Nature Communications:积雪变化影响东亚大气环流 进而影响亚洲水塔变化

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2019-01-19 14:17

雪盖是特殊的大气下垫面,其反照率可达0.8以上,而裸土和草地的反照率则仅为0.2左右。雪盖通过其高反照率特性改变地表能量分配并进而影响天气和气候过程。世界“第三极”——青藏高原由于海拔高度高、气温寒冷,具有较高的积雪覆盖率。超过一个世纪的研究表明,在年际、年代际时间尺度上青藏高原雪盖显著影响包括我国在内的亚洲气候。

在“逐日-次季节”高频时间尺度上(指逐日资料揭示的变化周期小于90天的变率),青藏高原雪盖并非固定不变或缓慢变化,而是经常快速变化,青藏高原雪盖的高频变率可解释其总变率的66%。例如,青藏高原在2017年2月15日至2017年2月25日发生了大范围雪盖快速变化:在短短10天的时间内,青藏高原雪盖就从较少覆盖范围快速增长为较大覆盖范围。这种雪盖的快速变化必然引起青藏高原地表反照率的大范围强烈改变,并通过地表能量收支的变化影响后期的大气环流状况。具体的,青藏高原雪盖异常所激发的对流层中高层大气环流异常向下游传播,滞后5-6天时异常大气环流到达东亚高空西风急流关键区。特别是东亚大气环流重要系统——东亚西风急流的强度受到青藏高原雪盖热力扰动的影响,并产生中期变率。上述东亚大气环流对青藏高原雪盖高频变率的响应过程约持续3-8天(即中期天气尺度)。该论文揭示了青藏高原雪盖高频变率对大气环流中期过程的影响,增进了对青藏高原雪盖多时间尺度变率的认识,并希望以此引起学者们对雪盖的“逐日-次季节”高频变率及其天气和气候效应的更多研究。

中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”为该成果的第一标注项目。

论文信息:Li W, Guo W, Qiu B, Xue Y, Hsu P C, Wei J. Influence of Tibetan Plateau snow cover on East Asian atmospheric circulation at medium-range time scales. Nature Communications, 2018, 9(1): 4243.

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区域气候模式揭示的对流层中高层大气环流对青藏高原雪盖高频变化的响应