论青藏高原隆起作用于大气的临界高度

第15卷第2期 高 原 气 象 V ol.15N o.21996年5月 PLATEAU M ETEOROLO GY M ay.,1996

论青藏高原隆起作用于大气的

临界高度①②

刘晓东③

汤懋苍

(中国科学院兰州高原大气物理研究所,甘肃省兰州市,730000)摘　要　在以前工作〔10〕的基础上,从大气动力学、热力学及气候学的角度,进一步论

证了在青藏高原隆起过程中存在一个临界高度h c 〗(～ 1.5—2km )。当高原隆起突破这一

临界高度时才开始对大气产生强烈的作用,从而造成大气环流、大气热力结构、亚洲区域

以及全球气候等一系列巨大转变。

关键词　青藏高原　气候变化　临界高度　地形作用

中图法分类号　P467

青藏高原自晚生代隆起〔1,2〕以来,对亚洲区域及全球气候和环境产生了深刻的影响。一系列大气环流模式的敏感性试验表明,青藏高原的存在对亚洲季风的建#O &立〔3,4〕、中亚干旱气候的发展〔5,6〕、甚至整个北半球当代大气环流与气候格局的形成〔7,8〕都起着决定性的作用。最近,汤懋苍等〔9,10〕的研究进一步指出,高原隆起对大气环流和气候的影响可分为三个阶段,即经历了两次巨大转变。第一次出现在高原水平扩展达到斜压大气地转适应的临界尺度时期;第二次是高原隆起到达某一临界高度时期,这次转变促使高原季风稳定出现,并由此造成亚洲及全球气候的一系列重大变化,以致在整个地球系统的演化中树立了一个辉煌的里程碑——从此开始了第四纪的新纪元。

在青藏高原隆起的漫长历史中,高原对大气的影响随着其高度的上升而增大。然而,高原地形对大气的动力、热力强迫是一种非线性作用。在高原隆起的不同阶段,即使上升相同的幅度,带来的气候与环境效应却可能有很大差异。我们提出所谓高原隆起的临界高度是指当行星尺度的高原主体在此高度以上与以下时对大气环流和气候的影响有实质性的区别。高原隆升突破其临界高度是其对大气影响从量变到质变的飞跃,反映在气候与环境的响应上表现出一次“突变”,因此,这一临界高度(如果存在)对于青藏高原形成演化和环境变迁的研究具有特殊的重要性。本文将从大气动力学、热力学和气候学等多方面进一步阐述青藏高原隆起临界高度的存在及其重要性。

①

②③第一作者简介:刘晓东,男,32岁,硕士,副研究员

本文属国家攀登项目“青藏高原形成演化、环境变迁与生态系统研究”的成果1995年5月18日收到,10月4日收到修改稿

1　地形高度对地形动力强迫作用的控制

大地形对过山气流的动力强迫是其作用于大气环流最直接的方式。Trenberth 和Chen 〔11〕曾通过理论分析证明,大气对地形动力作用的行星尺度响应存在一个临界高度h c 〗。当地形高度h h c 〗时,则以绕流分量为主。现将这一结果归纳并简述如下。

在运动学上,地形作为刚体边界,在大气下边界面产生的强迫性垂直运动对纬向平均基流的线性化形式为

w b =u - h x (1)

(1)式表示风速为#A *S-/u @#a 的纬向平均气流爬山会产生垂直运动,迎风坡上升,背风坡下沉。但这种纯爬坡运动仅适用于地形比较低的情况,较高大的地形则可造成绕流,这时必须考虑涡动引起的垂直运动,即

w b =u - h x +u ′ h x +g ′ h y (2)

在上述边界条件下,可以分两种情况来讨论过山气流的运动。在线性理论适用的爬坡气流为主的情况下,利用行星尺度大气的准地转涡度方程的尺度分析,可得到爬坡条件下的流函数:

j ′O ～f u -U h H (3)

因为在以绕流为主的流动中扰动速度已达到平均流速的量级,即边界条件(2)式中u ′～u -,这时线性理论已不再适用,故设L y 〗是地形经向尺度的一半,由此得到绕流条件下的流函数:

j ′A ～u -L y

(4)比较(3),(4)式,在以爬坡为主和以绕流为主流动的转换高度上,

ψ′o ψ′

A =1,于是可以获得一个临界地形高度:

h c =U L y f H (5)可见当h h c 时,线性理论已不适用,流动以绕流为主。h c 与地形的经向尺度及所处纬度有关。取青藏高原所在的中纬度典型值H ～7km ,L y ～1000km ,φ=35°N ,则h c ≈1.5km 。

吴国雄〔12〕曾从Bo

ussinesq 近似下的准地转涡度方程和热力学方程出发,讨论了大尺度地形强迫下两层斜压模式的解。在能量和角动量守恒条件下也获得了一个临界地形高度:

H c =

832T /sin λ0(6)式中α=k /2f 0,k 为涡动粘性系数;λ0为地形与地面气压场之间的位相差。H c 对过山

气流爬、绕分量的控制作用与前面得到的h c 相当。取k=10m 2/s,在青藏高原地区α=132高 原 气 象 15卷

230m ,当λ0从π2变到π6

时,则得到H c 变化在0.9—1.8km 之间。以上工作从动力学角度证明,在青藏高原隆起过程中存在一个临界高度。一旦高原超过这一临界高度时过山气流将从以爬坡为主转为以绕流为主,这必然引起大气环流格局的一次大调整,进而造成大气加热场的重新分布,而加热场的改变又进一步加剧了环流与气候的变化,其综合效应使高原影响从此达到了一个崭新的阶段。

2　海拔高度与大气湿度和降水的关系

观测表明,大气中的水汽主要集中在对流层低层。海拔1500m 处的绝对水汽含量大约已减少到海平面值的一半,而3000m 处仅为海平面水汽含量的三分之一左右。山区地面的水汽压也随着海拔高度的增加而递减,其变化一般为指数关系,例如

〔13〕:e h =e 0ex p(-ch )

(7)这里e h 表示海拔高度为h 处的水汽压,e 0为海平面上的水汽压,c 是由实验所确定的常

数。由此也可以估算山区的相对湿度:

R H =e h

E s (8)其中E s 是当时空气温度t 下的饱和水汽压,可以多元大气条件下的玛格纳斯公式表

示。于是令 RH h

=0,可以解出RH 出现极大值时的一个临界高度:h R =235+t 0V -63.48/c V (9)

在青藏高原地区,取c=0.4/km,t 0=10℃,γ= 5.5℃/km ,则算得h R ≈1.75km 。通过以上粗略的计算,从理论上说明了高原隆起到这一临界高度附近时山地的相对湿度最大,因而最有利于水汽凝结和云雾的形成。

从另一角度看,大气的抬升凝结高度也可认为是高原隆起过程中的一种临界高度。随着高原隆起高原上相对地面的凝结高度不断降低,只有当高原上升的高度超过其周围平均的水汽凝结高度时,才能使高原及其邻近区域上大量的水汽凝结成为可能。通常用气块法推断水汽凝结高度〔14〕。设T(z)和T d (z)分别表示上升气块的温度和露点,z 为距离地面的相对高度。设气块在绝热上升过程中不与周围空气发生混合,那么由相对凝结高度h L 处的温度与露点温度相等,可获得计算凝结高度(m )的近似公式:

h L =121[T (0)-T d (0)]

(10)上式中的温度露点差也可以用相对湿度表示,由两者之间的关系

〔15〕:

R H =

e E ≈10-7.45235(t -t d )从中求出t-t d 并代入(10)式可得

h L =-3816lg R H 0(11)

(11)式表明,相对凝结高度可以通过地面相对湿度RH 0来计算。为了估算高原邻近地区平均的凝结高度,我们利用《高原气候图集》〔16〕中所给的高原周围年平均相对湿度,估算了在高原不同方向上的凝结高度(见表1)。结果表明,高原所在地区的平均绝对凝1332期 刘晓东等:论青藏高原隆起作用于大气的临界高度

结高度(即相对凝结高度与当地海拔高度之和)为1898m。当高原上升到这一高度附近时,则会使相对凝结高度大大降低。

表1　青藏高原邻近地区的水汽凝结高度(m)

Ta ble1　Co ndensa tio n levels in the neighbo ur o f Qing hai-Xiza ng Plateau(m).

方　向东南西北

站　名兰州成都昆明德里加德

满都

达卡喀什干喀布尔喀什和田若羌酒泉

海拔高度(m)15185071892216133783331766129113758891478年均相对湿度60%80%73%53%72%81%57%60%52%42%38%47%相对凝结高度84637052110525443499328461083143716021251

绝对凝结高度单　站2346877241312681881357126526122374281224912729各方向

平　均

1884116919382601

总平均

1898

可见,从有利于上升气流水汽凝结的角度看,高原隆起的临界高度应在 1.9km附近。以下将进一步说明大量凝结潜热的加入是大气热源和环流格局发生质变的关键。

3　高原隆起过程中夏季大气热源的变化

地形作用于大气环流的另一重要方面表现在其巨大的热力影响上。随着高原隆升,高原热力作用会变得越来越重要。现代的青藏高原地形高度相对不变,但高原以东冬季形成东亚大槽,而夏季则形成切变线,这显然与高原热力作用的季节变化分不开,当然也与冬、夏季大尺度流场本身的特点有关。以前的研究还指出〔17〕,高原的热力作用夏季

图1　混浊因子随海拔高度

的变化(康德拉捷夫,1962)

Fig.1　V a ria tion o f turbidity

facto r along with elev atio n〔18〕.

比冬季更为重要,所以,下面仅就高原隆起过程中夏季大气

热源变化作一初步分析。

当地形高度增加时,高原上的大气光学路径、水汽含量

和气溶胶粒子的含量等随之减少,因而大气透明度随海拔

高度的增加而增大。例如,图1是康德拉捷夫(1962)给出的

混浊因子随高度的变化曲线(转引自文献〔18〕),其中

2000m以下混浊因子随高度迅速减小,而2000m以上变化

就小多了。大气混浊度的减小一方面使到达地面的太阳直

接辐射增多,另一方面也使地面向外的有效辐射增加。而净

辐射R N的变化则取决于地面吸收的总辐射(1-A)Q(A为

地表反射率,Q为到达地面的总辐射)与放射的有效辐射F

之差,即

R N=(1-A)Q-F

根据翁笃鸣等〔19〕利用1979年7—8月青藏高原气象科学实验期间观测资料的计算,若反射率取值为0.2,则夏季净辐射在2000m以下随高度减小,2000m以上随高度134高 原 气 象 15卷

增加(见表2)。

表2　山区地表净辐射(W /m 2)随海拔高度的变化(引自文献〔19〕)

T able 2　V a ria tio n o f mountaino us net r adiatio n (W /m 2)with elev atio ns

(f rom refer ence 〔19〕).

海拔高度(m )

01000150020002500300035004000净辐射134.8118.4115.2114.6115.1117.3121.1123.5

由以上分析可知,当高原隆升突破2000m 时,仅从辐射角度看会造成夏季高原大气热源的增加。加上如前所述,环流以爬坡为主变成以绕流为主后使高原地面风速大减,平流过程变弱,因而近地层大气强烈受热,气温垂直递减率大大增加,还使低层大气层结变得非常不稳定,进而造成高原上的对流活动异常旺盛。观测发现,高原上夏季气温直减率都很大,常常出现超绝热的情况〔20〕

。过去计算量度大气湍流发展的判据#O ——理查逊数Ri=g θ θ z / u - z

也清楚地表明〔21〕,与平原地区相比,高原上夏季白天大气极不稳定(见图2)

。图2　高原与平原1m 高度上Ri 数的比较(引自文献〔21〕)

(a)7月平均,(b)5—8月平均;实线为高原,虚线为平原;

○:南京(平原);×:格尔木,▲:双湖,□:那曲,*:狮泉河,△:拉萨

Fig .2

　Com pariso n o f Richardso n numbers at 1m abov e th e sur fa ce betw een the inghai-X izang Pla teau(solid line)and plain of East China(dashed line)(fr om r eference

〔21〕).(a)J uly av erag e,(b)M ay —Aug ust av er age.

在高原动力强迫加强、相对凝结高度降低及低层大气不稳定等因素的共同作用下,使高原隆起的临界高度附近降水达到最大。例如喜马拉雅山南坡最大降水高度一般不足2000m 〔22〕,位于干旱气候区的天山北坡年降水量的最大降水高度约在海拔#O2000m 〔23〕。大量降水造成凝结潜热的加入不仅有利于维持和促进大地形动力性绕流和侧向摩擦力引起的水平辐合与上升运动,而且通过上升运动,特别是通过高原东南侧的“烟囱效应”〔24〕把大量的热量输送到对流层高层,从而在高原上空形成青藏高压,深厚的高原季风从此建立,对高原邻近区域及整个北半球大气环流产生巨大影响(见下一节)。数值试验也表明〔17〕,若仅考虑高原动力作用而不计其热力影响,则模拟不出青藏

1352期 刘晓东等:论青藏高原隆起作用于大气的临界高度

高压等季风系统的重要成员,这充分说明高原热力作用对此具有巨大的贡献。

4　高原隆升突破其临界高度后对北半球大气环流和气候的影响

高原隆升一旦突破其临界高度,最直接的结果首先是建立深厚的高原季风系#O 统〔10〕,使高原西部形成冬雨型气候,东部形成夏雨型气候。高原季风的变动不仅在很大

程度上主宰着高原及其邻近地区不同时间尺度上的气候与环境变化〔9,25〕,而且深厚高

原季风建立的影响远不限于高原地区。例如:Krish namurti 等〔26〕利用一个简单的赤道β

平面近似下的正压无辐散涡度方程:

t 2j =-J (j , 2j )-U j x

假设初始流场中青藏高压已形成,且位置和强度都不随时间变化(图3a ),则在积分20—50d 的平均图(图3b)上,北非高压、墨西哥高压、大西洋中部槽、太平洋中部槽和热带东风急流等北半球中低纬主要的行星尺度系统都被较好地模拟出来了。这一简单的数值试验说明,青藏高压在北半球中低纬度环流中处于某种控制地位

。

图3　初始流函数(a )和积分20—50d 的平均流函数(b )(引自文献〔26〕)

等值线间隔为5×105m 2/s

Fig .3　Stream functio n fields of the initia tion (a )and th e av era ge integ ra ted

fr om 20th to 50th day (b).Conto ur inte rv a l is 5×105m 2/s (fro m refer ence 〔26〕)

Kutzbach 等〔7〕

在固定海温条件下利用三维大气环流谱模式进行了一系列无地形136高 原 气 象 15卷

(N M )、半地形(HM)和现代真实地形(M )的“永久性”1月和7月的敏感性试验,就高原隆起对气候的影响进行了较全面的研究。所谓真实地形是指模式中的地形高度理论上取现代的实测值,但因这是一个低分辨率的模式(高斯格距为 4.4纬度×7.5经度),因而平滑的结果使模式中所用的地形高度依然比实际值要低,如青藏高原平均高度为2570m ,最大高度为4200m 。半地形试验中青藏高原地区的平均和最大高度分别为1480m 和2300m 。无地形试验中所有高度均取为0。图4给出模拟的850h Pa 风场,显然高原的存在使冬、夏季环流都发生了很大的变化

。

图4　模拟的850h Pa 风矢场(根据Kut zbach 等〔7〕的结果缩编)

左、右部分分别为冬季(1月)和夏季(7月),从上到下分别为无地形、半地形和全地形试验

Fig.4　Simulated wind v ectors at 850h Pa level fo r non-mou ntain (top),h alf-mountain

(middle)and real mountain (bottom)ex perim ents;January (left)and July(righ t)(adapted

from Kutzbach,et al.〔7

〕).冬季无地形时北半球几乎全为纬向气流。中高纬是西风,低纬是东风(图4a ),随着高原隆起(图4c,e)西风气流过高原出现分支和绕流,由于高原的屏蔽作用,高原西侧风速减小,北侧出现辐散;夏季无地形时现在高原所在地区及其北侧仍为西风,而高原南侧及东南侧为东北风(图4b ),但高原隆起到现代的一半,高原周围环流就发生了巨大的变化。夏季高原北侧变为东北风,东南侧出现了明显的西南风,而高原西侧产生了偏北风,即环绕高原出现了显著的气旋式辐合(图4d,f)。这里特别要指出的是,HM 和1372期 刘晓东等:论青藏高原隆起作用于大气的临界高度

M 试验相对NM 试验的变化形式无本质差别,只是M 试验比HM 试验引起的变化在量上更大一些。这进一步说明,只要高原主体隆起到约1500m (HM 试验中高原的平均高度)以上就能使大气环流发生根本性的变化。

图5　北半球陆地(a )和海洋上(b )有地形与无地形试验纬向平均气温差(℃)(引自文献〔8〕)Fig .5　The zonal -av er age sur face temper ature diffe rences (℃)betw een mountain and

no n-mo untain experiments fo r the nor thern hemisphere land(a)and ocean(b).(f rom

r eference 〔8〕

)

图6　有地形(a )与无地形(b )试验模拟的年平均土壤湿度分布(引自文献〔6〕)

点区和黑区分别表示土壤湿度大于12cm (饱和度>80%)和小于3cm (饱和度<20%)的地区

Fig .6

　Dist ributio n o f annual -av erag e so il moisture in mo untain (a )and non -mo untain (b )ex periments .Do tted a reas indicate soil moistur e >12cm (deg r ee o f satura tio n >80

%);black a reas <3cm (deg ree o f satura tion <20%)(fr om r eference 〔8〕).

最近,Kutzbach 等〔8〕

又利用一个包括陆地水文循环过程并与混合层海洋相耦合的气候模式重复了与上述方案一致的数值试验,其结果也与他们以前的结论基本相同,只是由于冰雪等反馈机制的引入使气温和降水的变化更大。例如,地形隆升使北半球陆地上中高纬地区地表气温明显下降(图5),30°—40°N 之间气温下降达8℃以上,60°N 以北的海洋上气温下降也在4℃左右。全球平均气温下降了约 1.5℃,而全球陆地上气温平均下降近5℃。半地形试验引起的变化仅在数值上小一些。由此表明,当高原隆起突破其临界高度后,必将引起全球范围内一次剧烈降温。138高 原 气 象 15卷

降水变化最显著的特征是高原隆起后高原东南面因夏季风发展而变湿,而高原西

北面变干〔8〕。Brocco li 和Manabe 〔6〕的数值试验明确指出,北半球中纬度地区的干旱主

要取决于地形的存在。图6是他们模拟的有、无地形条件下北半球陆地上土壤湿度的分布。显然无地形时两个大陆上土壤湿度呈纬向分布,中高纬度上相对湿润,尤其是60°N 附近的大陆北部地区,土壤湿度的饱和度在80%以上,而副热带地区在20%以下(图6b )。有地形的模拟中纬度则出现了明显的干旱,特别是从里海向东穿过中亚,直到中国西北地区出现了广阔的干旱区;另一个干旱区出现在加拿大境内的落基山东部和美国北部(图6a )。这些变化是惊人的。

5　结 语

以上从大气动力学、热力学和气候学角度的分析论证,均说明在青藏高原隆起过程中存在一个开始对大气有显著作用的临界高度。这一临界高度约在 1.5—2km 之间。当高原主体超过这一临界高度时,纬向气流会明显地受到地形阻挡,并从以爬坡为主转变成以绕流为主,地形对气流的动力强迫开始表现出显著的非线性效应;同时水汽的相对凝结高度降低,大气混浊度大大减小,夏季地面净辐射开始增加,高原低层大气变得极不稳定,从而导致积云对流活跃,大量的凝结潜热随上升气流输送到对流层高层,并在那里建立起标志深厚高原季风的控制系统——青藏高压;高原一旦越过其临界高度,则会严重破坏原来有较强纬向对称性的水汽场,使北半球中纬度内陆变干,全球范围内出现剧烈降温。因此,青藏高原作用于大气的临界高度已成为地质时期气候与环境时间演变序列中一条重要的分界线。当然这一结论还有待于更多的地质证据的验证。参考文献

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O N THE C RITICAL HEIG HT OF THE EFFECT

OF QINGHAI-XIZANG PLATEAU

UPLIFT O N THE ATMOSPHERE

Liu Xiaodo ng Tang Maocang

(Lan zhou Institute of Pla teau A tmospheric Ph ysics,Chinese Academy of Sciences,Lan zhou,Gansu730000)

Abstract　Based o n author's prev ious w o rk and the atmospheric dynamics,ther-mo dy namics and climatolog y theory,w e further demonstrate the view point that there is a critical heig ht h c～ 1.5—2km during the co urse o f Qing hai-Xiza ng Plateau uplift. When the upheav al of the Plateau surpasses the critical heigh t,stro ng o rog raphic ef-fect can produce a series o f hug e v ariatio ns in the general circulatio n,atmospheric thermal structure,Asian regio nal a nd glo bal clima te,for ex ample,the bifurcation# Oof a w esterly flow passing the Plateau,the fo rm atio n of heat source in the upper-tro posphere over the Plateau,the descent of the surface air temperature,the aridity in Asian interio r continent but mo re condensatio n and precipitatio n in mo nso on area o f Asia.These co nclusions need to be attested in the future w ith the g eolo gical evidence reflecting climatic cha nge.

Key words　Qing hai-Xiza ng Plateau　Clima tic v ariatio n　Critical height　Oro -g raphic effect

青藏高原的隆起对东亚大气环流的影响

青藏高原的隆起对东亚大气环流及气候的影响 青藏高原体积巨大，平均海拔4000m以上，本身就是一个独特的高原气候区域。这里，气压低，大风多，日照长，年辐射强，年均温低，气候温凉，常年无夏，日较差大，年较差小，多对流性降水，降雪日多，具有与周围环境不同的气候特征。青藏高原不仅本身形成了独特的高原气候，而且对加强东亚季风环流起着重要作用，对我国气候有着极大影响。青藏高原的存在，使东亚季风产生很大的动力扰动和热力影响，对东亚季风起着维持和加强作用。 青藏高原的作用主要通过动力作用和热力作用两个方面表现出来： 1．青藏高原地形对对流层低层风场的动力作用。主要表现为高原附近西风气流的绕流分支现象和对南北气流的屏障作用。 ①迫使西风气流分流。 由于青藏高原是一个高大突起的大陆块，对于500mb以下东西风环流有显著的分支、绕流、和汇合作用。分支和汇合作用在高原迎风面形成“死水区”，绕流形成北脊、南槽的环流形势，对高原及其邻近地区天气气候都有重要影响。冬季，当西风带南移控制中国广大地区上空时，青藏高原使4000m以下的西风环流在高原西端分成南北两支。北支在高原西北部为西南气流，绕过新疆北部以后转为西北气流，流线呈反气旋性弯曲；南支在高原西南为西北气流，绕过高原南侧以后转为西南气流，流线呈气旋性弯曲，在孟加拉湾附近曲率最大，并形成低槽。两支气流在长江中下游流域汇合向东流去。值得指出的是，这种分支现象从10月份开始一直可以继续到次年6月，不仅在对流层下部常有这种现象存在，而且可以影响到9公里的高度或者更高些，从平均风速场来看，冬季南支西风要强于北支。在高原地形的规定下，西风带分流作用在某种程度上说，是使西风带的范围向南扩展了，其南界可达北纬15°~20°。这导致了冬季风可以向南扩散得更远。同时，南支西风气流的消长，又是冬夏季风交替的一个重要因素。 ②高原的屏障作用。 青藏高原动力作用的另一个重要表现就是对东亚大气环流起一种屏障作用。它不仅阻滞西来天气系统的东移，而且还直接阻挡我国西部对流层低层南北冷暖气流的交流，冬季，它阻挡了北方冷空气南侵，使西北内陆冷空气积聚更快，冷高压势力更强，从而使得该地区冬季更加干冷。而且在高原的制约下，冷空气南下途径偏东，使东部地区冬季风更为猛烈。同时，正是这种阻挡作用使得高原南侧印、缅一带冬季极少受到寒潮影响。夏季，西南季风在高原的阻挡下，不能深入北上，迫使印度的西南季风限制在高原南部。或者使西南季风只能绕过高原，在它的东南边缘，进入我国西南、华南、华中和华东地区，加强了这些地区的降水过程，形成湿润的气候环境。而我国西北地区由于青藏高原的阻挡，潮湿的空气不能深入我国西北内陆地区，故水汽少、湿度小、云雨稀少，形成夏季干旱少雨的干旱荒漠气候。此外，高原还使来自孟加拉湾的热带风暴或台风，也被阻留在喜马拉雅山南麓。由于青藏高原对于对流层低空的空气流动起着屏障作用，形成了高原南侧印度地区一带的冬干暖、夏温湿的气候特色，而在高原北侧南疆和河西一带冬季干冷，夏季干热。同时，由于高原的屏障作用，使蒙古人民共和国一带冬季少受暖平流的影响，有利于冷空气的堆积，出现了强大的蒙古高压。夏季印度半岛北部很少受到冷空气的影响，有利于热低压的维持。 ③迫使迎风气流爬坡，使高原四周边坡上出现多雨带。 冬季多偏西北气流，高原北坡、西坡出现多雨带；夏季多偏南偏东风，高原南坡和东坡出现多雨带。一定强度的气流可以爬越高原。兰州高原大气研究所的研究表明，青藏高原的动力作用对冬夏环流的影响是不同的，在夏季，高原的动力作用主要表现在对气流的绕流作用上，而在冬季，高原的作用在绕流和爬破两方面都很重要。这说明夏季弱气流过高原时，以绕为主。而冬季气流较强，除绕以外，还可以爬过高原。 ④“暗礁作用”。 青藏高原海拔4000m以上，一些主要山系可达5000~6000m以上，这块大台地像水底的暗礁一样，虽然不能直接阻挡平流层到对流层上部的气流，但可以通过气流上下之间的垂直切变，间接地影响到100mb高空的流场。 2．青藏高原通过热力作用深刻影响东亚大气环流。 首先在于高原是一个高大突起的大陆面，对于四周的自由大气来说，在冬夏起着明显的冷热源作用。 冬季，巨大的高原，因地势高，冰雪面积大，空气稀薄，辐射冷却快，降温迅速，成为一个低温高压中心。这样，高原比周围自由大气冷，一方面与南侧自由大气之间就形成了显著的温度梯度，高原有向外的空气质量输送，高空等压面向高原倾斜。结果，使西风南支气流得到进一步加强。而南支气流的维持和加强，如前所述，是东亚季风环流得到加强的标志。另一方面，这个低温高压中心迭加在蒙古高压之上，也更加增大了冬季风的势力。 夏季，青藏高原上空的温度比四周同高度的自由大气高，高原上的气流上升运动比东部强，使得在高原低层形成热低压，使低空有空气向高原输送，大大增强了印度低压的强度，从而加强了夏季风的势力。 冷热源作用使高原西部在10~4月形成冷高压，6~8月出现热低压，5月和9月为冷高压和热低压的转变时期。高原上冷高压和热低压的形成，使高原地区产生了特殊而复杂的气压场和流场结构。在冷高压的南侧印、缅上空产生一个低压带，热低压北侧有一高压带，这些高低压的出现，对我国西北地区干旱的形成，以及冬季喜马拉雅多雨带的形成，都有重要影响。 其次，青藏高原夏季加热作用，对东亚大气环流有很大的影响。这种加热作用，使中、下层产生巨大辐合，高空产生巨大辐散，形成特殊的副热带高压，即青藏高压。其势力的消长，位置的移动，对我国东部地区旱涝的影响。如青藏高压位置偏西，则长江中、下游，川东及贵州多雨，而川西与华北少雨；高压位置偏北，则对应着长江流域大范围严重干旱；偏南则对应长江流域多雨偏涝。 总之，青藏高原通过上述的动力作用和热力作用的综合影响，使我国气候更加复杂化，同时也加大了我国季风气候的强度及其空间范围。对东亚大气环流有着极重要的影响。

青藏高原的隆起对全球气候的影响

青藏高原的隆起对我国气候的影响 学院：资源与坏境学院 班级：10农业资源与环境 学号：2010084023 姓名：石继龙

青藏高原是世界上最大的高原，地势高峻，平均海拔4000～5000米，有许多耸立于雪线之上高逾6000～8000米的山峰。高原的外缘，高山环抱，壁立千仞，以3000～7000米的高差挺立于周围盆地、平原之上，衬托出高原挺拔的雄伟之势。高原面积250万平方公里，东西长3000 公里，南北宽1500公里，跨15个纬度。而且高原几乎占冬季中纬度对流层厚度的1／3以上，成为中纬度大气环流中的一个庞大的障碍物。对中国气候的形成无疑起着巨大的作用。 青藏高原的平均高度在4公里以上，是全球最高最大且具有复杂地形的巨大台地，其主体呈椭圆形。 青藏高原对我国气候的影响有三个方面： 一、对气温的影响 1.机械阻挡作用 青藏高原海拔高、面积大、矗立在29°-40°N间，南北约跨10个纬度，东西约跨35个经度，有相当大的面积，海拔在5000m以上，有一系列的山峰超过7000-8000m，占据对流层中低部，犹如大气海洋中的一个巨大岛屿，对于冬季层结稳定而厚度又不大的冷空气是一个较难越过的障碍。从西伯利亚西部侵入我国的寒潮一般都是通过准噶尔盆地，经河西走廊、黄土高原而直下东部平原，这就导致我国东部热带、副热带地区的冬季气温远比受西藏高原屏障的印度半岛北部为低。冬季西风气流遇到青藏高原的阻障被迫分支，分别沿高原绕行。从冬季北半球700hPa与500hPa月平均气温图上可以清楚地看出，在高原北部冬季各月都是西北侧暖于东北侧，高原南半部，则东南侧暖

于西南侧，这显然是受到上述分支冷暖平流的影响所致。因西风在高原西侧发生分支，于是高原西北侧为暖平流，西南侧为冷平流，绕过高原之后，气流辐合，东北侧为冷平流，东南侧为暖平流。 夏季青藏高原对南来暖湿气流的北上，也有一定的阻挡作用，不过暖湿气流一般具有不稳定层结，比冷空气易于爬越山地。从夏季月平均气温分布图上可以看出，由巴基斯坦北部和东北部阿萨姆两个地区总是有两个伸向西藏方向的暖舌，其中有一部分暖湿气流越过高原南部的山口或河谷凹地，流入高原南部，这是形成雅鲁藏布江谷地由东向西伸展的暖区的重要原因。 青藏高原阻滞作用对气温的影响，不仅出现在对流层低层，并且波及到对流层中层。根据我国衢县与同纬度德里各高度上月平均气温的比较，可以看出在500hPa及其以下各层的气温皆是衢县低于德里，尤其是冬半年的差异更大。 2.热力作用 将青藏高原地面的气温与同高度的自由大气相比，冬季高原气温偏低，夏季则偏高。根据观测资料分析计算表明，从11月至翌年2月是四周大气向高原地-气系统提供热量，这时青藏高原是个冷源，其强度以12月、1月份为最大，向四周自由大气吸收热量600多J/cm2d。春夏季青藏高原是个强大的热源，其强度以6、7月份为最大，向四周大气提供热量850J/cm2d以上。就全年平均而论，青藏高原地-气系统是一个热源。冬季青藏高原的冷区偏于高原的西部。夏

自然地理课程作业一一一青藏高原隆起对中国自然环境的影响

青藏高原隆起对中国自然环境的影响 青藏高原概述 青藏高原旧称青康藏高原(北纬25°～40°，东经74°～104°)是亚洲中部的一个高原地区，它是世界上最高的高原，平均海拔高度在4000米以上，有“世界屋脊”和“第三极”之称。青藏高原实际上是由一系列高大山脉组成的高山“大本营”，地理学家称它为“山原”。高原上的山脉主要是东西走向和西北—东南走向的，自北而南有祁连山、昆仑山、唐古拉山、冈底斯山和喜马拉雅山。这些大山海拔都在五六千米以上。所以说“高”是青藏高原地形上的一个最主要的特征。青藏高原在地形上的另一个重要特色就是湖泊众多。高原上有两组不同走向的山岭相互交错，把高原分割成许多盆地、宽谷和湖泊。这些湖泊主要靠周围高山冰雪融水补给，而且大部分都是自立门户，独成“一家”。著名的青海湖位于青海省境内，为断层陷落湖，面积为4456平方公里，高出海平面3175米，最大湖深达38米，是中国最大的咸水湖。其次是西藏自治区境内的纳木湖，面积约2000平方公里，高出海平面4 650米，是世界上最高的大湖。这些湖泊大多是内陆咸水湖，盛产食盐、硼砂、芒硝等矿物，有不少湖还盛产鱼类。在湖泊周围、山间盆地和向阳缓坡地带分布着大片翠绿的草地，所以这里是仅次于内蒙古、新疆的重要牧区。 它包括中国西藏自治区全部、和青海省、新疆维吾尔自治区、甘肃省、四川省、云南省的部分，不丹、尼泊尔、印度、巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦的部分或全部，总面积250万平方公里。 一、青藏高原隆起对地貌的影响 我国现代地貌格局与特点的最终形成是在漫长地质历史时期中的内、外营力做共同做用的结果，燕山运动以前形成的山脉高原在进入第三纪时，已经长期侵蚀夷平。与现代地貌关系最密切的是喜马拉雅运动和新构造运动期间隆起的青藏高原，与高原巨大高度，广阔面积屹立在我国西南部构成第一级阶梯，最后奠定了我国现代地貌格局。

新生代晚期青藏高原强烈隆起及其对周边环境的影响

新生代晚期青藏高原强烈隆起及其对周边环境的影响 3李吉均①②　方小敏①　潘保田①　赵志军②　宋友桂① (①兰州大学地理科学系,兰州　730000;②南京师范大学地理科学学院,南京　210097) 摘要 青藏高原主夷平面形成的上限年龄为3.6MaB.P.,临夏盆地新生代湖相沉积同时结束,青藏运动开始,分为A (3.6MaB.P.),B (2.6MaB.P.)和C (1.7MaB.P.)3幕,A 幕现代亚洲季风形成,B 幕黄土开始堆积,C 幕黄河出现;昆黄运动(1.2～0.6MaB.P.)使黄河干流切入青藏高原,大面积山地进入冰冻圈,可能导致中更新世之气候转型;共和运动造成黄河切穿龙羊峡,青海湖孤立,高原达到现代高度。中国三大自然区是高原隆升驱动大气环流改变而导致的中国最高层次的景观分异。本文讨论了8MaB.P.的有限高度隆升及亚洲干旱化的问题,亚洲夏季风22MaB.P.已经开始,是高原隆升及其它因素共同作用的结果,为亚洲古季风阶段。3.6MaB.P.才是现代亚洲季风真正开始的时期,可能北半球进入冰期也与此有密切关系。 主题词 新生代晚期　青藏高原　构造隆升　环境变化 1　前言 早在20世纪50年代由竺可桢先生领导的全国自然区划工作过程中就发现中国存在着3个大的自然区域,即东部季风区、西北干旱区和青藏高原高寒区,任何区划都脱不了这一框架。但是,这种大的区域分异因何而来,则不甚明了。经过几十年的努力,现在基本清楚,在诸多原因中青藏高原的隆升是造成这种巨大分异的主要原因。但是,青藏高原何时隆起,高度变化历史,整体隆升中的区域差异以及相邻其它地区的彼此关系是必须明确的问题。这些问题不能解决,亦将阻碍对高原隆起及其环境影响的进一步认识,因而成为研究热点,意见分歧很大。例如,关于强烈隆起开始的时间,本文作者主张年代很新、最 强的隆升发生于3.6MaB.P.[1～3],多数西方学者则认为主要发生于8MaB.P.[4～6]。近来 的发展趋势有相互接近[7～11] 的苗头,关于季风形成时间虽然差异很大,但也有逐步趋 近[1,10,11]的表现。总之,随着资料的积累和研究的深入,问题将逐步得到解决。第一作者简介:李吉均　男　68岁　教授、中国科学院院士　地貌学与冰川学专业　E 2mail :li jj @https://www.wendangku.net/doc/a112900166.html, 3 国家重点基础研究发展规划项目(批准号:G 1998040809和G 1998040815)和国家自然科学基金(批准号:49731010)资助重点项目 2001-05-02收稿,2001-06-29收修改稿第21卷　第5期 　2001年9月 第　四　纪　研　究QUA TERNAR Y SCIENCES Vol.21,No.5 September ,2001

青藏高原隆升与环境变化

青藏高原隆升与环境变化 9.1青藏地区的板块-地体演化史 9.2印度-古亚洲板块碰撞的定时 9.3高原隆升过程及其环境效应 中间为陆壳块体，有称为地体，有的亲冈瓦那，有的亲扬子，后来由于板块分裂、漂移碰撞一起。 青藏地区原来大的板块都分裂成为小块，现在一般成为地体 地体原来就是某个板块的一部分，由于某种原因，从母体板块中裂离出来，开启独立演化史——独立 拼贴：两个地体的暂时连结（联合地体），总体仍处独立状态。 终极增生：独立的地体重新称为板块（母体或异体）的一部分，后期可以发生板内离散作用，但不再有独立演化史 泊位增生：独立的地体重新成为板块（或母体或异体）的一部分，后期可以发生板内离散作用，再次分离成独立的地体。 构造有争论：羌塘地区是整体还是要区分 西（南）羌塘地体： 冰筏 东（北）羌塘地体：（亲扬子板块） C1 日湾茶卡组：富含珊瑚、腕足（大长身贝等） C2 含蜓碳酸盐岩 P3 热觉茶卡组：双湖地区上部夹煤层，含华夏植物群（大羽羊齿、单网羊齿等） T1 康鲁组：飞仙关型红色地层（干旱气候带） 9.2印度-古亚洲板块碰撞的定时 9.3高原隆升过程及其环境效应 不同学科学者不同观点 高原隆升争论焦点：青藏高原什么时间开始快速隆起以及青藏高原何时达到其最大高度 构造学者的主张： M.Coleman和K.Hodges(1955)：青藏高原在晚中新世以前就达到了最大高度。在过去某一段时间达到了最大高度，然后开始坍塌；14Ma是青藏高原保持其最大高度的最小年龄 T.M.Harrison etal.（1992）：青藏高原于8Ma达到最大高度 南北向裂谷 “高原隆升”反方观点 从珠峰升高看青藏高原隆升，18mm/年，南面22mm/年 实测5.8mm/年 垮塌的是中间区域 没有百年历史高程的记录，无从谈隆升还是下降 岩石学家、构造地质学家认为：青藏高原最高的时段已经过去，现在处在降低，垮塌的时期古生物学家、地理学家、气象学者认为：青藏高原总体上处于上升阶段 证明5Ma来强烈上升

青藏高原的隆起对中国沙漠与沙漠化时空格局的影响

青藏高原的隆起对中国沙漠与沙漠化时空格局的影响 作者：张力小， 宋豫秦 作者单位：北京大学环境科学中心,北京,100871 刊名： 中国人口·资源与环境 英文刊名：CHINA POPULATION RESOURCES AND ENVIRONMENT 年，卷(期)：2001,11(4) 被引用次数：11次 参考文献(14条) 1.朱俊凤;朱震达中国沙漠化防治 1999 2.朱震达土地荒漠化—21世纪全球的一个重要环境问题[期刊论文]-云南地理环境研究 1994(01) 3.朱震达中国的脆弱生态带与土地荒漠化 1991(04) 4.朱震达中国南方的土地荒漠化问题 1996(04) 5.周劲松;濮励杰荒漠化概念及其实践意义雏议 1996(02) 6.李吉均青藏高原的地貌演化与亚洲季风[期刊论文]-海洋地质与第四纪地质 1999(01) 7.郑度;李炳元青藏高原地理环境研究进展[期刊论文]-地理科学 1999(04) 8.汪久文中国干旱区形成的古地理过程 1997(01) 9.景爱中国北方沙漠化的原因与对策 1996 10.沈永平青藏高原新仙女木事件的气候与环境 1996(03) 11.王跃试论青藏高原隆升对中国沙漠形成演化的影响 1996(02) 12.景爱沙漠考古通论 2000 13.杨志荣;索秀芬我国北方农牧交错带人类活动与环境的关系 1996(03) 14.朱震达;刘恕中国北方地区的沙漠化过程及其治理区划 1981 本文读者也读过(10条) 1.谌芸.李强.李泽椿.Chen Yun.Li Qiang.Li Zechun青藏高原东北部强降水天气过程的气候特征分析[期刊论文]-应用气象学报2006,17(z1) 2.王谋.李勇.潘胜.白宪洲.黄润秋气候变化对青藏高原腹地可持续发展的影响[期刊论文]-中国人口·资源与环境2004,14(3) 3.尹政.赵艳娜.杨丽萍.YIN Zheng.ZHAO Yan-na.YANG Li-ping甘肃西部北山区断裂构造对地下水的控制作用[期刊论文]-地下水2010,32(3) 4.张玉芬.李长安.陈亮.康春国.严玲琴.胡思辉.霍炬.ZHANG Yufen.LI Chang'an.CHEN Liang.KANG Chunguo.YAN Lingqin.HU Sihui.HUO Ju长江中游水成沉积与风成沉积磁组构特征[期刊论文]-地质学报2008,82(6) 5.董安祥.李栋梁.龚建福.张昆用模糊均生函数模型作青藏高原气候冷暖预测[期刊论文]-高原气象2003,22(5) 6.杨石岭.丁仲礼晚中新世以来中国北方风成沉积的磁性地层学和沉积学研究及其古气候意义[期刊论文]-中国科学院研究生院学报2002,19(2) 7.张力小.宋豫秦三种生产理论在北方荒漠化地区人地系统分析中的应用[期刊论文]-中国人口·资源与环境2003,13(6) 8.孙有斌.安芷生风尘堆积物中石英颗粒表面微结构特征及其沉积学指示[会议论文]-2000 9.梁潇云.刘屹岷.吴国雄.Liang Xiaoyun.Liu Yimin.Wu Guoxiong青藏高原对亚洲夏季风爆发位置及强度的影响[期刊论文]-气象学报2005,63(5) 10.万日金.吴国雄江南春雨的气候成因机制研究[期刊论文]-中国科学D辑2006,36(10)

青藏高原的隆起对环境的影响

青藏高原的隆起对环境的影响青藏高原是世界上最大的高原，是印度洋板块向北漂移与亚欧板块发生大陆对撞的产物，地势高峻，平均海拔4000～5000米，有众多耸立于雪线之上高于6000～8000米的高峰。高原的外缘，高山环抱，壁立千仞，以3000～7000米的高差挺立于周围盆地、平原之上，衬托出高原挺拔的雄伟之势。高原面积250万平方公里，东西长3000公里，南北宽1500公里，跨15个纬度。 青藏高原的隆起和形成是晚新生代亚洲地质史上最重大的地质事件。青藏高原隆起不仅改造了高原本身的自然环境，也对周围地区的环境产生了巨大的影响。其中有些影响是更本性的，如亚洲东部和南部强大的季风就是高原隆起的结果。目前，亚洲季风区以全球约十分之一的土地面积养活这占世界半数以上的人口，物种资源丰富、单位面积生产量高，都是季风的赐予。而且高原几乎占冬季中纬度对流层厚度的1/3以上，成为中纬度大气环流中的一个庞大的障碍物。对中国气候乃至亚洲气候的形成无疑起着巨大的作用。 一、青藏高原隆起与亚洲季风 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

青藏高原的隆起对亚洲季风的形成无疑具有巨大的作用， 这是地质历史记录和模拟试验证明了的。老第三纪不存在亚洲季风已是不争的事实，广阔的干旱带（包括膏盐沉积）从西藏一直延伸到长江中下游。究其原因，不仅是因为当时还没有高大的青藏高原，还在于亚洲西部古地中海还有很大海域，欧洲与亚洲隔着一个海峡而被孤立。亚洲东部和南部的边缘海尚未开裂，因此海陆对立不强，难以引发深入内陆的季风现象。渐新世中国东南部显著变湿润，东部季风已经出现，但其原因并非是青藏高原隆起，而更可能是亚洲中部地中海收缩、欧洲与亚洲连接形成超级大陆的结构。中新世的开始是和喜马拉雅山的隆起同时发生的，人们有理由把西南季风的开始与高原隆起联系起来。 当代的亚洲季风可以分为三个子系统，即印度洋西南季风、东亚季风和高原季风。东亚季风中的夏季风一支来自南中国海的越赤道气流，与南半球澳大利亚冬季的高气压有关，另一支来自西太平洋副热带高压西侧的的偏南气流。前者为热带季风，后者为亚热带季风。东亚季风总所周知来自 亚洲北部，主要是冬季北半球最强的西伯利亚-蒙古高压。 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

青藏高原的隆起对我国及其世界的影响

青藏高原的隆起对我国及其世界的影响 素有“世界屋脊”之称的青藏高原巍然屹立于亚洲的中部，它的隆升对亚洲乃至世界环境产生着重大的影响。没有青藏高原的存在，现今的长江中下游地区可能是一片亚热带沙漠，我国的新疆地区也不会如此干旱。青藏高原的存在，不仅加强了亚洲的季风环流，而且阻挡了源于印度洋的盟暖湿气流向亚洲内陆的输送，并在高原北侧形成下沉气流，对亚洲内陆干旱化的过程有着极其重要的影响。在夏季，青藏高原就像一个深入到大气层中的火炉，使得高原面上的空气受热上升，同时拉动印度洋的暖湿气流前来补充，由此而带来丰沛的季风降雨；冬季情况正好相反，高原仿佛一个巨大的冷流，将其上方的空气冷却，从高原涌向印度洋，这就导致北方的冷空气频频南下，从而形成强大的冬季风。青藏高原现代地貌格局与季风效应是如何发生的呢?这是青藏高原隆升过程研究所面临的问题. 青藏高原对世界存在一定的影响。 近些年来,来自世界各国的科学家们从不同学科角度运用不同研究方法对青藏高原的隆升过程作了大量的工作,认为青藏高原在距今约5000万年前开始隆升：在距今1000-800万年前或更近时期进一步隆升,并达到有意义的高度。然而,晚新生代以来(1000-800万年以来)高原隆升过程及其产生的气候和环境效应,至今还是一个尚未有效解决的问题.数学模拟表明以冬季风和夏季风组合为特征的东亚季风系统形成演变的良好地质记录。黄土高原风尘堆积序列既是对青藏高原构造隆升的响应,又是北半球大冰期气候变化的反映.中国黄土高原多个风尘堆积序列的底界年龄均显示中国内陆风尘堆积自900-800万年前开始,标志着东亚环境系统分异为东部季风区和西部干旱区。此外,印度洋北部ODP/722钻孔研究表明,在距今约900-800万年前阿拉伯海近岸上涌流持续加强,反映印度西南季风(夏季风)加强.而印度洋东北部的ODP/758钻孔的磁化率通量记录则表明,距今900万年前,印度恒河以及其他河流携带至孟加拉湾的陆源碎屑物明显增加。北太平洋ODP885/886钻孔沉积记录显示,距今800-700万年前,由西风携带至北太平洋的亚洲内陆粉尘的堆积速率显著增大。巴基斯坦土壤碳酸盐记录的氧同位素组分在800～700万年发生显著变化，碳同位素变化指示的植被从C3植被向C4植被变化。850万年前青藏高原东北缘的植被由针叶－阔叶混交林向草原植被转化，均指示了在800万年前左右，季节性的凸显和夏季降雨的增加。联系到同一时期北半球高纬和极地冰川的发育，均说明这些变化的出现决非偶然，应是北半球陆地－海洋－大气耦合过程的产物，可以被认为是青藏高原在900～800万年前一次重要隆升的环境响应。 在黄土高原风尘堆积序列中，磁化率和Rb/Sr比值可以作为夏季风强度代用指标；而粗颗粒含量和铝通量则可分别作为冬季风强度和风尘源区干燥度的代用指标。根据这些季风气候代用指标的时间变化序列，距今600～200万年以来东亚季风气候的演化可以划分为3个阶段。距今360万年以前，季风气候开始形成，但与后两个阶段相比，变化趋势还不明显。距今360～260万年，由磁化率、Rb/Sr 比值反映的夏季风和由粗颗粒含量以及铝通童所反映的冬季风同时持续加强，季风降雨增加，导致湖泊广泛分布。这也和北太平洋所记录的粉尘通量的持续加强相一致。由深海氧同位素记录反映这一时段大陆冰盖迅速增长，气候向冰期方向发展，而根据气候模型的数字模拟结果，在冰期气候条件下，夏季风将减弱，冬季风加强。因此，这一阶段东亚冬、夏季风的同时加强很难解释。鉴于此，青藏

2020高中地理青藏高原的气候与生态练习(附参考答案)

高中地理青藏高原的气候与生态练习 （附参考答案） 分析材料，回答问题。 材料一： 西藏“一江两河”流域指雅鲁藏布江、拉萨河、年楚河的中部流域地区，位于号称“世 界屋脊”的青藏高原南部，跨北纬28°20＇、东经30°21＇，东起山南桑日，西至日喀则拉孜，南接喜马拉雅山脉北麓高原湖盆地，北至冈底斯山—念青唐古拉山脉，东西长500余千米，南北宽约220千米，总面积 6.65万平方千米，占西藏自治区总面积的 5.41％；人口80余万，占西藏总人口的三分之一。该流域历来是西藏政治、文化与经济的中心地带，在自然、社会、经济各方面的发展都有十分重要的地位，但“一江两河”流域广泛分布的各类荒漠化 土地给该流域人民的生活与生产造成了多方面的危害。目前以中度荒漠化土地居多。 材料二： 青藏高原是全球海拔最高的独特地域单元。它的隆起是最近数百万年来地球史上的重大 事件之一。青藏高原的形成对我国及全球气候变迁产生了深刻的影响。 1. 试分析雅鲁藏布江的水能资源尚未得到大规模开发利用的原因。 2. 简要分析“一江两河”流域土地荒漠化的危害及其成因。 3. 青藏高原的隆起及其对地理环境的影响，体现了地理环境的性。试简要说明地

理环境这一特征的主要内容。 4. 结合图1、图2，简要说明青藏高原隆起对我国东部地区气候的影响。 5. （多项选择）20世纪70年代末以来，全球臭氧总量减少，科学家在青藏高原上空也 发现了每年一定时段出现的臭氧洞。下列关于臭氧和臭氧洞的叙述，正确的是（） A. 臭氧能吸收太阳紫外线，对地面起保温作用 B. 平流层中臭氧减少的重要原因是人类使用氟利昂 C. 臭氧洞就是平流层某些区域因臭氧缺失而形成的臭氧空洞 D. 南极磷虾急剧减少与臭氧洞扩大有关 参考答案： 1.地质、地形复杂；交通闭塞；经济落后，对能源的需求量不大；地处边陲，远离经 济发达地区等。 2.危害：在资源方面，造成可利用土地面积的减少；在环境方面，造成空气、水资源 与食物污染等；在社会经济方面，主要造成农牧业生产减产，埋压地表建筑物、毁坏水利设 施和危害交通运输等。成因：脆弱的生态环境；气候的干暖化；人类活动及过度的开发利用， 滥垦、滥牧、滥伐。 3.整体地理环境各要素并不是孤立存在的，而是作为一个整体而存在；某一地理要素 的变化，会引起其他要素的改变；一个区域地理环境的变化会引起周围区域环境状况的改变。 4.青藏高原的隆起，与其周围大气的热力差异形成了冬夏相反的盛行风（或高原季风），即冬季高原面上出现冷高压，气流从高原向四周流动；夏季高原面上出现热低压，气流从四周流向高原；高原季风环流方向与东亚因海陆热力性质差异形成的季风环流方向一致，两者叠加，使得东亚季风势力特别强盛。 5. BD

青藏高原隆起与气候区域分异

青藏高原隆起与气候区域分异 （一）青藏高原的动力作用 对季风的分支作用 冬季 青藏高原北部对冬季风分支的分点在95 E附近，冷空气堆积并分化为两支:一支沿阿尔金山成东风吹入塔里木盆地；另一支则沿着祁连山成西或偏西北风吹向河西走廊，顺地势南下，形成冬季风通道，加剧了冬季风向东南的势力。 夏季 夏季，西南季风抵达孟加拉湾再向北推进时，碰到青藏高原，即分为东、西两支：一支沿喜马拉雅山转为东风向西吹去；另一支则沿着山脉的走向流向我国西南地区，加剧藏东南水汽通道作用，使高原边缘降水增多，并进而因雨影作用使高原内部干旱加剧。 对西风的分支作用 青藏高原西部，冬半年西风（西风带南移所致）气流受到高原阻挡，距地面3～4 km高度以下的气流被分为南、北两支。 由于冬季西风带的位臵主要在青藏高原的西端偏南，加之地形的影响，所以南支比北支气流强大得多，故称“南支急流”。 南支在高原西南面，为西北气流；绕过高原南侧转为西南气流，高原南侧成槽，加剧西南干暖气流势力。 北支在高原西北面，为西南气流，绕过新疆北部转为西北气流，进一步加强冬季风的势力；高原北侧成脊，盛行下沉气流，进一步强化西北地区的干旱化。 南、北两支气流在长江中下游汇合，气流相对静止区正好处在四川盆地上空，使其成为我国著名的微风区，四川多云雾也与此有关。 受青藏高原的阻挡，西风气流的分叉、绕行，东流与汇合，形成了北半球最强大的西风带。分支气流形成于10月，次年4-5月退出，它与东亚季风的进退有一定的关系。 屏障作用 北部蒙古一带很少受到南来的暖气流的影响，有利于冷空气的堆积，形成强大的蒙古高气压，盛行下沉气流，加剧了蒙古高原的干旱。 西侧阻挡了从西来的西风带气压系统，有的在高原西侧滞留、减弱，甚至消亡。 东侧的四川、汉中一带，为气流的相对静止区，气流扰动少，风力弱，多小涡旋，少有发展。南侧印度地区，由于高原阻挡了冬季风的南下，所以比同纬度地区温度高而气压低，温度的年较差小。 （二）青藏高原的的热力作用 高原季风 青藏高原面与同高度的自由大气相比，有强大的热力差异，这对大气环流产生明显的热力作用。这种由于高原同四周自由大气之间冬、夏冷热源作用差异所引起的特殊的气压场变化，形成了独特的冬夏季风向变化的高原季风现象。 高原冬季的冷源作用，在高原地区海拔3 000～4 000 m高度形成一个冷高压，这就使高原空气向外流动，呈反气旋性环流。必然加强邻近地区的下沉气流，加强地面高压，加强了由海陆分布所引起的冬季风环流。 夏季在青藏高原上出现了热低压，高原上温度是同纬度同高度最热的，对流旺盛，邻近地区的空气流入高原，叠加在高原东侧的季风之上，增强了邻近地区低压的强度，加强了夏季风环流。

青藏高原隆起对周边环境有什么影响

藏高原隆起对周边环境有什么影响？ 一、研究青藏高原隆升具有重要意义 青藏高原约占我国陆地面积的四分之一，平均海拔高度在4000m以上，是世界上最高大，地形最复杂的高原。青藏高原的隆升是中、新生代以来地球科学中最重要事件之一，南极、北极和世界“第三极”—青藏高原，构成了影响全球气候环境变化的三个关键地区。青藏高原是一个全球独特的地质、地理单元，是地球动力学研究的一把钥匙，是全球变化研究的天然实验室。人们从实践中早已认识到，青藏高原对我国、亚洲、甚至对北半球、南半球的大气环流演变都有极其重要的影响，又直接影响我国的旱涝等天气气候的形成和演变，因此，研究青藏高原对我国天气、气候的影响机制及其演变规律，对提高我国灾害性天气预报的准确率具有重要意义。 二、中国科学家首次全面揭示青藏高原的隆升与亚洲季风的关系 东南多雨、西北干旱，中国的这种气候格局是什么时候形成的？影响东亚和南亚20多亿人口乃至整个人类环境的亚洲季风气候，又是何时形成的？为什么北半球同纬度分布的大都是戈壁沙漠，而唯独中国却出现了水网密布的长江中下游平原？多年来，科学界、新闻界一直关注着“世界屋脊”青藏高原，中国科学家发现青藏高原上空存在臭氧低谷。中国地质大学工程物理学院教授魏文博带领的科研小组首次准确揭示了世界屋脊的地下奥秘，西藏底下蕴藏着超级油气田、地热田和金、银、铜等多金属矿床，国际地学界为之哗然。最近，中国科学家首次全面系统地研究了喜马拉雅山、青藏高原的隆升与亚洲季风气候的关系，确认早在260万年前我国气候格局就已经大势已定。 青藏高原在过去千万年里的隆升，成为地球上的一大景观，但是这种隆升仅仅是改变了地球的地貌吗？多年来，我国学者就青藏高原隆升及其环境效应进行了不懈研究，研究中发现，青藏高原的隆升对于我国西北内陆干旱化和亚洲季风的形成和发展有重要的影响。中国科学院院士安芷生和黄土打了一辈子交道，世界上规模最大的黄土高原缘何屹立于此，何时屹立于此？和冰芯、海洋沉积一样，黄土也是历史的最好记载。近年来，安芷生与美国著名的气候学家约翰?库茨巴赫、海洋地质学家沃伦?普瑞尔以及第四纪地质学家斯蒂芬?波特通过对我国西北地区的风尘沉积以及印度洋、北太平洋大洋沉积等地质生物证据进行分析，并运用先进的计算机数值模拟方法，首次全面系统地研究了喜马拉雅山、青藏高原的隆升与亚洲季风气候的关系。 根据模拟的结果，过去1000万年以来，印度次大陆一直向亚洲挤压，形成高大的喜马拉雅山，并使得青藏高原上升大约2000米。科学家指出，这个挤压作用不仅仅改变了地球的地貌格局，山体的隆升很可能在800万年前开始了亚洲的季风，并对开始于约250万年前的几个冰期有贡献。换句话说，距今1000万至800万年前青藏高原的隆升导致亚洲季风的出现，距今360万至260万年青藏高原的加速隆升则奠定了亚洲季风气候的基本格局。 三、青藏高原的隆升导致中国东南多雨、西北干旱气候格局的形成 中科院兰州高原大气物理研究所的汤懋苍研究员认为，强大季风出现之前的青藏高原是一片祥和的世界：不见崇山峻岭，不见严寒雪冰，不存在因高原上升而起的强大季风，和煦的西风吹拂着大地，普天之下几乎是一样冷暖，气候宜人，动物们都在向超大型体态发展：蝗虫长1米，蜻蜓翅长2米。但是，随着青藏高原的隆升，世界无法再平静：青藏高原上升到千米高度时，浅薄的季风与全球第一次大降温一道发生在3700万年前，此后，一次次造山运动、一次次冰期降临，季风逐渐强盛，世界越来越冷。季风的出现，使地球发生了为数众多的革命性改变：全球性变冷、北极冰盖发育、非洲变干、人属始现、黄土高原堆积，等等。亚洲季风区的形成，使北半球亚热带高原荒漠带北移，在高原北部地区形成塔克拉玛干等中亚沙漠，西北变成温带、暖温带干旱荒漠区。我国黄土高原的形成，以及我国现代自然环境由东南向西北自森林－草原－荒漠的更替，出现了东南潮湿、西北干旱的基本格局，都与青藏高原隆起密切相关。在夏季，高原就像一个深入到大气层中的火炉，使得高原表面上的空气受热上升，同时拉动印度洋的暖湿气流前来补充，由此而带来丰沛的季风降雨。冬季情况正好相反，高原仿佛一个巨大的冰块，将其上的

青藏高原的隆起对自然地理的环境

青藏高原隆升对亚洲季风形成和全球气候与环境变化的影响 摘要综合介绍了青藏高原隆升对亚洲季风形成、北半球大气定常行星波建立、区域和全球气候变迁及环境演化的影响，并对近年来的研究进展作了较为详细的评述，指出今后需要深入研究的若干问题。 关键词青藏高原隆升亚洲季风形成气候变迁环境演化古气候模拟 1 引言 青藏高原(以下简称高原)隆起是地球演化史上一起重大的自然历史事件，高原隆起不仅对高原及其毗邻地区，甚至对北半球、乃至全球的气候与环境都产生了深刻的影响。现代气象学研究［1～3］表明，青藏高原与亚洲季风活动密切相关。因此，研究地质时期东亚季风的变迁，必须考虑高原隆起的作用。多年来有许多科学家从各种角度揭示了高原隆升的地质事实，但由于这一问题的复杂性和不同来源地质观测资料的局限性，使人们对于高原隆起的历史及过程至今仍存在着各种不同的看法(参见李吉均的介绍［4］)。然而，青藏高原隆起对亚洲季风和全球气候及环境演化具有重大影响已成为越来越多的地学科学家的共识。鉴于青藏高原在亚洲季风、全球气候乃至整个地球系统中的重要性，近年来随着全球变化研究的深入，高原隆升再度成为地学界关注的热点。 2 高原隆起对大气环流的影响 2.1 高原隆起与亚洲季风系统的形成和发展 亚洲季风区是世界上最显著的季风区［5］。季风区雨热同季，利于植物的生长，养育着众多的人口(中国和印度为世界上两个人口最多的国家)。分析发现，亚洲季风系统中存在着三个相对独立的子系统：南亚季风［6］、东亚季风［7］和高原季风［8］。以下仅简单讨论南亚季风和高原季风的形成。东亚季风的形成则在5.1节中专门讨论。 2.1.1 南亚季风的形成 Flohn［9］最早指出青藏高原在大尺度南亚季风中的重要性。后来Manabe 等［10，11］利用大气环流模式(GCM)进行了有山、无山的对比试验才使得这一问题得到全面而深入的认识。青藏高原大地形不仅直接控制着冬季西伯利亚高压的位置和强度，而且决定着夏季风的建立与发展。近年来又有一系列关于高原作用的数值试验［12～14］，其中在对亚洲季风的影响方面与以前的结论没有大的区别。Prell等［15］通过一系列GCM敏感性试验的分析得出，高原地形对南亚季风的作用比地球轨道参数、大气CO2含量及冰期—间冰期下边界条件的影响都更为重要。虽然有人［16～20］根据南亚气候突变及阿拉伯海上升流加强的地质证据，提出印度洋地区的西南季风可能开始于中新世末和上新世初。但是，最近Ramstein等［21］的数值试验表明，由于从早渐新世到晚中新世，欧亚大陆的古地理环境发生了巨大的变化，Paratethys海的退缩导致欧亚大陆面积扩大，从而使亚洲季风及其降水(主要指30°N以南地区)显著增强，所以他们认为Paratethys海退缩引起的海陆分布变化在对亚洲季风的驱动方面与高原隆升的作用同等重要。综合各种GCM模拟及地质记录的分析结果来看，即使在高原强烈隆起之前、地形高度还很低的情况下，南亚季风就已经存在，这几乎是可以肯定的。只是随着高原隆升加大了南亚地区由海陆分布所奠定的经向热力对比,从而使南亚季风进一步得到加强。

青藏高原形成过程的探究

对青藏高原形成过程的探究 关键词：青藏高原地质地貌地质过程 摘要：青藏高原的形成，历经了复杂的地质运动，以远古海洋为起点，在漫长的地质年代内不断隆起，抬升，变化，历经了沧海桑田的演变，最终形成今日的“世界屋脊”。本文从青藏高原的某些地质状况入手，通过简单的引证、分析，试图得出青藏高原地质变化的清晰过程，从而加深我对青藏高原地形地貌地质特征的理解。 一.青藏高原的地质状况 1.青藏高原地形地貌基本特征 （1）地形概观 总览青藏高原的地形，它冰川广布，雪山连绵，山间高原面起伏和缓。其势西北高，东南低，北部和南部是呈东西走向的山脉。 （2）地貌骨架 在青藏高原之上，纵横延展着许多高耸山系，构成了高原地貌骨架。近东西向山系从南而北有喜马拉雅山、冈底斯山、念青唐古拉山、喀喇昆仑山、唐古拉山、昆仑山等。唐古拉山和念青唐古拉山往东延伸发生转折变向，形成了藏东南近于南北向排列的横断山：从东向西分别有芒康山、他念他翁山和伯舒拉岭。在这些平行的山脉之间，分别挟持着金沙江、澜沧江和怒江的深切峡谷，构成世界上有名的平行岭谷地貌。1 2.青藏高原地质构造基本特征 根据专家对青藏高原的考察报告，青藏高原主要被分为三大构造区，包括早古生代祁昆构造区、晚古生代——三叠纪羌塘——三江构造区、晚古生代——中生代喜马拉雅——冈底斯构造区2，三大构造区在形成时期，地貌特点、风化状况上各有不同。 二.多岛弧盆系构造理论与青藏高原的地质演变 （一）多岛弧盆系构造的概念 多岛弧盆系构造，是青藏高原地质构造的重要特点。多岛弧盆系构造是指“由大洋岩石圈俯冲形成的前锋弧及其陆缘一系列火山弧、岛弧、海山、地块和相应的弧后洋盆、弧间盆地及边缘海盆地组成，具有特定时空结构、组成和演化特征的构造系统称为多岛弧盆系构造”3青藏高原正符合这一构造特点。它的形成“受控于不同时期大陆边缘多岛弧盆系构造演化,一系列弧后或弧间盆地消亡、弧-弧或弧-陆碰撞的岛弧造山作用实现大陆边缘增生”4 （二）多岛弧盆系构造在青藏高原的佐证 （1）青藏高原的岩石成分证实岛弧盆系构造：以班公湖——怒江缝合带的岩石成分为例班公湖——怒江缝合带位于西藏中部,自西向东沿班公湖、改则、东巧、丁青和类乌齐一线分布,长约1500千米。在班公湖——怒江缝合带上，地质考察结果表明，有至少两类岩石产生于古代海洋。 第一类岩石是古代岛弧型花岗岩。这些岩石区别于一般花岗岩的成分，含有其它不相容元素如铅、铀、铷等，这些元素并不存在于一般的花岗岩中。这就说明这些花岗岩极有可能是古代海底岩浆凝结的产物。由于岛弧型花岗岩在班公湖——怒江缝合带上的出现，古代青藏高原是海洋洋底，现今青藏高原是由古代海盆、岛弧在冲击下塑造而成，有了一定的证据。 第二类岩石是蛇绿岩。蛇绿岩在青藏高原的分布，并不止于班公湖——怒江缝合带。这里仅以班公湖——怒江缝合带为例。蛇绿岩是一组由蛇纹石化超镁铁岩、基性侵入杂岩和基性熔岩以及海相沉积物构成的岩套。其蛇纹是由海水与岩浆在一定作用下形成的，带有明显 1摘自中科院对青藏高原的研究 2摘自青藏高原及临区大地构造单元初步划分 3摘自多岛弧盆系构造理论 4摘自多岛弧盆系构造理论

青藏高原的隆起对自然地理的环境

青藏高原的隆起对自然 地理的环境 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

青藏高原隆升对亚洲季风形成和全球气候与环境变化的影响 摘要综合介绍了青藏高原隆升对亚洲季风形成、北半球大气定常行星波建立、区域和全球气候变迁及环境演化的影响，并对近年来的研究进展作了较为详细的评述，指出今后需要深入研究的若干问题。 关键词青藏高原隆升亚洲季风形成气候变迁环境演化古气候模拟 1引言 青藏高原(以下简称高原)隆起是地球演化史上一起重大的自然历史事件，高原隆起不仅对高原及其毗邻地区，甚至对北半球、乃至全球的气候与环境都产生了深刻的影响。现代气象学研究［1～3］表明，青藏高原与亚洲季风活动密切相关。因此，研究地质时期东亚季风的变迁，必须考虑高原隆起的作用。多年来有许多科学家从各种角度揭示了高原隆升的地质事实，但由于这一问题的复杂性和不同来源地质观测资料的局限性，使人们对于高原隆起的历史及过程至今仍存在着各种不同的看法(参见李吉均的介绍［4］)。然而，青藏高原隆起对亚洲季风和全球气候及环境演化具有重大影响已成为越来越多的地学科学家的共识。鉴于青藏高原在亚洲季风、全球气候乃至整个地球系统中的重要性，近年来随着全球变化研究的深入，高原隆升再度成为地学界关注的热点。 2高原隆起对大气环流的影响 2.1高原隆起与亚洲季风系统的形成和发展 亚洲季风区是世界上最显著的季风区［5］。季风区雨热同季，利于植物的生长，养育着众多的人口(中国和印度为世界上两个人口最多的国家)。分析发现，亚洲季风系统中存在着三个相对独立的子系统：南亚季风［6］、东亚季风［7］和高原季风［8］。以下仅简单讨论南亚季风和高原季风的形成。东亚季风的形成则在5.1节中专门讨论。 2.1.1南亚季风的形成 Flohn［9］最早指出青藏高原在大尺度南亚季风中的重要性。后来Manabe 等［10，11］利用大气环流模式(GCM)进行了有山、无山的对比试验才使得这一问题得到全面而深入的认识。青藏高原大地形不仅直接控制着冬季西伯利亚高压的位置和强度，而且决定着夏季风的建立与发展。近年来又有一系列关于高原作用的数值试验［12～14］，其中在对亚洲季风的影响方面与以前的结论没有大的区别。Prell等［15］通过一系列GCM敏感性试验的分析得出，高原地形对南亚季风的作用比地球轨道参数、大气CO2含量及冰期—间冰期下边界条件的影响都更为重要。虽然有人［16～20］根据南亚气候突变及阿拉伯海上升流加强的地质证据，提出印度洋地区的西南季风可能开始于中新世末和上新世