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青藏高原大气异常热源对南亚初春极端高温热浪的促进作用

高温热浪、青藏高原、热力强迫、南亚

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.19 极端天气过程的触发维持机理与次季节预测技术

南亚地区初春季节（3-4月）的复合极端高温热浪（Extreme Heatwaves，EHWs）因其持续的时间长和强度大给社会与自然生态系统带来巨大影响。我们通过大气再分析资料和线性斜压模式探讨了南亚地区初春EHWs的形成机制，并揭示了在年际尺度上促进南亚EHWs发生的重要因子——青藏高原大气热源（Tibetan Plateau Atmospheric Heat Source，TPAHS）。研究表明，TPAHS起到了“大气热泵”的作用，促进青藏高原周围低层气流的辐合和局地上升运动。同时，TPAHS导致大气温度升高，局地位势高度增加，进而抬升了对流层顶高度。这一过程使对流层顶产生了上冷下暖的热力异常结构，并在对流层高层形成了位势涡度（Potential Vorticity，PV）的负异常。由于大气加热，对流层高层异常反气旋加强并向西延伸，促进了负PV异常从青藏高原向南亚地区平流输送，导致南亚对流层高层的负PV异常以及位势高度的增加。此外，对流层也形成了异常纬向环流，促使南亚地区产生下沉运动，降低了局地相对涡度，从而在南亚地区形成了大范围的大气正压结构。这种“热穹”现象的发生抑制了降水，使太阳短波辐射显著增加，形成高温条件，最终导致初春时期南亚地区形成长时间的EHWs。