青藏高原能量、水分循環影響效應
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“亞洲水塔”水循環模型及其區域－全球尺度大氣能量、水汽交換
有關文獻對北半球夏季青藏高原大地形機械屏障和抬升熱源的作用有了更深刻的認識。例如，青藏高原的“感熱氣泵”效應，不僅對亞洲夏季風的維持有重要作用，也通過激發?Rossby?波列對全球氣候產生影響。上述研究結果描述了熱源驅動效應為跨半球水汽輸送提供了強迫源動力機制。從跨赤道經向環流的視角，研究發現，夏季南、北半球跨赤道氣流低層強偏南、高層強偏北氣流出現在東亞地區和北美區域兩大地形對應的赤道區，這?2?個跨赤道極值區均與亞洲的青藏高原和北美的落基山位置相對應（圖?5a?和?b）。但青藏高原高低層反向經向跨赤道氣流較落基山顯著得多，這印證了地球上大地形隆起狀況亦與全球行星尺度垂直環流特征存在某種關聯性。
如圖?5c?所示，北半球在夏半年時，位于亞洲的青藏高原和位于北美洲的落基山，這兩大地形均為北半球最為顯著上升支區，青藏高原與落基山東側均有一顯著的東—西緯圈環流；其中，青藏高原東側環流圈呈顯著的跨半球尺度特征，落基山東側環流尺度相對小得多。另外，計算結果亦可描述高原區域為強上升支，呈南—北經圈環流，青藏高原南側低層呈跨赤道強偏南氣流，高層則呈顯著的偏北氣流，且該支氣流下沉區位于南印度洋（圖?5d）。青藏高原形成了顯著的南—北跨半球尺度經圈環流，在跨半球尺度能量、水分循環的交換、輸送過程中起著關鍵作用。
Xu?等基于青藏高原在亞洲季風系統大氣水分循環過程重要地位，進一步以東亞、全球水循環視角來認識青藏高原跨半球環流結構及其全球尺度海洋與大氣水循環結構，描述出青藏高原類似全球“水塔”功能及其海洋—大氣—陸地—水文過程特殊的相互作用過程。上述青藏高原“亞洲水塔”關鍵驅動因素（視熱源）及整層水汽通量相關矢“匯流”特征（圖4a）、青藏高原大地形南側低層跨赤道偏南氣流（圖5a）和跨半球南北向垂直環流（圖?5d）可綜合描述出在青藏高原地區源自低緯海洋乃至跨半球水汽流低層強“匯流”與高層強“外流”結構特征，構成了一個“亞洲水塔”跨半球水循環“供水”體系，為青藏高原地表數以千計的冰川和星羅棋布的湖泊群的形成，以及著名的江河源提供了豐富的水汽條件，從而造就了這“世界屋脊”的龐大“蓄水池”系統。而青藏高原的“三江源”等江河源亦可作為“輸水管道”系統，使高原冰川、湖泊與濕地“蓄水池”系統通過江河“輸水管道”聯接下游區域、包括南亞、東南亞等廣闊的陸地水文系統乃至太平洋、印度洋。
通過青藏高原低云量與全球低云量的相關場分析（圖?5e）亦可發現夏季青藏高原低云活動與北極、太平洋中部，跨洋至北美洲南部低云量呈顯著相關區空間分布，尤其由圖?5c?可發現青藏高原低云活動高相關區延伸跨赤道至南半球的印度尼西亞、澳大利亞與南美洲等。研究描述出青藏高原對流活動與全球大氣云降水活動亦存在顯著關聯性，這進一步揭示出上述青藏高原緯向與經向環流圈結構與區域－全球大氣環流相關機制，印證了“世界屋脊”隆起大地形的“熱驅動”及其對流活動在全球能量、水分循環中的作用。上述高層“世界屋脊”特殊跨半球的緯向、經向大氣垂直環流圖亦描述了“亞洲水塔”通過高層將能量、水汽向外部周邊及全球區域輸送渠道，其反映青藏高原對全球能量、水分循環亦具有強反饋及其重要影響作用，從而支持了“世界水塔”的概念。圖?6?綜合描述了青藏高原“世界水塔”及其地球上一個完整的行星尺度陸地—海洋—大氣水分循環物理圖像。青藏高原與全球大氣水分循環過程具有重要的互反饋作用。青藏高原作為“世界水塔”，其大氣－水文過程對亞洲乃至全球自然和氣候環境將會產生深遠的影響。
圖 5 青藏高原云結構及其跨半球尺度環流區域、全球影響效應
圖 5 青藏高原云結構及其跨半球尺度環流區域、全球影響效應
（ a ） 1948 — 2010 年 30 ° E — 30 ° W 平均氣壓 850 hPa 下不同經度（ 30 ° 間隔）的夏季經向風速；
（ b ） 1948 — 2010 年 30 ° E — 30 ° W 平均氣壓 200 hPa 下不同經度（ 30 ° 間隔）的夏季經向風速 ;
（ c ） 1948 — 2006 年 6 — 8 月青藏高原平均夏季 27 . 5 ° N — 35 ° N 緯度帶緯向風速和垂直速度的高度－經度剖面圖（彩色陰影為緯向風速和垂直速度的矢量模）；
（ d ） 80 ° E — 110 ° E 經度帶經向風速和垂直速度的高度 - 緯度剖面圖（彩色陰影為經向風速和垂直速度的矢量模）；（ e ） 1979 — 2014 年夏季青藏高原站點平均低云量與全球低云量相關系數場