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青藏高原,被誉为“地球第三极”和“亚洲水塔”,其天气气候变化牵动着全国乃至全球的天气格局。然而,在这片广袤的土地上,有着被称为“生命禁区”的藏北无人区——可可西里、羌塘、阿尔金山及昆仑山腹地,这里海拔极高、气候恶劣,地面气象观测几乎为空白。
长期以来,对该地区天气系统分析主要依赖再分析资料和卫星遥感。再分析资料显示,这里夏季是西风与西南季风的交汇区,也可能是高原低涡这一关键天气系统的高发地。高原低涡被称为高原降水的“幕后推手”,它对青藏高原东部和四川盆地夏季降水的贡献率可达40%以上,在6月超过50%。
为了揭开这一谜题,7月11日至30日,中国气象科学研究院青藏高原气象研究院联合中国气象局气象探测中心、四川省气象局、西藏自治区气象局、新疆维吾尔自治区气象局、青海省气象局等单位,开展青藏高原西北部天气系统观测试验,正式向无人区进发。一场旨在捕捉高原天气系统“心脏”脉动的空地联合观测行动,在“世界屋脊”的西北部拉开帷幕。
7月10日,青藏高原西北部天气系统观测试验骆驼湖,双湖两个点位人员在班戈县气象局观测站合影。中国气象科学研究院青藏高原气象研究院供图,拍摄者:袁永恒
深入盲区:填补地面观测空白
此次试验的核心任务之一,是在藏北无人区的东、西两端——改则到民丰中部(骆驼湖)和双湖,增加两套移动型探空观测设备。科考队员每日开展四次(每日01:15、07:15、13:15、19:15)探空观测,以获取宝贵的气温、湿度、气压、风速、风向垂直廓线数据。
7月14日,气象工作人员在阿里无人区骆驼湖架设便携式自动站,为藏北观测试验骆驼湖点提供地面观测数据。中国气象科学研究院青藏高原气象研究院供图,拍摄者:袁永恒
与此同时,藏北无人区周边的和田、民丰、若羌、茫崖、沱沱河、班戈、改则、狮泉河等地区的业务高空观测站也同步响应,将观测次数由每日2次加密至4次。而在班戈、改则也将开展北斗平漂观测。一场“同步加密观测”在青藏高原西北部铺开,旨在获取大气垂直廓线同步实测资料,让无人区上空的大气变化清晰地呈现在气象科技工作者面前。
7月15日,阿里无人区骆驼湖点位气象工作人员释放探空气球前合影。中国气象科学研究院青藏高原气象研究院供图,拍摄者:袁永恒
破译密码:揭秘无人区大气变化与影响
为何要耗费如此大的精力去无人区“捕捉”天气系统?
过去,由于缺乏原位观测,关于高原低涡的发生频率、移动路径及演变特征,主要依赖于再分析资料的“推测”。此次试验获取的高时空分辨率实测数据,将直接用于“该地区再分析资料反映的高原低涡特征是否真实?该地区高空观测资料对于高原及下游地区天气预报有什么样的影响”等关键科学问题研究,为改进天气预报提供宝贵的“第一手资料”。
这不仅是对高原低涡发生发展机制的“破译”,更是将观测数据实时同化进数值预报模式、提升我国对青藏高原及下游地区灾害性天气(特别是暴雨)预报准确率的关键一步。在平均海拔超过5000米的无人区,每一次气球的升空,都是气象科技工作者对“生命禁区”的挑战,更是对“监测精密、预报精准、服务精细”的生动实践。