四川记者陈婷
经常有人说:高原上,变脸比翻书还快。两天前发生了一件事:
据中国天气网报道,2022年5月25日15时,阿坝州红原县突降冰雹,大部分直径1cm。当时 sky 空从万里无云的蓝天变成阴云密布,也就几分钟的时间。然后地上很快就覆盖了一层冰珠,而且是白色的。
潘军摄于2022年5月25日,四川阿坝州红原县。
为什么高原上的暴雨冰雹爱搞突袭?这个问题的答案涉及到一项前沿科学研究——高原上的地气相互作用。
约占地球表面三分之一的陆地是气候系统中最重要也是最复杂的部分,陆地上发生的各种过程对气候和环境都有重大影响。近年来,陆面过程及其与气候的相互作用引起了人类社会的普遍关注,并逐渐成为一个重要的科学研究领域——陆气相互作用。因为地气相互作用对灾害性天气气候有重要影响。
近日,记者了解到,四川有一个高原地气相互作用野外科学实验基地。该基地包括三个观测站,分别位于成都市温江区、阿坝州理塘县和西藏自治区狮泉河镇。原来研究高原地气相互作用是中国气象局成都高原气象研究所的强项。
中国气象局高原地气相互作用野外科学试验基地全貌。
中国气象局高原陆气相互作用场科学实验基地综合观测站位置图。
5月28日,我们走进温江气象台,揭开了这个高原陆气相互作用野外科学实验基地的神秘面纱。
走进温江站,可以看到远处高高的铁塔。成都高原研究所野外观测基地副主任李平说,这个塔是开展高原陆气相互作用野外科学实验的主要设备。
李平说,狮泉河站、理塘站、温江站都位于北纬30°线上,分别代表青藏高原主体西北部的高寒荒漠区、高原东部的退化湿地和高寒草甸下垫面区、高原下游典型农业和特大城市与高原的交界区。在三个典型区域,它们各自承担不同区域气象要素的观测任务,沿30 N东西向剖面和100 E南北向剖面,构成青藏高原及其周边重点区域的综合大气观测体系。
温江站位于北纬30° 45′,东经103° 52′的成都平原上,海拔约540m。
那么,高原陆空相互作用野外科学实验基地温江站有哪些黑科技呢?
温江综合大气观测站是四川盆地第一个大气边界层观测站,位于高原东侧陡峭复杂地形与平原的过渡带,也是高原大气边界层的对比观测站。站内有20米高塔观测平台、近地面风温湿度梯度观测系统和能量平衡观测系统,常年保持观测。
其中,近地面梯度观测系统主要分别观测2m、4m、8m和16m高度的风速、风向、温度和湿度。能量平衡系统主要包括涡动相关(超声波温度计、气体分析仪)、辐射观测和土壤观测。这些设备会按照一定的频率,将观测到的风温湿梯度、水汽通量、二氧化碳通量、上下长波辐射、上下短波辐射、0-120cm多层土壤温度、体积含水量、热流、地表辐射温度、气压、降水等数据传回成都高原研究所。
能量平衡观测系统。
科研人员通过高原陆气相互作用实验基地的三个边界层观测站,开展了以大气结构、辐射收支、能量平衡、土壤水热、水分输送为重点的全时连续观测,研究大气边界层中的大气结构、能量和水汽交换机制,从而掌握大气运动规律。这些观测为研究高原天气系统对周边地区和下游毗邻地区的影响奠定了观测基础。其成果用于提高高原及下游大尺度地区的预报预警能力,有助于提高天气预报和大气污染治理的技术水平,具有重要的科学价值和社会效益。
据悉,目前,中国气象局高原陆气相互作用野外科学实验基地正在参与西南涡大气科学观测实验、第三次青藏高原大气科学实验和第二次青藏高原综合科学考察,并取得了许多新的研究成果。