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喜马拉雅山脉南麓雷暴对青藏高原上空大气成分的影响

喜马拉雅山脉南麓；深对流系统；青藏高原；输送路径

雷电基础理论和应用理论研究 > 雷暴物理

       受喜马拉雅山脉地形和南亚西南夏季风相互作用的影响，喜马拉雅山脉南麓地区最西端凹痕区域成为全球公认的对流最强烈并伴有活跃的闪电活动的区域之一。频繁的对流活动与南亚高压反气旋环流系统共同作用，对边界层内水汽及污染物进入平流层有着至关重要的贡献。因此，本研究利用1998-2013年的TRMM卫星观测资料，分析了位于青藏高原上游的喜马拉雅山脉南麓西端凹痕区域雷暴的气候特征，进而结合ERA-5再分析资料以及HYSPLIT轨迹模式，分别对雷暴低层的辐合作用以及垂直输送到高空之后的输送过程进行了详细研究。分析表明，           

       研究区域内的对流系统主要发生在夏季风期间，7、8月份发生频次最高，夏季风期间的对流活动主要集中分布在喜马拉雅山脉南麓地区，尤其是印度次大陆西北部的凹痕区域尤为显著。对流的发生呈现出明显的陆地上日变化特征，主要发生在当地时间下午至傍晚，峰值出现在15时前后。同时发现该区域内的强雷暴活动呈现出逐年显著增加的趋势。闪电活动能够很好的指示对流系统的强度和垂直输送能力，同时还能够产生氮氧化物（LNOx），羟基自由基（OH^-）等物质。青藏高原中高层主要以西风气流为主，因此，发生在青藏高原西侧的雷暴活动能够很大程度上影响青藏高原中高层乃至平流层的大气成分。夏季风期间研究区域强雷暴系统与南亚高压反气旋系统相耦合，成为对流层物质进入平流层的重要通道。通过HYSPLIT前向轨迹发现，强雷暴将低层物质垂直输送到高层之后，将通过三种不同的输送途径影响青藏高原乃至全球的大气成分：气流在低层西风的作用下直接平流进入青藏高原上空；气流到达对流层上层之后与受南亚高压反气旋环流影响最终进入平流层；发展深厚的雷暴云能够直接突破对流层顶进入平流层进而将对流层物质直接输送进入平流层并影响青藏高原乃至全球气候。