北半球沙尘带横跨北非、阿拉伯半岛、中亚并延伸至中国北部的干旱半干旱地区。沙尘的远距离传输与其垂直分布高度有极大的关系。有研究显示，青藏高原上空盛行强烈的上升气流，是大气对流层和平流层重要的物质交换通道。然而，青藏高原对北半球沙尘带的形成及传输起到何种作用尚不明确。 近日，中国科学院青藏高原研究所、青藏高原地球科学卓越创新中心、中国科学院大学马耀明研究员课题组的徐超博士及其合作者利用Cloud–Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization (CALIOP) 卫星数据和ERA-Interim再分析数据，系统分析了近十年来春季全球沙尘分布情况。结果发现，北半球春季高空（主要指对流层上部）沙尘带集中分布在青藏高原下风向的30-40°N范围，和北半球的地表沙尘源区分布具有显著差异。研究指出，春季青藏高原上空8 km高度以上高空沙尘带的全球传输通量约为1010g（万吨）的量级。研究首次明确提出了青藏高原对北半球高空沙尘带形成的促进作用：首先，沙尘气溶胶在源区可以被抬升至对流层中部约5-6 km的高度，在大气环流的作用下可被传输至青藏高原上空；青藏高原强烈的对流作用能够将沙尘气溶胶进一步抬升至对流层上部8 km以上的高度，并在高空西风的作用下促使北半球高空沙尘带形成。这一成果对认识北半球沙尘气溶胶的全球传输及其对气候环境的影响具有重要科学意义，将为区域乃至全球尺度气候模拟提供科学参考。 上述工作以题为“Tibetan Plateau Impacts on Global Dust Transport in the Upper Troposphere”发表在大气科学类国际主流刊物Journal of Climate上。 论文链接： https://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/JCLI-D-17-0313.1 
图1.青藏高原促进北半球高空沙尘带形成的示意图。 |
