欢迎大家来到《天气学》课堂
地球表面其实是一个性质不均匀的
较为复杂的下垫面
地表既有广阔的海洋
大片的陆地
陆地上又有高山峻岭
低地平原
广大沙漠以及极地冷源
海洋和陆地之间的热力差异
驱动大气环流产生变异
山脉地形的机械阻滞作用
也改变大气环流的运行
地球表面的不均匀性
势必会对其上运行的大气环流产生重要的影响
这节课我们以青藏高原大地形为例
和大家一起分析地形的作用
对大气环流造成的可能影响
有世界最高屋脊之称的青藏高原南临印度洋
北靠欧亚大陆
东近太平洋
青藏高原的存在既加强了海陆热力差异对比
对大气环流产生很大的热力影响
同时
作为地球上最大的地形
对大气环流也有很重要的动力影响作用
青藏高原对全球大气环流运行有非常重要
且复杂的影响
对我国天气气候也有重要的作用
是理解全球大气环流
尤其是东亚区域
大气环流运行的重要而复杂的一环
下面我们一起来分析
青藏高原大地形对大气环流的影响和作用
首先
青藏高原作为一个高大的地形
对其上大气环流的运行肯定有动力影响
当气流遇到山脉地形后
地形势必会对气流的流动产生机械阻挡作用
这个机械阻挡作用首先会使得气流发生扰流
例如
在北半球冬季
西风气流遇到青藏高原的地形阻挡
就会分成南北两支
绕过青藏高原后
又重新汇合在一起
这种影响可以一直延伸到对流层的高层
在对流层高层西风急流在东亚地区
也明显的分为南北两支
此外
气流遇到山脉阻挡
还会有一部分气流
沿着山脉向上攀爬
从而产生爬流越过山脉障碍
在山前
气流从A处爬升到山顶B处的过程中
气柱将会逐渐缩短
由位涡守恒原理可知
可引起绝对涡度减小
而在山后
从B处向C处流动时
气柱拉长
可引起绝对涡度增加
往往对应着气柱相对涡度
正涡度增加或者负涡度减少
因此
在大地形的下游背风坡处
常常有槽或者气旋系统发展
引起降水天气
这也被称为背风坡效应
同样的道理
当西风气流翻越过青藏高原后
在高原东侧容易形成特殊的低压性质的天气系统
例如东亚大槽
江淮切变线
西南涡等等系统的形成
均与高原地形作用有关
而由于高原地形的作用
也会造成高原南北两侧的摩擦不均匀分布
越接近高原地形
摩擦作用越大
因此
在高原南侧
西风气流越接近高原
受到的摩擦作用就会越大
风速减弱的就会越厉害
从而造成西风气流的经向切变
形成气旋式切变
容易在高原南侧形成南支槽等低值系统
相反
在高原北侧
则容易产生反气旋式切变
形成兰州小高压等高值系统
除了动力作用之外
青藏高原对大气环流的运行
还有显著的热力作用
例如在冬季
青藏高原是一个强大的冷源
在对流层低层形成冷性高压系统
同时
青藏高原的存在还加大了印度洋
与欧亚大陆之间的海陆热力对比
在青藏高原南侧对流层高层
形成一支强而稳定的南支西风急流
而在夏季
青藏高原则是一个强大的热源
在对流层形成热低压系统
同时
在夏季
由于青藏高原这个强大热源的存在
这个区域的副热带比热带温度还要高
使得副热带与热带热力对比反转
从而在青藏高原南侧对流层高层
形成一支独特的东风急流
需要特别指出的是
在夏季
青藏高原这个强大热源的加热作用
使得其上空的气流有强烈的上升运动
又加上青藏高原毗邻印度洋和太平洋
这支上升气流又暖又湿
使得这里的副热带高压带断裂
同时
在高层形成强大的南亚高压
也叫青藏高压
青藏高原上空的这支强大的上升气流
在高层分别向南北两侧辐散出去
其中向赤道的一支在南半球下沉
然后从对流层越过赤道
流向东亚区域
从而形成东亚夏季风环流圈
取代了原本的Hadley环流圈
因此
青藏高原的存在对东亚夏季风的形成也至关重要
好了
我们来总结一下
今天学习的青藏高原对大气环流运行的影响作用
首先是青藏高原的动力作用
由于气流遇到山脉后的绕流
爬流
以及地形侧向摩擦不均匀等作用
可以造成西风气流在东亚地区明显分为南北两支
同时在高原东侧形成北脊南槽
对我国南北方的天气形势造成影响
还可以在高原东侧形成一系列特殊的天气系统
这里提醒大家注意
除了地形的机械阻挡
摩擦分布不均匀等动力作用外
还需要注意青藏高原地形
还造成高原是一个被抬高的冷热源
因此动力作用之外
还叠加了热力作用
而高原的热力作用在冬季和夏季有显著差异
在冬季
青藏高原是显著的冷源
造成青藏高原上空对流层低层有冷性高压系统
而在对流高层则在高原南侧
形成强而稳定的南支西风急流
在夏季
青藏高原是显著的热源
造成青藏高原上空对流层低层是热低压系统
而在对流高层则在高原南侧形成独特的东风急流
同时
高原热源作用造成了高温高湿的上升气流
可以使得副热带高压带断裂
南亚高压形成
需要特别注意的是
青藏高原对东亚地区夏季风环流圈的形成
也有很重要的作用
最后
请大家课后思考和讨论
青藏高原作为一个被抬高的冷热源
其热力作用结合动力作用会产生哪些影响呢
例如
夏季青藏高原犹如一个被抬升到高空的强大热源
它可以改变大气垂直加热廓线
影响高原上空大气的感热
潜热变化
近而影响高低层的大气环流系统
又如高原上空的南亚高压
还可以和副高相互作用
近而影响东亚大型雨带位置
强度
对东亚地区的天气
气候造成重要影响
关于这方面的研究一直是热点和前沿问题
有兴趣的同学可以阅读文献材料
进行更深入的思考
好了
今天的课
就到这儿了
同学们
下节课再见
