点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:在地球之巅?探求高原地气作用过程“最优解”
首页> 科普频道> 科普头条 > 正文

在地球之巅?探求高原地气作用过程“最优解”

来源:科技日报2021-07-22 09:35

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  日前,在“青藏高原地气间水热交换立体综合观测研究平台”启动仪式上,中国科学院青藏高原研究所马耀明研究员讲述了数十年艰难科研探索之路,也为我们描绘了一幅地球最高处地气作用过程的“最优解”图景。

  “第三极”,改变全球天气气候

  被称为“世界屋脊”“第三极”的青藏高原,平均高度可达对流层中层的高度,独特而复杂的地形特征使得其上强大的动力和热力作用影响着东亚气候格局、亚洲季风进程和北半球大气环流,是影响我国天气和气候事件的关键区,也是全球气候变化最为敏感的地带之一。

  为什么研究高原地气间相互作用过程?“大气在经过青藏高原隆起的巨大地形时,会产生动力和热力作用,地表与大气间的水热交换将水加热蒸发,使大气对流形势发生变化,就会形成云,发生降水。”马耀明解释道,而高原对周边气候的影响是从冷高原的表面到近地面层,再到大气边界层,逐步到自由大气层,所以研究高原表面与近地面层、大气边界层的水热交换过程和交换规律是非常重要的。

  如何正确认识青藏高原复杂地表区域上的水热交换规律?马耀明解释道,研究需要综合借助四种方法。一是在各种不同下垫面上建立地气相互作用综合观测台站,通过观测试验取得资料进行分析,得到不同下垫面上、不同地形条件下的水热交换规律,然后再通过类似瓷砖拼贴的方法,就可以得到整个高原区域上的水热交换规律;二是结合试验资料与卫星遥感资料,通过参数化方案或模型得到整个高原区域水热交换规律;三是结合试验资料与数值模式系统,模拟得到整个高原区域水热交换规律;四是将以上所取得的资料通过陆面资料同化系统进行分析,得到整个高原区域水热交换规律。

  建台站,布网探测世界高地

  “科学观测试验是关键。”马耀明反复强调。

  针对青藏高原综合观测研究站点缺乏这一短板,1989年起,中国科学院青藏高原研究所地气作用与气候效应团队建立了覆盖高寒草甸、高寒荒漠戈壁、高寒荒漠草原等高原典型下垫面天气气候关键敏感区的观测站,并对青藏高原不同下垫面大气边界层、土壤水热变化以及地—气间能量水分交换规律等进行长期观测研究。

  在此基础上,马耀明等研究人员发布了全球首套由长期气象梯度观测、四分量辐射观测、土壤水热特征观测以及大气湍流特征观测构成的高时间分辨率青藏高原地—气相互作用综合观测数据集。

  经过三十余年的艰苦努力,团队在青藏高原上建立和完善了青藏高原水热交换综合立体观测研究网络体系,基本建成了第三极地区多圈层地气相互作用过程数据库。“在第二次青藏科考项目的大力支持下,在青藏高原主体共新建了11座大气边界层廓线塔站观测系统、9套微波辐射计组网观测系统和10套风吹雪组网观测系统。”马耀明说,加之高原上已有的大气边界层廓线塔站组网观测系统、涡动协方差通量组网观测系统以及土壤温、湿度组网监测系统,成功组建了青藏高原地气间水热交换立体综合观测研究平台。

  立体化,实现综合集成观测

  通过地平面上的测风雷达、微波辐射仪等设备,地上500米处的低空无人机、地上1000米处的系留艇、地上到高空10000米处的无线电探空仪等设备,地上10000米处的遥感飞机,以及地上300千米处的专业卫星……据介绍,最新组建的青藏高原地气间水热交换立体综合观测平台涵盖了青藏高原的各种地形地貌,可实现青藏高原近地层和对流层多要素、全天候的综合集成观测,为区域及其周边地区天气监测与预报、灾害性天气预警及气候环境预测等提供综合观测数据和决策依据。

  7月15日,第二次青藏科考“地气相互作用及其气候效应”专题分队从兰州集合出发,青藏高原地气间水热交换立体综合观测平台也正式启动。以青藏高原各种地形和地貌状况下的水热交换规律为考察核心,专题分队目前已在国内外8个台站上完成了3次地气相互作用及其气候效应立体综合加强观测试验。

  “此次科考将是首次利用地气间水热交换立体综合观测平台、无人机多光谱影像、机载涡动湍流通量观测平台、卫星遥感相结合方式的综合、立体观测。”马耀明说,生成的实景三维模型,可帮助研究人员准确掌握各种复杂地貌特征下的综合信息资料。(张文丽 杜英)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 中国共产党历史展览馆推出两大长征主题展

  • 厦金大桥(厦门段)建设稳步推进 年底实现海上主线桥通车

独家策划

推荐阅读
搭载“蛟龙”号载人潜水器的“深海一号”船近日从福建厦门起航,赴南太平洋执行中国大洋100航次第二航段科学考察,这也是“蛟龙”号首次在南太平洋开展调查作业。
2026-10-10 07:18
日前,中央网信办通报该专项行动第二阶段工作成效,累计清理违法违规信息561万余条,查处账号4.9万余个,处置违规网站、应用程序等2400余个。
2026-10-10 07:16
在台风“扎堆”出现的状态中,有一个“巧合”引起广泛关注:今年第9号台风“巴威”、第13号台风“白海豚”、第18号台风“沙德尔”相继登陆浙江省台州市玉环市坎门街道,上演罕见的台风登陆“帽子戏法”,创下新的华东沿海台风登陆气象纪录。
2026-10-10 07:15
近年来,我国持续强化危险化学品应急救援队伍建设。目前,全国已建成580支、4.1万余人的危险化学品应急救援队伍,国家层面建成45支国家级危险化学品应急救援队伍,基本实现重点化工区域、重大风险点位应急救援力量全覆盖,应急快速响应、就近高效处置能力不断提升。
2026-10-10 07:09
看着货架上让人眼花缭乱的食品,你会怎么挑?相信不少人都会第一时间翻看配料表。事实上,配料表的长短可不是“安全标尺”,并不和食品品质挂钩;同样,食品添加剂的种类繁多,也并不意味着有害和超标——
2026-10-10 07:06
记者邓晖从清华大学获悉,该校物理系丁世谦团队近日利用自主研制的148纳米连续波真空紫外激光,以及与合作团队共同研制的掺钍-229氟化钙晶体,实现钍-229核跃迁吸收光谱测量,并将激光频率稳定锁定至核跃迁,实现核光钟运行。
2026-10-09 10:02
获嘉县艳阳天农业服务专业合作社理事长徐方子站在试验田的地头,轻点手机屏幕,电动阀应声开启,水肥顺着滴灌管线精准送达每一株玉米根部。从“会种地”到“慧种地”,从中原粮仓到国人餐桌,河南把创新嵌进农业家底里,让老把式用上新技术,让泥土地长出新生意。
2026-10-09 10:03
国家卫生健康委、国家发展改革委近日印发《医疗康复护理扩容提升工程实施方案》。根据方案,“十五五”期间,原则上支持每个省份建设至少1个康复或护理临床重点专科,省级、设区的市级临床重点专科建设向康复、护理专业倾斜。
2026-10-09 10:05
题:新就业形态劳动者权益保障新规回应哪些关切 随着依托互联网平台就业的新就业形态劳动者数量持续增长,新就业形态劳动者权益保障办法将着力保障该群体合法权益,推动新就业形态健康发展。
2026-10-09 10:07
作为区域性的综合农业服务枢纽,现代农事综合服务中心可以统筹农技、农资、农机、加工、物流、销售等服务能力。“十五五”期间,数字乡村、智慧农业既要持续加强技术研发,也要更加重视通过完善的服务体系把数字化、智能化能力送到田间地头。
2026-10-09 10:11
9月24日,江苏苏州太仓市沙溪镇虹桥村连片稻田里,晚稻正值灌浆关键期,预计10月下旬即可开镰秋收。自此,太仓全市366台粮食烘干设备实现清洁热源100%全覆盖,秋粮归仓的“最后一公里”即将全程用上绿能。
2026-10-09 10:14
你知道吗,复杂的电路系统也可以“纺”进柔软的纤维里,编织机器人电子皮肤成为可能。
2026-10-08 09:26
全球河流每年向海洋输送多少微塑料?答案是约26万吨。河流是陆源微塑料进入海洋的重要通道之一,但全球河流一年到底输送了多少微塑料,这些污染又集中在什么时候入海,一直缺少可靠估算。
2026-10-08 09:18
水稻的生长发育涉及不同类型细胞的协同作用。
2026-10-08 09:17
一粒黄豆,如何酿成一瓶“智慧”酱油?一把原丝,怎样织就全球棉纺织行业首座“灯塔工厂”?一颗玉米,又如何扛起粮食安全的分量?
2026-10-08 09:16
在分子的镜像世界里,生命体系的某些关键分子,为何偏爱其中一种模样?
2026-10-08 08:30
根据国家气候中心监测,9月以来赤道中东太平洋海温持续增暖,为有监测记录以来候和旬尺度海温指数首次突破3摄氏度,海温指数峰值预计出现在11月前后,形成一次有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件。
2026-09-30 09:45
这里,冬季寒冷漫长,寒凉气候、偏少降水、无霜期短的自然条件,难以形成规模化的城市聚落。对于传统农牧业,年均气温低、无霜期短意味着作物生长期受限;而对数据中心来说,这也是天然冷源。
2026-09-30 09:44
9月29日,中国科学院在京召开新闻发布会,正式发布“科学前沿极限突破计划”及其首批项目,向“极宏观、极微观、极端条件和极综合交叉”方向发起冲击。
2026-09-30 09:38
中国科普研究所经过深入调查研究,形成《全国科普事业发展报告(2026)》,全面展示我国科普事业持续发展壮大所取得的成就。
2026-09-30 09:32
加载更多