喜马拉雅山区冰雪覆盖对地气交换影响的数值模拟

青藏高原大型山地占高原总面积的1/2以上。在强太阳辐射和复杂地形条件下，这些山地中存在着复杂而强烈的局地环流系统，这些局地环流系统导致了强烈的地面大气和对流层大气交换过程。这一交换过程在整个青藏高原地面大气和对流层大气交换过程中占有重要地位。研究表明，喜马拉雅山区冰雪覆盖驱动的冰川风环流在形成该地区局地环流系统过程中有重要作用。因此，冰雪覆盖将通过调整局地环流系统影响该地区的地面大气和对流层大气交换过程。在全球变暖背景下，青藏高原山地冰雪覆盖将大面积减少，势必影响到该地区太阳辐射吸收和地气交换过程。本项目拟使用套网格高分辨率中尺度数值模拟系统，以喜马拉雅山北坡地区为代表，研究青藏高原大型山地冰雪覆盖对局地环流及其导致的地面大气和对流层大气交换过程的影响。这一研究将为认识全球变暖背景下青藏高原山区冰雪覆盖减少所导致的地气交换变化提供理论依据。

青藏高原大型山地中存在着复杂而强烈的局地环流系统，这些局地环流系统导致了强烈的地面大气和对流层大气交换过程。冰雪覆盖可以通过调整该地区局地环流系统从而影响该地区的地面大气和对流层大气交换过程。本项目采用套网格高分辨率中尺度数值模拟系统，以喜马拉雅山珠峰北坡地区为代表，研究了青藏高原大型山地冰雪覆盖对局地环流及其导致的地面大气和对流层大气交换过程的影响。. 以下行气流为主的局地环流可强迫出强烈的垂直下沉运动，导致该地区大气由对流层向地面输送。有冰雪覆盖时，珠峰北坡绒布河谷地区以对流层向下输送物质能量到河谷内为主，日平均输送的大气体积通量为1.30×107 m3/s。相当于每日将37倍河谷大气输送进入河谷地区。这一结果表明，在青藏高原大型山地，局地环流导致的近地面大气和对流层大气间交换是除地表湍流为主的交换外的另一种重要交换方式，在整个青藏高原地面大气和对流层大气交换过程中占有重要地位。. 利用数值模拟结果，对有无冰雪覆盖时不同局地环流导致的地面大气和对流层大气交换的估算表明，无冰雪覆盖时，尽管该地区仍然以对流层向下输送物质能量为主，但是日平均大气体积通量为0.95×106 m3/s，仅为有冰雪覆盖时的7%。这表明，冰雪覆盖可以通过调整局地环流系统而影响该地区地面大气和对流层大气交换过程，甚至可能改变某地区地面大气和对流层大气间的大气输送方向。