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> 科技频道> 综合新闻 > 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 09:48

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:涂子怡 ]
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 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 2026中国国际消费电子博览会开幕

  • 国航北京至萨格勒布航线首航成功

独家策划

推荐阅读
草案不仅从法律上承认自动驾驶的合法身份,解决了“它是什么”的问题,还为其设立行为规范,发放“法律身份证”。
2026-09-04 09:17
开学后,一些孩子坐进教室才发现,黑板上的字看不清了,验光后发现近视。有些家长听说OK镜可以“晚上戴、白天摘”,还有助于延缓近视进展,准备给孩子配一副。孩子能不能佩戴OK镜?需要注意什么?
2026-09-04 09:32
据《自然》近日报道,根据9月1日联合国环境规划署(UNEP)发布的一份报告,按照当前的排放趋势,本世纪全球气温将较工业化前水平上升约1.8℃,这已是预期的最好结果。
2026-09-04 09:26
人类对寻找地外生命的执着,不仅是要证明人类并非宇宙“孤儿”,更重要的是,这可能带来能源、医学等领域的颠覆性突破。
2026-09-04 09:16
大地测量是国家安全的“隐形防线”,是航空航天和深空探测的“眼睛”,是国家基础设施建设的“尺子”和“秤”。
2026-09-04 09:17
全面了解我国管辖海域基础地质与海底构造特征,服务自然资源管理和国土空间规划“一张图”建设
2026-09-03 11:41
为更好地推动我国流感疫苗的预防接种,中国疾病预防控制中心近日发布《中国流感疫苗预防接种技术指南(2026—2027)》。
2026-09-03 11:39
高温超导带材有了更便宜、更结实的“骨架”。记者2日从中国科学院理化技术研究所获悉,该所科研团队成功研制出高温超导带材新型“骨架”——铁基合金基带(DW01)。用该基带制备的超导带材关键性能指标显著优于传统哈氏合金基带产品,标志着我国在实现高温超导带材核心材料自主可控上迈出重要一步。
2026-09-03 10:38
每天,我们的大脑都要承受成千上万条信息的狂轰滥炸。如果把这些经历和信息全盘照收,大脑很快就会像塞满垃圾文件的电脑一样“死机”。那么,大脑是如何在信息的海洋中去粗取精,只把最重要的事情存进长期记忆的硬盘呢?
2026-09-03 10:38
9月,昴星团伴月、月掩金星、中秋月、海王星冲日等天象将轮番登场。其中备受大家关注的中秋月,既不是“十五圆”,也不是“十六圆”,而是较罕见的“十七圆”。
2026-09-03 10:38
记者13日从国家管网集团获悉,国内首次成品油长输管道顺序输送甲醇现场试验在陕西省咸阳市顺利完成。这标志着我国成品油管道顺序输送甲醇技术实现从理论探索到工程验证的关键跨越,为跨区域绿色甲醇安全、高效输送提供了完整技术方案与实践示范。
2026-09-03 10:38
张国捷介绍,壁虎是研究性染色体演化得天独厚的类群。为此,研究团队选取了22种壁虎开展基因组学分析,其中20个物种的性别决定机制明确,包含3种环境依赖型、6种XY基因型、11种ZW基因型,另有两个外群物种作为对照。研究还发现,上述17个由基因型性别决定的壁虎物种拥有20条性染色体,这些染色体分别起源于17条不同的祖先染色体。
2026-09-03 10:28
开学第一天,浙江省温州市广场路小学“我的暑期科学发现”发布会现场,孩子们正轮流上场展示自己的暑期探究成果。
2026-09-02 12:09
恒星形成率降到约四成,作为重要“气罐”的中性氢却仍保有七成以上。宇宙为何“有气难成星”?
2026-09-02 12:06
9月1日,以“科技改变生活 创新赢得未来”为主题的2026年全国科普月活动全面启动。
2026-09-02 12:21
今年夏天,全国用电负荷持续高位运行,屡创新高。这份“负荷迎峰值、居民却无感”的反差并非偶然,而是得益于我国电力系统的稳定供应,彰显了我国新型能源体系建设的显著成效。
2026-09-02 12:20
作为装置“心脏”的超导磁体性能,往往决定了这些装置能在冲击极限的路上走多远。通上电流的瞬间,超导线圈要承受巨大电磁力的拉扯。此时,一根看上去不起眼的“金属带子”成了决定“心脏”承受力的关键。
2026-09-02 12:12
随着全球气候变化的加剧,干旱已成为威胁森林生态系统稳定与制约林木生长的主要环境因子。
2026-09-02 10:45
中共中央、国务院日前转发了《中央宣传部、司法部关于开展法治宣传教育的第九个五年规划(2026—2030年)》,标志着全民普法正式开启“九五”的新周期。
2026-09-01 09:42
开学季来临,从近红外光醒脑仪、α脑波音频智慧仪,到加入红光模块的哺光台灯、模拟户外远眺的雾视屏……各类宣称能“醒脑”“护眼”的产品在电商平台热卖。他进一步指出,儿童颅骨厚度、密度与成人差异显著,目前尚无任何一项权威神经科学研究支持健康儿童使用此类设备。
2026-09-01 09:36
加载更多